市政、油气管道工程水平定向钻简介 ppt课件
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知识点定向钻进施工方法课件(共11张PPT)
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定向井水平井课件
钻具检查与保养
对钻具进行全面检查，确保其完好无损，并进行必要的保养。
设备部署
根据工程设计和现场实际情况，合理部署设备，确保钻探工作的 顺利进行。
施工计划与组织
1 2
施工进度计划
制定详细的施工进度计划，确保按期完成钻探任 务。
安全生产措施
制定完善的安全生产措施，确保钻探过程中的安 全。
3
人员组织与培训
水平钻井技术
定义
水平钻井技术是指钻孔轨迹在地 下某一深度处与地面成一定角度， 并在该深度处沿水平方向钻进的
钻井技术。
关键技术
水平钻井的关键技术包括水平段 钻进、斜向器和随钻测量等技术。
应用场景
水平钻井技术广泛应用于石油、 天然气等矿产资源的勘探开发， 可提高单井产量和储量动用程度，
降低开发成本。
定向井水平井集成技术
定义
定向井水平井集成技术是将定向钻井技术和水平钻井技术 有机结合，实现钻孔沿预定轨迹精确进入目的层并在目的 层内进行水平延伸的钻井技术。
关键技术
定向井水平井集成技术的关键技术包括轨迹设计、定向工 具和测量技术、水平段钻进和钻井液技术等。
应用场景
定向井水平井集成技术广泛应用于复杂地层和隐蔽性矿产 资源的勘探开发，可提高勘探开发效益和资源利用率。
风险成本
定向井和水平井钻井过程中存在多种风险，如地层复杂多变、钻井液 性能不稳定等，可能引发安全事故或工程失败，导致高额风险成本。
安全挑战
地层复杂多变
定向井和水平井钻井过程中可能会遇到各种复杂地层，如软硬交错地层、裂缝发育地层等 ，这些地层容易引发井下复杂情况和事故。
钻井液性能不稳定
钻井液是定向井和水平井钻井中的重要介质，其性能稳定性对钻井安全至关重要。若钻井 液性能不稳定，可能导致井壁坍塌、钻屑堆积等事故。
对钻具进行全面检查，确保其完好无损，并进行必要的保养。
设备部署
根据工程设计和现场实际情况，合理部署设备，确保钻探工作的 顺利进行。
施工计划与组织
1 2
施工进度计划
制定详细的施工进度计划，确保按期完成钻探任 务。
安全生产措施
制定完善的安全生产措施，确保钻探过程中的安 全。
3
人员组织与培训
水平钻井技术
定义
水平钻井技术是指钻孔轨迹在地 下某一深度处与地面成一定角度， 并在该深度处沿水平方向钻进的
钻井技术。
关键技术
水平钻井的关键技术包括水平段 钻进、斜向器和随钻测量等技术。
应用场景
水平钻井技术广泛应用于石油、 天然气等矿产资源的勘探开发， 可提高单井产量和储量动用程度，
降低开发成本。
定向井水平井集成技术
定义
定向井水平井集成技术是将定向钻井技术和水平钻井技术 有机结合，实现钻孔沿预定轨迹精确进入目的层并在目的 层内进行水平延伸的钻井技术。
关键技术
定向井水平井集成技术的关键技术包括轨迹设计、定向工 具和测量技术、水平段钻进和钻井液技术等。
应用场景
定向井水平井集成技术广泛应用于复杂地层和隐蔽性矿产 资源的勘探开发，可提高勘探开发效益和资源利用率。
风险成本
定向井和水平井钻井过程中存在多种风险，如地层复杂多变、钻井液 性能不稳定等，可能引发安全事故或工程失败，导致高额风险成本。
安全挑战
地层复杂多变
定向井和水平井钻井过程中可能会遇到各种复杂地层，如软硬交错地层、裂缝发育地层等 ，这些地层容易引发井下复杂情况和事故。
钻井液性能不稳定
钻井液是定向井和水平井钻井中的重要介质，其性能稳定性对钻井安全至关重要。若钻井 液性能不稳定，可能导致井壁坍塌、钻屑堆积等事故。
