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钻前施工总结精品(七篇)

时间:2022-12-02 10:06:24

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇钻前施工总结范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

钻前施工总结

篇(1)

关键词:帷幕灌浆;特殊情况;事故处理

中图分类号:TU74 文献标识码:A

在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接,底部深入相对不透水岩层一定深度,以阻止或减少地基中地下水的渗透;与位于其下游的排水系统共同作用,还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。20世纪以来,帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段,对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。修建大坝首先应做好坝基处理工作,实践经验证明,基础处理好后,大坝的兴建就比较容易了,大坝的安全也才有了保证。反之,基础处理若没有做好,则会留下隐患,大坝建成蓄水后,很难补做,有时常需限制水位运行,待基础处理好后,才允许正常运行。

帷幕灌浆是水工建筑物地基防渗处理的主要手段。帷幕灌浆材料主要有水泥浆,水泥黏土浆和化学浆液等。水泥浆效果可靠,灌浆设备和工艺比较简单,材料成本不高,是最常用的灌浆浆液:水泥黏土浆成本低廉,但强度不高,多用于砂砾石层的防渗灌浆或强度要求不高的岩基灌浆:化学浆液成本较高。一般只在特殊情况下使用。经过多年的灌浆施工实践,由一般性施工至特殊处理,我国的地基处理灌浆技术有了很大的发展和提高。但在施工过程中常出现各种特殊情况,严重影响了施工质量及施工进度,我对针对不同的特殊地层及孔内事故应采取不同的处理办法,

1、施工方法

1.1 钻孔与测斜:采用小口径地质回转钻机,金钢石钻头钻孔,开孔前用“两点法”地锚固定,用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设,埋入基岩深度2 m,孔口管采用?73 mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-Ⅰ型测斜仪,一般每10 m测1次。

1.2 钻孔冲洗与简易压水:采用高压水脉动冲洗,冲洗时间不少于30 min,回清水10 min。灌浆前均进行简易压水试验,压水压力1.0 MPa。

1.3 制浆与检测:采用集中制浆,分部位供浆,浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶,外加剂为UNF-5型高效减水剂,掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测,要求漏斗粘度小于30 s;细度主要采用沉降法,用激光粒度仪校核,要求每10 t水泥检测1次。

1.4 自动记录:灌浆记录全部采用自动记录仪。

1.5 灌浆压力控制:在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。

2、特殊情况处理

帷幕灌浆施工地层较为复杂,情况难以把握,常遇到的突况如下几个方面:

2.1 遇到地基含砂量较大情况

含砂量较大的地层(或砂层)会出现吸水不吸浆的现象,采取对策:(1)适当加大灌浆压力(2)适当改变水泥与膨润土的比例采用稀浆灌浆的方法进行施工。

2.2 水泥浆漏掉严重情况

当地层孔隙率大或其他复杂地形情况下,在钻进过程中将会出现严重失浆现象。在此地层钻进过程中,为避免发生烧钻、塌孔等孔内事故,可采取小钻压、低转速、大泵量冲洗液的钻进方法,并结合从孔口填膨润土捣实、填水泥粘土球(直径3~5cm)以及注浆堵漏待凝等措施。

对失浆地层的灌浆施工可采用缩短灌浆段长的施工方法进行施工,或发现大量失浆即停钻灌浆处理,灌浆可采用膏状浆液。

对于大漏失地层灌浆中的大漏量,除了采用提高浆液的浓度、降低灌浆压力或限量灌注、间歇灌浆、多次复灌等措施外,还可在浆液中加入速凝剂或高效堵漏剂或灌注水泥砂浆、膏状浆液、控制灌浆等方法处理。

3、孔内事故处理

3.1 卡钻、烧钻

卡钻是指金属块或孔内塌落岩块将钻具或钻杆卡住使其无法正常钻进。钢筋块主要来自钻杆断裂或从孔口掉下去的钢筋块;岩石块来自岩石的破碎、孔壁塌落。造成卡钻的原因多半是偶然的。

处理方法:如是钻杆断裂的钢筋块或是孔壁石块,则要下母锥吧余下的钻杆取出,如取不动则先上下移动并转动钻杆,再取。如无法移动或转动钻杆则需打吊锤,将余下的钻杆及钢筋块取出。如是从孔口掉下去的则用慢速继续转动,并上下移动竖机,如此,一般可继续钻进。

烧钻是指钻头在钻进或扫孔过程中钻头部位没有冷却水,局部温度过高导致钻头熔化的一种现象。烧钻也是钻进过程中容易出现的一种情况。烧钻主要是操作者没有冲孔到位,使孔内沉淀物将钻头埋住,冷却水无法与钻头接触,扫孔也同样如此。只不过扫孔的对象是水泥浆或特定的浆材,如不注意更容易引起烧钻,所以操作者在钻进前和扫孔时一定要注意冲孔,切记心急酿成大错。烧钻轻则钻头报废,重则整个钻头被熔在孔内,无法动弹甚至该孔报废,所以烧钻的事故重在预防。

处理方法:操作者钻孔前一定要先冲孔至回水返清,不能心急。扫孔时则注意不要硬钻、死钻。当出现烧钻时,钻机会有一定的预兆,要求操作者一定注意,此时的钻机钻速时快时慢,操作者应立即换低速,注意在低速时钻机立轴可能会出现反弹的迹象,换到低速后应立即上下活动离合,利用惯性将已熔的钻头钻松。如没有采取以上措施则钻头将烧死直至钻机无法动弹(操作中应尽量避免此种情况发生)。钻头烧死,目前还没有更好的解决办法,最后的办法只能打吊锤,如打不起来可反出以上的钻杆直到将钻具盖头反出,改用直径较小的钻具从原钻具中穿过(此种办法虽有效但该孔孔径会变小)。如盖头反不起来则可根据实际情况来处理,一种可以下钻头将盖头磨掉,然后变径,一种就将该孔报废,重新开孔。

