定向钻穿越施工中卵砾石层的处理

随着水平定向钻穿越施工技术的不断发展,卵砾石层穿越已不在是水平定向钻穿越难以逾越的禁区,如何在穿越施工中更好的隔离卵砾石层已成为定向钻穿越行业内的热点话题。现以涩宁兰输气管道复线工程河咀湟水河穿越工程为例,浅谈水平定向钻穿越施工中卵砾石层的隔离处理措施。     

砂卵砾石层盾构法隧道掘进技术

本文介绍了德制AVN2440DS泥水平衡式盾构掘进机在砂卵砾石层掘进过程中,盾构机刀盘被卵砾石堵卡无法掘进,通过影响因素分析、调整掘进工艺参数等技术措施,保障盾构掘进正常进行,并顺利完成420m砂卵砾层掘进施工。     

卵砾石层大断面斜井井筒支护方法现场试验研究

我国缺少在巨厚卵砾石层中采用普通施工方法掘进煤矿斜井井筒的成熟支护经验。结合伊犁一矿材料斜井和回风斜井的施工过程,设计了现场支护试验方案,对不含水和含水卵砾石层大断面斜井井筒的多种支护方法进行了试验。研究结果表明,含水与不含水卵砾石层斜井井筒相比,其支架变形量和支护难度显著变大;架棚临时支护结合钢筋混凝土永久井壁支护是不含水卵砾石层大断面斜井井筒有效的支护方法;含水卵砾石层地压显现明显,采用超前支护、架棚临时支护和钢筋混凝土永久井壁支护相结合的方法可以实现围岩稳定。由试验推断,库仑和太沙基土压力理论用于计算卵砾石层围岩压力误差显著。     

砂卵砾石层倒垂孔施工技术

针对砂卵砾石层倒垂孔施工中钻孔偏斜、孔内坍塌掉块、取心以及保护管的安装等困难问题,从钻机安装、钻具结构、设备能力、钻进技术参数等多方面采取相应的技术措施,取得了良好的施工效果。介绍了红叶电站砂卵砾石层倒垂孔的施工技术。     

聚丙烯酰胺泥浆在砂卵砾石层钻进中的应用

砂卵砾石层是我队水文地质钻探的常见地层，其厚度从几米到数百米。多数砂卵砾石层岩性松散，钻进中经常出现坍塌、漏浆、孔内积砂甚多等复杂情况，给正常施工造成很大困难。过去用普通泥浆护孔无效时，就向孔内投入大量粘土或跟管钻进，但孔内事故多，效率低，成本高。79年我队二号机施工的ZK7927孔，砂卵砾石层厚达130米以上，其上部为砂卵砾石层，70米以下为含泥质的卵砾石层，并在其间夹有薄层淤泥质亚砂土。砂卵砾石层成分以灰岩及石英岩为主，砾石约占50％，卵石约占40％，砂占10％。粒径一般在15～200毫米，大者可达2     

卵砾石层钻进方法与技术措施

以现有设备为基础,讨论了卵砾石层钻进方法的选择和岩心采取率问题,并提出了相应的改进措施和处理方法.     

套管、潜孔锤复合性钻进工艺在河床卵砾石层中的应用

在卵砾石层中钻进,采用常规钻进方法效果欠佳。本文介绍的采用套管钻进和潜孔锤钻进相结合的复合性钻进工艺,有效地解决了在卵砾石层中钻进的难题。     

新疆冲洪积卵砾石地层岩土工程勘察钻探技术发展回顾

冲洪积卵砾石层是新疆岩土工程勘察的主要地层,通过对近30年来冲洪积卵砾石层工程钻探的技术总结,对孔底局部反循环取心钻进、取心钻具回转钻进、牙轮钻具全面钻进、潜孔锤全面钻进等几种主要的钻探工艺技术要点进行了总结归纳,并评述了各钻进工艺的优缺点,尤其对市场竞争环境下卵砾石层钻进工艺做出了对比分析,提出了钻探技术发展的方向。     