如何实现好的定向钻施工管理ppt课件
5
随着我国经济的发展，通讯、电缆、石油、天 然气及水利事业的突飞猛进，随着城市高层建筑及 铁路、公路、核电基础和水利工程设施的不断兴建， 地下工程建设和应用日益广泛，水平定向钻施工在 穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古 迹保护区、农作物和植被保护区等条件下，进行供 水、供气、电力、电讯、石油、等管线铺设的作用 也日益明显。
31
1、钻孔时损坏地下设施
主要后果表现为 埋地光缆、电缆、天然气管道、
燃油管道、自来水管道、地下建构 筑物等损坏。
32
主要原因
❖ ㈠、对地下管线的摸底、调查不彻底； ❖ ㈡、对地下管线的物探不到位； ❖ ㈢、设计问题； ❖ ㈣、施工问题； ❖ ㈤、管理问题。
33
应采取的主要防范措施
❖ ——施工前对地下管线和设施进行详细的调查 研究（挖探坑、依靠仪器设备进行探测等）。
如何实现安全、 优质的定向穿越施工管理
2
自70年代初，在美国发展起 来的受控水平定向钻，已在世界 范围内成为一种障碍物下铺设管 线的高效、可靠的施工方法。
3
水平定向钻
是从石油钻探垂直钻孔技术 演变成水平钻孔的一项新技术。
4
水平定向钻技术
获得了不容置疑的经济成效，而 且具有十分积极的环保优势。
❖ ——选择有资质的勘察单位对地质情况进行勘 探测量和对地下管线进行认真物探。
❖ ——在勘察、测量、物探及调查具备完整的资 料后进行设计，选择最佳线路。
34
应采取的主要防范措施
❖ ——施工前进行设计交底，施工单位对地 下管线穿越点逐一落实，明确线路走向， 明确责任到人，制定行之有效的施工方案。
❖ ——各相关单位密切配合，业主、监理、 质检、施工单位各司其职。
随着我国经济的发展，通讯、电缆、石油、天 然气及水利事业的突飞猛进，随着城市高层建筑及 铁路、公路、核电基础和水利工程设施的不断兴建， 地下工程建设和应用日益广泛，水平定向钻施工在 穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古 迹保护区、农作物和植被保护区等条件下，进行供 水、供气、电力、电讯、石油、等管线铺设的作用 也日益明显。
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1、钻孔时损坏地下设施
主要后果表现为 埋地光缆、电缆、天然气管道、
燃油管道、自来水管道、地下建构 筑物等损坏。
32
主要原因
❖ ㈠、对地下管线的摸底、调查不彻底； ❖ ㈡、对地下管线的物探不到位； ❖ ㈢、设计问题； ❖ ㈣、施工问题； ❖ ㈤、管理问题。
33
应采取的主要防范措施
❖ ——施工前对地下管线和设施进行详细的调查 研究（挖探坑、依靠仪器设备进行探测等）。
如何实现安全、 优质的定向穿越施工管理
2
自70年代初，在美国发展起 来的受控水平定向钻，已在世界 范围内成为一种障碍物下铺设管 线的高效、可靠的施工方法。
3
水平定向钻
是从石油钻探垂直钻孔技术 演变成水平钻孔的一项新技术。
4
水平定向钻技术
获得了不容置疑的经济成效，而 且具有十分积极的环保优势。
❖ ——选择有资质的勘察单位对地质情况进行勘 探测量和对地下管线进行认真物探。
❖ ——在勘察、测量、物探及调查具备完整的资 料后进行设计，选择最佳线路。
34
应采取的主要防范措施
❖ ——施工前进行设计交底，施工单位对地 下管线穿越点逐一落实，明确线路走向， 明确责任到人，制定行之有效的施工方案。
❖ ——各相关单位密切配合，业主、监理、 质检、施工单位各司其职。
《定向钻施工法》课件
06
定向钻施工法的案例分析
某市污水管道定向钻施工案例
总结词