3.2 钻

钻孔过程中塌孔将钻具及钻杆埋住的现象叫埋钻。埋钻一般出现在地层较差的情况,埋钻与操作失误一般没什么关系,主要取决于地层、砂层、风化较严重的地层、破碎带、爆破松动面等层段容易出现塌孔埋钻的现象。

处理方法:如在地层未知的情况下出现塌孔现象将钻杆埋住,一般的处理方法是用钻机的竖机边缓慢钻动边往上提(利用短钻杆),如果不能提动,就打吊锤,小吊锤打不动就换打吊锤。如还是打不动则只有取出以上钻杆,从新开孔。在已知地层较差的情况下钻孔,则要改进施工工艺,采用先灌浆后造孔的办法钻进。灌浆的主要作用是改善破碎地层受力条件,在钻进过程中先固孔壁或改用泥浆护壁进行钻孔施工。

4、实例

三峡大坝基岩体主要为微新(花岗)岩体,一般透水性微弱,局部透水性较强。为了有效控制坝基渗漏,降低坝基扬压力,减小坝基渗透水量,增强基岩构造结构面内软弱充填物质的长期渗透稳定性,在大坝坝基、通航建筑物上闸首、山体连接段及两岸坝肩均布置有一定深度的灌浆孔,并在挡水前缘形成一道连续的防渗灌浆帷幕,全长约3950米,钻孔进尺33.6万米。三峡工程帷幕灌浆钻孔最大深度超过100米,钻孔口直径为56至76毫米,灌浆压力为5.0至6.0兆帕。

篇(2)

一、工作简介

20xx年12月29日开钻在ccdc-16队担任钻井工程师以111天建井周期完成实现了土库曼斯坦阿姆河右岸名目历史上第一口水平井sam35-1h井井深3333米最大井斜92.04°水平位移1210.60米弥补了土库曼斯坦不水平井的空缺;接着调至ccdc-15队担负平台副经理兼钻井工程师完成了土库曼斯坦第一口大斜度井sam36-1d井该井汲取了sam35-1h井施工进程中的教训和不足完美了技术措施以106天平安疾速优质的完成了该井3028米的井尺最大井斜83.16°水平位移926.52米;而后借调到ccdc-12队参了土库曼斯坦第二口程度井sam3-1h井三开增斜段寻找b点的庞杂施工,该井三开施工中井下呈现脱压憋泵增斜率不够等复杂情况我敏捷联合井下情形组织开会从新修正制订应答跟处置复杂的技术措施并上报,在第一时光打消了井下复杂情况重新修复了井眼满意了水平井钻井的请求,该井水平位移长达1412.39米是一口难度很大的水平井。水平井施工停止后我回到ccdc-15队开端承钻met23井,该井是直井设计2760米,我回到队上后做了分段的技术办法并且屡次召开技术会议,当真的落实技巧措施。终极met23井以42天18小时的好成就完成了2900米的井尺,该井最大井斜1.4°井身品质100%固井质量100%保险快捷优质的完成了该井的全井施工功课,刷新了土库曼斯坦最短钻完一口3000米左右自然气井的新纪录,为土库曼项目下一步提速施工奠定了基本。

二、安全管理

安全是保障生产的条件前提,我们从事的石油钻井又是高风险的户外行业。危险和隐患随时都有可能出现发生,为了降低安全风险、提高安全意识,我们必需从细节入手,通过装备的整改,环境的改变,属地化的推行,我们转变员工的工作环境,使每位员工都能在安全的工作环境里面安全的工作;通过职工培训,九项文件的学习,杜邦公司九项系统化推动,我们的员工从思维上改变了本人以前很多不安全行动和习惯性违章,使操作正规化,安全化,大大下降了隐患的发生杜绝了事故;通过每周的安全例会,每月的安全总结我们鼎力推行'反违章树标准'的小型安全比赛运动,大大鼓励了员工的积极性,提高了职工的整体素质为安全营造了和谐发展的有效空间,使我们的安全工作走向了良性轮回。

三、技术治理

技术是生产的推能源,只有不断的完善技术管理,翻新技术,发展技术,迷信的应用技术于实际能力优质高效低耗的完成每口井的施工任务,在土库曼斯坦的三口定向井水平井施工过程中我们保持天天下战书4点开一次技术交流会,总结前一天施工过程中的不足和下一步施工中须要留神的事项,特别是sam35-1h井的施工过程中,因为该井是土库曼斯坦的第一口水平井,没有可参考的施工经验,我们只能结合海内水平井施工和塔指钻遇岩膏层施工的胜利经验,再不断的尝试和探索过程中我们和各专业公司严密配合最终以111天完成sam35-1h井的全井施工任务,填补了土库曼斯坦没有水平井的空白。随后承钻的sam36-1d井我们就成功的鉴戒了san35-1h井的施工经验特殊是在滑动导向钻进方面运用的比拟成熟井眼轨迹把持的十分好得到了甲方和分公司引导的高度好评。sam3-1h井的施工过程中就碰到了前两口井从未遇到的问题在三开寻找b点的时候涌现了井下复杂,我们依据现场情况重新制定了相应的技术措施,损坏了井下出现的小台阶和砂床以及修复了欠井斜井段,使施工中的各项指标均到达了水平井施工的要求,战胜了地质原因、工具原因、泥浆起因等多方面的外来不利因素,最终再我们和各专业公司的不懈尽力下完成了这口特殊的水平井。水平井施工结束后我认真总结了施工过程中的优毛病,汇编出了土库曼斯坦萨曼杰佩区块定向井水平井施工技术讲演,并在met23井的施工过程中将钻遇岩膏层技术措施运用于实践,该井最终仅仅用了42天就钻完了2900米进尺,又一次刷新了土库曼斯坦的钻进新指标。