潜孔锤偏心跟管钻进法在卵砾石地层岩土工程勘察中的应用

卵砾石地层是钻探工程中常见的一种典型的难钻进不稳定地层。通过采用潜孔锤偏心跟管钻进法,从根本上解决了卵砾石地层难以钻进的难题,结合都匀市区岩土工程勘察实例,笔者认为潜孔锤偏心跟管钻进法是在卵砾石地层钻进中行之有效的一种钻进法。     

混凝土涵管替代钢管隔离卵砾石层辅助定向钻施工技术

本文介绍了定向钻穿越大开挖清理地下深层卵砾石层后,如直接回填土方,由于定向钻穿越时泥浆压力喷射、长时间泥浆浸泡、返浆携带等原因,易发生扩孔后孔洞塌陷,成品管道回拖时出现抱管、卡钻等现象,造成穿越失败;而采用大开挖后敷设混凝土涵管替代钢管隔离卵砾石层辅助定向钻穿越施工技术措施,再回填土方,有效消除施工安全隐患,节约施工成本。     

卵砾石层的钢管桩施工工艺研究

卵砾石地层属钻探复杂地层，也是基础工程施工的主要地层。目前，国内外卵砾石地层的钻进方法存在局限性大、效率低、成本高、工艺复杂、易出现孔内事故等缺点。钢管桩的应用日趋广泛。卵砾石层中有效的施工工艺亟待解决。在理论研究与实践的基础上，提出高效的钢管静压冲击钻进工艺，并在实践中取得了良好的效果     

卵砾石地层大口径钻进工艺

我队81、82两年承担晋中盆地地下水长观建网勘察，完成钻探工作量8000余米，计29个孔（孔组），部分钻孔在第四纪古河道、冲积扇和洪积扇地层施工，卵砾石粒径大，松散、层厚。其中有四个钻孔，全孔均为卵砾石、漂石。卵石直径小的30—50毫米，大的漂石直径0.4—0.8米，从孔内可以取出圆柱状完整岩心（见附图）。卵砾石层中夹有粗细砂层。有的还夹有薄层粘土。厚层卵砾石地层钻进乃目前工艺技术上的难题，主要特点是地层胶结性差，孔壁极不稳     

卵砾石含水层高压旋喷注浆止水帷幕技术

高压旋喷桩主要适用于淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、黄土和碎石土等地层，在卵砾石地层或动水条件下的应用较少。我国某露天矿在施工旋喷桩止水帷幕的过程中，采用RJP工法进行帷幕施工，成功将高压旋喷注浆技术应用于卵砾石含水层中，通过试桩和筛分试验将卵砾石层特征对桩径大小的影响进行了分析研究，结果表明，RJP工法在卵砾石含水层中成桩效果良好、质量可靠，其桩径大小与卵砾石颗粒大小及含砂量有关。围井试验结果显示，高压旋喷桩帷幕墙完整，止水效果显著。研究成果表明高压旋喷注浆技术可在卵砾石含水层的加固和止水领域进行推广应用。      

卵砾石层的钢管桩施工工艺研究

卵砾石地层属钻探复杂地层，也是基础工程施工的主要地层。目前，国内外卵砾石地层的钻进方法存在属限性，效率低，成本高，工艺复杂，易出现孔内事故等缺点，钢管桩的应用日趋广泛。卵砾石层中有效的施工工艺亟待解决。在理论研究与实践的基础上，提出高效的钢管静压冲击钻进工艺，并在实践中提取了良好的效果。     

水泥土搅拌桩在卵砾石地层的应用研究进展

卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存在若干技术问题。系统总结了水泥土搅拌桩工法在卵砾石地层的应用情况,重点对水泥土搅拌桩应用于卵砾石地层的技术难点及主要的改进措施进行了论述,并分析了各改进方法的作用机理、适用性、利弊等。水泥土搅拌桩在穿越卵砾石地层过程中存在施工效率低下、钻具磨损大、施工质量不易控制等技术难题,目前已有水泥土搅拌桩应用于卵砾石地层的成功案例中主要改进工艺可分为钻进、搅拌、排渣共计三大类别,具体可细化为提高动力机头功率、控制钻头钻压及转速、提高钻具材料强度、改进钻头及搅拌叶片结构形式、使用土体改良剂等措施,必要时可引入引孔换填、冲击破碎等工法辅助施工。但总体上应用成功的案例中,卵砾石地层的颗粒粒径及厚度较小,一般粒径不超过150 mm,且未形成系统性的卵砾石地层特征与机械设备技术参数的匹配方法。搅拌桩设备与卵砾石地层相互作用机理研究等工作亟待深化。     