篇(3)

喀斯特地质地貌地区,岩溶发育极为强烈、地下溶洞及溶腔分部广泛且多为空溶洞或半填充溶洞。地下水位浅且地表水与地下水相互补给,水系发达。对桩基施工及隧道施工造成的不良影响极大。本项目地处广西典型喀斯特地质区,溶洞发育极为强烈、变化较大、洞顶埋深差异较大,基岩起伏较大,个别桩基钻孔深度达到百米以上,孔底压力和摩阻力大,对牵引设备功率要求较高。

1、拟解决的主要问题及目的

针对施工过程中遇到的施工难点和问题,本着提高功效、最大限度的克服岩溶地区桩基施工尤其是深桩基施工所遇到的地质灾害带来的困难,提出了本课题。通过总结、完善、改进、创新回填、注浆、护筒跟进、水下钻爆等施工工艺,依据岩溶发育程度及分布状况采用合理的、综合性的处理方案,达到提高成孔效率及质量,减少施工资源及能源的消耗,同时降低清孔及灌注过程中塌孔、缩孔等影响成桩质量病害的发生概率。

2、岩溶地区深桩基施工难点成因分析及处理工艺研究

溶洞地区深桩基冲击钻孔施工周期较长,钻进过程中除需克服穿越大型及串珠状溶洞的困难外,由于钻进面同一平面内存在岩土分布不均或不规则的空洞,极易造成偏孔现象,这也是阻挠影响施工进度、造成施工周期长的最主要原因。

3、溶洞处理的工法研究及成果

(1)灌低标号混凝土法:对于较大的溶洞,尤其是半填充或无填充溶洞,有时采用填粘土和片石的方法难以成孔,或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮,这时应在回填片石粘土的基础上辅以灌筑低标号混凝土的方法处理。当击穿溶洞顶板时,为节约混凝土灌注量,可先填粘土块和片石,反复冲挤,待溶洞填注基本饱满时,再灌筑低标号混凝土至溶洞顶1m以上,待混凝土强度达50%后再继续钻孔。(2)钢护筒跟进法:在溶洞较大,洞内无填充或有流塑充填物,漏桨严重或与暗河连通时,可采取钢护筒跟进法施工。为确保深桩基护筒跟进的可操作性及成孔垂直度,特创新出双层(多层)钢护筒分级跟进法。重点是内护筒内径的确定。根据桩孔穿过大溶洞的数量确定内护筒级数,每增加一级,内护筒内径增加0.2m,最小一级内护筒直径大于桩径0.2m。为防止受压变形,钢护筒采用≥10mm钢板卷制。下沉护筒时,由大到小,分级逐次下沉进行。如果穿过1层溶洞,预定采用1级内护筒,每增加1层溶洞,就增加1级内护筒。护筒长度L=h+3(m)(h为地质超前钻确定的溶洞高度),最终目的确保护筒底脚嵌入稳固岩层W2层内不小于0.5m。(3)注浆法:多在桩基开钻前预先施工,依据设计地质图纸对岩溶发育极为强烈,且桩基长度较大为全桥控制性工点的墩位。钻孔深度以有效桩长范围内底层较大溶洞为准,采取间歇注浆法,注浆压力控制在0.2Mpa~0.5Mpa范围,速度为一般为8L/min~15L/min。注浆液配合比为V水:V水泥:V砂=1:1:0.8,遇大型空溶洞时,考虑到施工成本及封堵效果可先进行吹砂或砾石。待浆液强度达25%后即可开孔钻进。(4)孔内水下钻爆法:在钻头穿越溶洞顶板及底板的过程中,往往因岩层发育倾斜、钻进介质硬度不均匀导致严重的偏孔现象。结合现场问题大胆提出水下钻爆施工工艺,采用地质钻机对孔底进行钻孔并沿钻杆将适量炸药送入钻孔内进行爆破。此法大大加速了施工进度,纠偏效果极为显著。遇片石回填无效混凝土回填量又较大时,可采取孔内爆破的方法进行处理,爆破可视情况而定采取裸爆或钻孔爆破。钻孔爆破利用小型地质钻机在孔口护壁上架设,进行打孔,如孔深较大时(≥10m)需回填部分粘土,以免钻杆折断。成孔后将事先计算好的用药量送入孔内进行爆破。孔内爆破关键在于用药量的控制,用药量需结合实际谨慎计算。

4、技术创新点及工艺优势

在总结、研究传统施工工艺的同时,结合广西地区地质特征,经过我技术科研小组及施工一线人员的共同努力,在原有高耗低效的处理岩溶施工工艺的基础上,总结创新素混凝土回填、地质探孔预先注浆、水下爆破三项施工工艺。应对偏孔现象,传统施工工艺往往采用大量回填片石反复冲击以求修正,但同时也造成扩孔系数增大、梅花孔、灌注混凝土量增加,同时需损耗大量高硬度片石、施工用电、水等资源,加速了机械尤其是钻头的损耗,增加了修补更换锤牙的频率,频繁反复回填还需长时间配置挖掘机等施工机械,极大地占用了有限的施工机械,增加了施工成本。在穿越大型溶洞及多层串珠状分布溶洞的施工过程中,由于溶洞内淤泥质填充物种夹杂大型孤石,且穿越多层溶洞过程探头石较多,钢护筒跟进虽能有效阻挡地下水及塌孔现象的发生,但跟进过程中受探头石及孤石阻挡,跟进极为困难、尤其是深桩基施工难度极大、跟进周期较长、理论上可行但现场可操作性不强。开钻前采用预先注浆具有效率高、准确性高的特点。

5、结束语

篇(4)

关键词:大口径钻井;采空区;瓦斯抽采

1 概况

淮南矿业集团新庄孜煤矿为高瓦斯矿井,并有煤与瓦斯突出危险。随着矿井的延深,该矿原有的瓦斯抽采孔抽采能力难以满足安全生产的需要,也不能实现瓦斯分源抽采的目标,故决定在新庄孜新淮工广内施工一口大口径瓦斯抽采钻井。

该井在新工广福利楼的正北处,位于F10-5断层下盘,地层产状变化大,倾角14°~22°,地质构造复杂,将穿过D20煤采空区。

2 钻井情况

2.1 开、竣工日期

本井2011年11月10日开工,2012年8月27日竣工。

2.2 钻井结构

为确保钻井穿过回填层、第四纪松散层、风化基岩及D20煤层采空区等复杂地层,保证钻井安全施工到位,钻井设计了三路套管施工的技术方案:第一路套管封闭回填层、第四纪黄土层、基岩风氧化带。第二路套管封闭D20煤层采空区。第三路套管为?J630×18mm的无缝钢管做工作管。实际钻井结构如下:

一开:0~68m,井径?J1400mm,下入?J1220mm×16mm螺旋焊管。

二开:68~178m,井径?J1150mm,其中0~106m下入?J950mm×16mm螺旋焊管,106~178m下入?J950mm×18mm螺旋焊管。

三开178~576.67m,井径?J860mm,0~576.67m下入?J630mm×18mm工作套管。

576.678~588m,阶梯状裸井,做沉淀池用。

3 钻井过采空区难题

(1)钻井口径大。为保证钻井三开能顺利施工,二开即过采空区井径设计为?准1150mm,这就为过采空区增加了难度,目前国内尚无此类大口径钻井过采空区技术经验借鉴。(2)采空区易垮井。该区D20煤已于2002~2004年回采,由于煤层顶板上覆砂岩较厚,虽已沉降较长时间,但采空区内并未充填实在(后期钻井录像也证实),钻井经过时将会出现垮井现象甚至出现掉钻、卡钻、埋钻事故。(3)采空区不易封堵。由于采空区面积较大,与小井井巷沟通情况不明,钻井时浆液全漏并伴有掉钻现象,故封堵采空区难度很大,绝非一般注浆堵漏手段就能凑效。

4 钻井过采空区

4.1 见采空区情况

钻井施工至138.498~140m时耗浆量增大,至146.52m时别车严重,井内突然不上水,10秒后上水,至149.32m时井内全漏,有0.4m掉钻现象,提钻有劲,继续施工至150.6m时,垮井至149.32m,至此认定采空区顶界为149.32m。

4.2 采空区封闭堵漏方法

本次过采空区共进行了11次封堵工作,采取先投骨料(投骨料原则超过采空区顶界)再钻至井底进行注浆(单液水泥浆或速凝水泥浆)的方法,并多次重复以上工作,封堵过程中辅以水位测量及孔内摄像进行效果检测。2012.2.13日经第八次注浆后准备第九次注浆投骨料时水位上升至7m,停投骨料水位下降,说明注浆工作已取得实质性进展。第九次注浆后,水位保持在10m左右,于是用?准311mm钻头往下钻进,至161.80m出现浆液漏失现象(采空区底界为153m)。强行钻进至164m后于2月19日、21日分别进行了第十次、十一次注浆,均填黄砂、注速凝水泥浆。候凝结束后采用边钻边扩的方法一直施工至191m井内都正常上水,说明采空区已成功封闭。采空区封闭情况见表1。

4.3 护采空区套管下置及固管情况

结合钻探及测井资料,经研究决定护采空区套管下置深度为178m。3月9日开始下管,3月10日下管结束,其中0~106m下入?准950mm×16mm螺旋焊管,106~178m下入?准950mm×18mm螺旋焊管。

3月11日进行固管工作,当水泥浆返深约40m时采空区被压开,直到最后井口未见返水,采空区以上浆液全部漏失,此次共用水泥99.79T,研究决定用?准50mm钻杆在套管外环进行补注。

3月13日第一次补注深度为111.46m,水泥用量15T加水玻璃1m3。

3月14日探水泥浆面为112m,下钻至99m进行第二次补注,水泥用量15T。

3月15日探水泥浆面为75m,下钻至74.5m进行第三次补注,水泥用量26T,砂子7.5T。

3月16日探水泥浆面为10.5m,下钻至10m第四次补注,水泥用量5T,砂子0.75T,孔口返浆。

5 结束语

篇(5)

关键词:侧钻 膨胀套管 施工要点

1 前言

膨胀管技术是国外在20世纪90年展起来的,膨胀套管一种由低碳钢经特殊加工而制成的套管,由于含碳量低,膨胀管比普通套管柔性好,可塑性强,可以通过机械或者液压的方法使管体发生永久塑性变形,从而满足钻井施工中的某些特殊需要[1]。膨胀管根据其本体结构的不同,可分为实体膨胀管和割缝膨胀管两种。实体膨胀管可通过机械或液压的方式使膨胀锥从膨胀管管柱中穿过,从而使管柱发生永久性胀大,膨胀率可达到10% -30%[2]。