水平定向钻穿越冰水沉积层技术探索与实践

油气长输管道常采用水平定向钻(HDD)方式穿越河流,我国四川盆地内一些河流地层以冰水沉积为主,其中含有大量的卵砾石,穿越施工风险较高,结合兰成渝输油管道某河流穿越改造工程,对冰水沉积地层特点以及相应的穿越风险因素进行了分析,选择了合理的钻具组合,并针对钻具组合进行了钻具受力分析,确定钻杆最大应力为171.5 MPa,选择的钻杆能够满足施工要求。考虑到冰水沉积地层特点,采用套管隔离表层卵砾石、大直径钻头和带有角度泥浆马达、高黏度泥浆护壁、改性环氧玻璃钢外防腐层防护等措施,现场实施结果显示,定向钻钻孔稳定性良好,管道回拖施工过程中回拖力平稳,为水平定向钻穿越卵砾石层提供了新的思路。     

综合测试方法确定水利工程中卵砾石的力学特性研究

卵砾石土的颗粒大小、组成成分、颗粒空间排列和沉积厚度等变化较大,给岩土工程勘察带来极大的困难。为了获取卵砾石地基的力学参数和变形参数,单一钻探或者测试方法无法获取真实有效的数据,因此本文依托实际水利工程地质勘察,采用综合测试方法的手段,对场区卵砾石层采用瑞利面波勘察、旁压试验、平板载荷试验、室内大型颗粒分析和压缩试验等,综合分析卵砾石的地层界线、土层的地基承载力、颗粒大小及组成以及压缩模量,研究成果表明综合测试方法能较好地对卵砾石的力学性质进行宏观认识,各种测试方法间能够相互验证和相互补充,达到较好的勘察效果。     

水平定向钻穿越松散地层中水泥固化技术研究

本文围绕江西省天然气管道水平定向穿越施工实例,对水平定向钻穿越卵砾石层（不稳定地层）进行固孔、防止坍塌问题进行了试验和研究。结合油田钻井工艺,借鉴钻井工程中的固井工艺,通过采取水泥注浆工艺解决了卵砾石地层扩孔时孔洞不成孔、坍塌的难题,为以后类似工程建设提供了一定的参考依据。     

鄂西地区页岩气地质调查鄂建地4井钻井技术

为查明鄂西页岩气勘查区域地层层序、地质参数,揭示地层含油气性特征,中国地质调查局在湖北省建始县部署了一口大口径页岩气地质调查井——鄂建地4井,完钻井深2026 m。针对卵砾石层、承压水层、致斜地层等复杂地层难钻进和坍塌掉块等井下复杂频现难题,通过钻头优选、钻具组合优化、多类型钻井液体系配制等措施,形成了卵砾石层优快钻进和防斜复合钻进技术;针对涌漏并存,从通井、下套管、固井施工工艺等方面细化技术措施,实现了“穿鞋戴帽”固井,为后续油气开发、井筒完整性等创造了有利条件。该井形成的系列技术方法可为鄂西地区未来油气钻井施工提供有益经验。     

卵砾石地层潜孔锤同心跟管钻具的研究

卵砾石地层是钻探工程中常见的一种典型的不稳定地层。通过分析目前在卵砾石地层的钻进方法，并针对这一地层的特点，提出了潜孔锤同心跟管钻具在该地层中应用的可行性，并分析设计了钻具的原理、结构及特点。结合实验结果，认为潜孔锤同心跟管钻具在卵砾石地层中具有广阔的应用前景。