本文根据孤岛油田垦72-侧6井的施工过程总结下影响膨胀管施工井施工成败的关键因素,提高小井眼实体膨胀技术的施工成功率。

2 膨胀管完井技术在垦72-侧6井的应用

2.1垦72-6井老井概况

垦72-6井所处区块位于垦西斜坡带南部,垦西调节断层上升盘,西接垦71断块,东为孤岛凸起,北邻垦24开发区块,南临三合村洼陷,主要含油层系为馆4段,油藏埋深1370~1430m,油藏类型为岩性-构造油藏。垦72-6井表层套管直径339.7mm,壁厚9.65mm,表层套管下深359.00m,水泥返至地面;油层套管直径139.7mm,壁厚9.19/7.72mm,油层套管下深1836.46m;水泥返高至574m,固井质量合格。该井在1347~1352m套错,最大轴心偏移19.91mm,在1352~1463m套管腐蚀严重。

2.2垦72-侧6井具体膨胀施工过程

该井施工工序为起原井管柱、通井、刮管、试压、测陀螺、下斜向器、开窗、试钻、定向(复合)钻进、稳斜钻进、电测前通井、电测、扩眼前通井、扩眼、测井径、油管试压、加深鼠洞、下套管前通井、下膨胀套管、固井、膨胀、小钻杆通井。

2.2 .1起原井管柱

起出原井Φ73平式油管135单根。

2.2 .2通井

该井设计开窗点为1262m,选用Ф73正扣钻杆+Ф118通井规通至深度为1282m,中途无遇阻显示。

2.2.3 刮管

对1242.00-1282.00m井段反复刮管5次,循环洗井一周。

2.2.4 试压

在0-1282.00m试压12MPa,稳压30min,无压降,试压合格。

2.2.5 测陀螺

配合测井队在0~1282m陀螺测斜。

2.2.6下斜向器

结合原井套管接箍情况,完成导斜器上斜面深度1152.00m 。

2.2.7 开窗

用Φ118×930mm复式铣锥开窗,深度1152.00-1155.50m。

2.2.8 试钻

下试钻管柱,试钻井段1155.50-1173.80m。

2.2.9 定向(复合)钻进

定向钻进,井段为1173.80-1513.00m。

2.2.10 裸眼电测

该井自窗口至1513.00m进行裸眼电测。

2.2.11 扩眼钻进

采用单独扩眼的方式钻进,使用YK-114扩眼器进行扩眼钻进。

2.2.12扩眼后电测(测井径)

在窗口至1513.00m重新进行裸眼电测,只测井径,达到施工标准。

2.2.13膨胀尾管施工

本井采用膨胀管完井,井眼扩眼到φ140mm。循环两周后,起通井规,下入膨胀套管。套管串组合为自上至下喇叭口+膨胀悬挂器+Φ108膨胀套管19根+Φ108磁位短套+ Φ108膨胀套管19根+球座+回压凡尔两级+Φ95.3套管旋流。其中启动器与膨胀锥在最后一根套管内部。下入内管柱组合,自上至下为Φ73平时油管2柱+挡泥器一级+Φ73平时油管9柱+Φ73平时油管10柱+挡泥器一级+膨胀锥对扣接头,对扣成功后,下外管柱组合(外管柱为Φ73平时油管58柱+ Φ73平时油管短节1根+变扣接头)。套管下深1510.73m,阻位1508.99m,喇叭口深度1118.29m。下入膨胀管总长度390.64m。分工明确后,进行固井施工,前置液1.5m3,灰量5.0m3,顶替量4.6m3,碰压20MPa,固井成功。泵车打压范围20~22MPa ,开始上提,连续上提21立柱;膨胀锥成功提出喇叭口,泵压降至10MPa,起5立柱,循环替浆。膨胀施工完毕。侯凝48小时后,用Φ98通井规通井,硬探深度1506.29m,喇叭口深度无法探出。后测井队测声幅,软探深度1505m,喇叭口由膨胀前的1118.25m下移至1121.50m。

3 小井眼实体膨胀套管关键施工因素

(1)定向造斜过程中狗腿度必须小于35°/100m,大于该角度会造成膨胀套管不容易下入等问题。

(2)下扩眼器前检查好工具,并接方钻杆循环后观察扩眼器牙收张情况。不要将牙张不开或者牙可张开但不能自由收回的扩眼器下入井中,这样会造成重复钻进达不到扩眼效果或者起出窗口时严重刮削窗口。

(3)扩眼时记录好钻时,与钻进时进行比对。在钻进时要详细记录好钻时,通过扩眼时钻时与钻进时钻时比对可以察觉是是否扩出新眼,扩眼过程中操作要缓慢,但也不可长时间在一个地方重复扩眼,避免冲出大肚子。

(4)起扩眼器后必须修窗。扩眼器一般在停泵后牙齿无法迅速收回。扩眼时应在窗口下接至少一单后,方可开泵扩眼,这样若出现复杂情况可以有充裕的空间活动钻具。

(5)要保证膨胀套管质量。膨胀套管本身管材质量必须要合格,因为固井膨胀过程中需要打压20-22MPa,在盐18-侧11井膨胀井施工时就是由于膨胀管在打压过程中泄压导致膨胀施工失败的。

(6)膨胀施工过程要连贯迅速。膨胀过程中膨胀锥在膨胀管理逐渐向上运移,在接套管,上扣过程中配合一定要默契迅速,上扣扭矩要符合标准,防止在膨胀打压过程中从扣连接处刺出,需要在施工前对各岗操作人员进行操作技术交底。

(7)膨胀施工时做好应急预案.膨胀施工中一般出现三种意外状况,一是膨胀过程中泄压,二是内管柱断裂,三是膨胀过程中欲卡。

A、膨胀过程中泄压

首要工作:

上提下放内管柱,若仍然不起压,则以泥浆正循环2周,替出上部多余部分水泥浆;然后在安全接头处倒扣丢开膨胀锥,循环泥浆2周,试下放内管柱,将膨胀锥推至人工井底;上提内管柱检查。

后续步骤:

(1)如果膨胀套管破裂:

a、倒扣后上提出井内油管柱管柱;

b、若膨胀套管没有提出,下入Φ73mm油管+膨胀套管专用固井封隔器至破裂点,注水泥固井,并封堵破裂点完井。

c、若破裂后上部膨胀套管提出,则下入Φ88.9mm小接箍套管+引鞋探得膨胀套管鱼顶,继续下入至人工井底;注水泥浆固井、候凝,以常规套管方式完井。

B、如果内管柱断裂

若上提过程中,发现内管柱断裂,则检查破裂情况,下入Φ73mm油管专用可退式捞矛打捞鱼顶,成功后,试上提内管柱进行膨胀作业,如可正常膨胀则完成全部膨胀套管膨胀作业;

若无法膨胀套管,若膨胀过程遇卡并无法解卡,则按照本项应急预案(二),解卡失败的方案进行处理。

C、膨胀过程遇卡

解卡成功:

提高膨胀压力,最高不超过45MPa,同时加大上提拉力,最大不超过原管柱负荷以上20t,上提活动解卡。解卡成功后,若泵压依旧正常,则可按原膨胀施工程序继续施工;若无法保持泵压,则直接转入本项应急预案A

解卡失败:若无法解卡,则:

a.上提内管柱,将指重表读数置于安全接头以上内管柱重量(管柱长度×Kg/m),反转油管15圈,倒开安全接头;

b.以泥浆正循环一周,替出多余部分水泥浆,下放内管柱,将膨胀锥下推至人工井底;

c.起出全部内管柱,候凝,完井。

最终该井形成卡点上下分别为Φ108mm×6.6mm以及Φ119.5mm×6.5mm套管结构,上部套管重叠段约为50m,采用水泥浆封隔地层方式,裸眼尺寸为Φ140mm。

4 结束语

由于施工技术的提高及施工经验的不断积累,膨胀套管施工在胜利油区施工井数逐年增长,都取到比较好的效果,垦72-侧6井膨胀施工后投产初期达到日产原油24吨的好效果。在膨胀套管完井日益成熟的今天,如何不影响完井质量又能较大程度的减小钻井完井成本将成为日后值得思考的另一问题。

参考文献:

[1] 彭在美. 国内外可膨胀套管技术的发展概况. 焊管,第33卷第六期,2010.6:5-9

篇(6)

【关键词】 旋挖钻机 施工 质量控制

1 前沿

旋挖钻机二战以前先在欧美国家发展并开始使用,到了70~80年代在日本得到快速发展成熟,我国于80年代从日本引入投入到工程应用中,近年来得到大量使用。其成孔原理是:在钻杆的扭矩作用和加压系统的合力作用下,让带有活门的桶式钻斗旋转进尺,在钻斗旋转过程中旋起的钻渣从钻斗下方的底口进入钻斗内,当钻斗内装满钻渣时,扭矩反力显著加大,并通过操作室内传感装置反映出来。随后在机组人员操作下,使钻杆反向旋转,由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土。如此循环反复,不断取土、卸土, 直钻至设计深度[1]。旋挖钻机凭借其施工机械化、自动化程度高、钻孔扭矩输出功率大、钻孔成孔质量好、施工环境污染相对较小等优点在我国基础工程施工中得到越来越广泛的运用。且工法日趋成熟,已经占据很大的市场份额,主要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下连续墙、水利、防渗护坡等基础施工。

该文通过总结保利集团(股份)有限公司广州芳村投资的6栋商品住宅楼工程采用旋挖钻机施工的实际经验对施工过程中质量控制提出自己的见解。保利集团芳村住宅楼桩基础工程共6栋住宅楼,地下1层、局部2层,地上为17~38层以及局部1~3层的配套楼。该工程钻孔灌注桩总数为948根,工程量大,工期105天,工期相对紧张,采用旋挖钻机进行施工。工程实践证明,采用旋挖钻孔施工工艺无论在工期还是在质量上都很好都达到了工程预期目标和效果,鉴于旋挖钻机施工的广泛性,其施工过程中的质量控制显得尤为重要。

2 旋挖钻机的主要施工工艺

2.1 平整场地,砖渣换填

本工程是新开挖后的基坑面,场地岩土层按地质成因分为第四系填土、冲积土、残积土和白垩系基岩。针对该工程现场场地硬化条件差的状况对整个基坑工作面进行1m左右砖渣换填以硬化场地,方便旋挖钻机行走。

2.2 测量定位,埋设护筒

由测量工程师根据业主单位提供的控制坐标点对桩位进行放样定位,放样后由钻机开钻到相应深度,在挖掘机械配合下埋设护筒,埋设护筒时应确保护筒高于地面20~30cm。护筒埋设完毕后,应由测量工程师进行护筒复核工作,确保护筒偏位不超过施工要求。若钻机开钻工作无法及时,导致现场作业中无法保证桩位定位点的准确性,需重新测量定位,确保桩位偏差范围在规范允许范围内。

2.3 钻机成孔,清理沉渣

钻机开始钻进后,锁定钻机角度及垂直度,在钻机钻进过程中不断注入新鲜泥浆,确保泥浆能够发挥其固壁作用,避免孔壁发生踏孔;钻进到设计深度后,将钻头停留在原处旋转数圈,将孔底虚土及沉渣清理出来,施工员用测量重锤量测钻孔深度及沉渣厚度,确保孔底沉渣厚度一定要满足相关规范和施工组织设计要求。

2.4 吊放钢筋笼,浇筑混凝土

成孔后,吊机配合旋挖钻机,吊放钢筋笼。由于旋挖钻成孔过程中形成的泥皮相对较薄,钢筋笼在吊放过程中,应注意尽量不要摩擦孔壁,避免由于泥皮的掉落影响孔底沉渣和导致踏孔。混凝土浇筑是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响灌注桩的质量,所以在施工中必须引起高度重视。灌注与成孔时间间隔一般不超过4个小时。灌注前首先检查漏斗、测试仪器、量具、隔水塞等各项器械的完好情况。混凝土浇筑过程中必须控制好导管埋深,尽量要保持在2~6m[5],保持灌注连续性即中途不得停歇,拔管速度不得过猛或拔出[2]。另外配备专职人员测量导管内外砼高差,确保灌注连续并填写水下砼灌注记录表。

2.5 拔出护筒,完成浇筑

护筒拔出过程要缓慢,避免因拔出过快而导致水下桩混凝土成型后出现蜂窝麻面。

整个施工工艺的流程总结如图1。

3 旋挖钻机的质量控制

3.1 控制桩位坐标,确保桩位准确

工程开工前,应向业主单位确定复核工程控制点坐标,同时测量工程师复测控制点坐标是否复核建筑施工相关规范,在施工过程中,应当配备2名以上测量放样人员,在放样定位工作中分别负责桩位放样及复核工作,保障桩位偏差符合设计要求,严格控制桩位坐标。

3.2 控制泥浆质量,确保有效发挥固壁作用

在钻孔施工过程中必须根据相关施工经验配备适合于旋挖钻机成孔特点的泥浆,适当添加膨润剂,同时控制好泥浆砂率、粘度。同时,在施工过程中做到实时试验,检测孔内泥浆的各项指标(泥浆取样应选在距孔底(槽底)20~50cm处),确保泥浆能够发挥良好固壁作用[3]。相关控制系数如表1:

3.3 控制孔内泥浆水位,防止发生塌孔

钻机钻进过程中,实时监测孔内泥浆水位,控制好孔内泥浆高度,防止孔内塌孔,造成施工困难。一般控制要高于孔底2m以上[4]。

3.4 控制沉渣量,确保与持力层有效粘接

成孔后,测量孔内沉渣厚度,一般不大于5cm,同时应控制好成孔后与浇筑水下混凝土的时间关系,防止因为间隔时间过程,造成较厚沉渣,影响成桩质量;如若时间间隔过程,则应重新用钻机进行孔钻,利用正循环或反循环带走孔内沙粒,控制沉渣厚度。

3.5 控制混凝土和易性,确保成桩质量

水下混凝土应保证良好的粘聚性、流动性和保水性,符合和易性的相关要求。混凝土强度等级一般为C30~C40,粗骨料最大粒径不得大于25mm,坍落度200±20mm,扩散度为34cm~45cm。

4 结语

旋挖钻机在该项目基础灌注桩施工中充分体现了旋挖钻机的优势和特色,它既能确保工程的施工进度,同时在后期桩基检测中能取得较好的效果。该项目采用旋挖钻机施工,耗时102天,提前3天达到业主要求。在低应变检测中优良率高达100%,这充分体现了其施工效率高,成桩质量好的优点。

参考文献:

[1]戴振洋.浅谈旋挖钻机的施工应用及常见问题处理[J].山西建筑,2010,(3):343-344.

[2]张建英,邢心魁,姚克俭.大直径旋挖钻孔灌注桩应用实例[J].岩土工程技术,2003,(3):175-179.

[3]张承骞.旋挖钻孔施工中的泥浆控制[J].科技信息-建筑与工程,2009(7):259-305.

[4]陶坤.旋挖钻机在桩基础施工中的应用与分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2007(2):37-39.

[5]赵希铸,倪顺年,浅析旋挖机钻孔灌注桩施工质量控制[J].黑龙江科技信息(建筑工程),2009(10):235.

篇(7)

【关键词】钻头选用;地层;孔径

影响旋挖钻头选用的因素很多,概括起来主要有三个方面:地层情况;钻机功能;孔深、孔径、沉碴厚度、护壁措施等。

一、目前常见旋挖钻头的分类

常见的旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖钻斗、筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗,下面逐类简单介绍。

1、螺旋钻头:

(1)锥形:双头双螺,适用于坚硬基岩。双头单螺,适用于风化基岩、卵石、含冰冻土等。以上钻头配装各种合金头截齿,通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头。在北京昌平畅春园跨湖桥梁施工中,桩径1.2米,要求桩尖入岩2.5米,其中1.5米为中风化和强风化岩层,1米为微风化基岩对于中风化和强风化,用装配合金截齿的双头单螺钻头钻进即可;但对于微风化,则必须选用双头双螺的锥形短螺旋钻头。此种钻头,在土力R625旋挖钻机正常工作压力下,在一小时左右的时间,可以完成1米深的坚硬基岩的钻进。对于用旋挖在岩层中成孔而言,速度算是比较快的。

(2)直螺旋钻头:

a、斗齿直螺:双头双螺,适用于砂土,胶结差的小直径砾石层;双头单螺,适用于砂土、土层;单头单螺,适用于胶结差的大直径卵石,粘性土及硬胶泥。其特点是,对于非岩性地层,在无泥浆护壁成孔的施工条件下,钻进速度较快,孔口卸土也非常方便。适合于陕西等黄土高原地区的成孔施工。

b、截齿直螺:有双螺、三螺和四螺,适用于是硬基岩或卵砾石。在北京北五环仰山桥成孔施工中,采用此种钻头,顺利的穿过了胶结的卵砾石层,避免了普通钻斗施工中钻机的整体震动,有效的保护了钻机液压和电路系统等免受损坏。

2、旋挖钻斗

按所装钻齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗,斗齿钻斗又可分为直齿(T25齿)钻斗和螺旋齿钻斗;按底板数量可分为双层底斗和单层底斗;按开门数量可分为门斗和单开门斗;按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗;按底板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。以上结构形式相互组合,再加上是否带通气孔、开门机构的变化,可以组合出几十种旋挖钻斗。

2.1一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽,无论是流动性较强的沙层,还是粘性较强的土层,都可以采用;而单层底的只适用于粘性较强的土层,对于流动性较强的流沙层则不适用,无法将钻进沉渣捞出孔外。双门钻斗适用地层范围也较宽,适用于大部分地层;单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。对于粘性较强的土层及直径较大的卵石和硬胶泥地层,采用单层底和单门钻斗,在孔口容易卸土,操作起来灵活方便,能有效的压缩非钻进流程的时间。

2.2直齿钻斗的斗齿与钻斗底盖和进齿面均成45°角,进尺速度快,适用于地质较软的土层等地层;螺旋齿钻斗的斗齿与钻斗底盖成30°角,角度稍小,适用于硬度稍大、对斗齿摩擦比较多的沙土层或者沙层,进尺速度比直齿慢,但比直齿耐用,遇到小的卵石,也不易被掰断斗齿。

3、筒式取芯钻头

目前常见的有两种:截齿筒钻(适用于中硬基岩和卵砾石),牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石)。在筒式取芯钻的两大类钻头中,又有带取芯装置和不带取芯装置之分,主要取决于取芯的难度。因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进,且钻取的环状面积大,如果有条件的还可以通在在钻头部分加装反循环钻进,以提高钻进效率。

4、扩底钻头

在桩径不增大桩深不增加的基础上,设计部门往往通过扩底桩来实现单桩承载力的提高。旋挖钻机进行扩底是无需任何改动就可施工的,只需选用扩底钻头即可。扩底钻头常用的以机械式为主,这种钻头使用和维护都比较简单,有上开式和下开式的,张开机构一般为四连杆的,用于土层、强风化、中风化地层甚至坚硬基岩。由于旋挖钻进是非循环钻进,扩底完成后用清渣桶清渣即可。但是对于扩底部位比较黏滑的地层,四连杆机构不易打开,实现扩底往往比较困难,在徐州电厂试桩工程施工中就遇到了这样的问题。这时需要根据实际情况改进钻齿,使钻齿能在扩底地层中吃住劲,才能实现进尺。

5、冲击钻头、冲抓锥钻头

在钻进大直径卵石、大漂石和坚硬基岩,使用冲击钻头、冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效,这类钻头的使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业,因为要有冲击作用,所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好。这种钻进工艺,因为对钻机功能有更多要求,所以在实际施工中较少用到。

6、液压抓斗

目前连续墙和防渗墙的施工工程日趋见多,如果对旋挖钻机作机械上的相应改动,将钻机桅杆和钻杆改为液压抓斗,就可进行地下连续墙的施工。比如说意大利土力系列的钻机,有很多型号是多功能底盘,可以进行旋挖成孔和地连墙成槽的相互转换。

二、根据地质情况选用钻头

旋挖钻机主要的功能是在地表形成孔槽,工作对象是浅层地质,以沙土为主,同时也会遇到卵石层,甚至是基岩。由于地层情况是千变万化的,同时浅层地质受人类活动的影响比较大,相对于深层地质来讲,其规律性更是难以把握,所以旋挖钻机工作的对象是特别复杂的。前面已经介绍了不同钻头所适用的地层,现在总结介绍一下根据不同的地质情况,来选择相应的钻头。归纳起来有以下几类。

(1)粘土:选用最常用的直齿锥桶钻斗,钻进速度快,而且卸土轻松方便;(2)淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小的卵石层:可配用双层底、带螺旋齿的钻斗;(3)硬胶泥:选用单进土口的(单双底皆可)旋挖钻斗,或斗齿直螺;(4)冻土层:含冰量少的可用斗齿直形螺钻斗和旋挖钻斗,含冰量大的可用锥形螺旋钻头。需要说明的是,螺旋钻头用于土层(除淤泥外)皆有效,但一定有在没有地下水、地层稳定的情况下使用,以免产生抽吸作用造成卡死;(5)胶结好的卵砾石和强风化岩石:需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗(粒径较大的用单口,粒径小的用双口),配用合金斗齿(子弹头)效果更好;(6)中风化基岩:按照工艺先后顺序,可以依次配用截齿筒式取心钻头锥形螺旋钻头双层底的旋挖钻斗;或者截齿直形螺旋钻头双层底的旋挖钻斗;(7)微风化基岩:按照工艺先后顺序,依次配用牙轮筒式取心钻头锥形螺旋钻头双层底的旋挖钻斗。如果直径偏大,还要采取分级钻进工艺。

三、根据旋挖钻机的功能配置来选择钻头、钻具