复杂地质条件下的挑战
详细描述
某市在建设污水管道时，由于地质条件复杂，采用了定向钻施工法。该案例重点介绍了施工前的地质 勘测、钻孔设计、泥浆配制等关键环节，以及施工过程中遇到的问题和解决方案，如防止钻孔坍塌、 控制钻孔方向、处理复杂地层等。
量等。
回拖过程中应密切关注管道的 姿态和位置，及时调整回拖方 向和速度，以保持管道的直线 度和稳定性。
管道回拖完成后，应对回拖质 量进行检测和验收，如有问题 应及时处理。
05
定向钻施工法的安全措施
人员安全培训
总结词
提高员工安全意识
详细描述
定期组织员工参加定向钻施工法的安全培训，确保员工熟悉施工过程中的安全 风险和应对措施，提高员工的安全意识和操作技能。
根据施工方案，安装定向钻机和辅助设备，并 进行调试和检测。
导向孔钻进
按照预定的钻孔路径，使用定向钻机钻出导向孔 。
扩孔与清孔
使用扩孔器将导向孔扩大到适合管道铺设的直径， 同时使用泥浆泵和清孔器清除孔内残渣。
管道铺设
将管道一端拖入扩大的孔中，另一端与回拖装置 连接，通过回拖装置将管道回拖到孔中。
质量检测与验收
钻孔过程中应定期校准钻孔机的位置 和方向，以保持钻孔的正确路径。
导向孔钻进完成后，应进行孔深、孔 位、孔斜的测量和验收，确保符合设 计要求。
扩孔的质量控制
扩孔是定向钻施工的重要环节，其质量控制包括确保扩 孔后的孔径、孔深和直线度符合设计要求。
扩孔过程中应密切关注泥浆性能的变化，及时调整泥浆 配方，以保证扩孔的稳定性和安全性。
对铺设完成的管道进行质量检测和验收，确保施工质量 符合要求。
定向井及水平井基础知识介绍PPT课件( 60页)
• 平移方位角：指平移方位线所在 的方位角，即以正北方位为始边 顺时针转至平移线上所转过的角 度，常以字母θ表示。
• 闭合距与闭合方位：国外将水平 位移称作 闭合距(Closure Distance)，将平移方位角称作闭 合方位角(Closure Azimuth)。我 国现场常特指完钻时的水平位移 为闭合距，平移方位角为闭合方 位角。
（1）LWD功能及组成
①随钻地质参数：
双向自然咖玛、电阻率（4种探测深度）、补偿中子孔隙度、岩石密度
②定向工程参数：
井斜角、方位角、 磁性工具面、高边工具面角
③井下仪器工况诊断：
震动传感器、 温度传感器
④磁参数：
地磁场强度，地磁倾角
四、常用工具、仪器
（2）随钻测井 地面实时监视界面
地质参数曲线
四、常用工具、仪器
视平移：有人称为投影位移， 英文称Vertical Section，视 平移可以定义为水平位移在
设计方位线上的投影。视平 移以字母Ｖ表示。
其它基本概念
1、造斜点（KOP）：在定向井中，开始定向造斜的位置叫“造斜点”。 通常以开始定向造斜的井深来表示。 2、造斜率：表示造斜工具的造斜能力，常用“°/100m ”表示。 3、井斜变化率：单位井段内井斜角的变化速度称为“井斜变化率”， 常用“°/30m ”表示。 4、方位变化率：单位井段内方位角的变化速度称为“方位变化率”， 常用“°/30m ”表示。 5、全角变化率K（狗腿度）：指的是单位井段内井眼钻进的方向在三维 空间内的角度变化，它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。 常用“°/30m ”表示。
四、常用工具、仪器
6、抗压缩钻杆
在中曲率水平井的造斜段，由于井眼曲率较大，普通钻铤下不去，故 在钻柱的承压部分要用特种钻杆。
• 闭合距与闭合方位：国外将水平 位移称作 闭合距(Closure Distance)，将平移方位角称作闭 合方位角(Closure Azimuth)。我 国现场常特指完钻时的水平位移 为闭合距，平移方位角为闭合方 位角。
（1）LWD功能及组成
①随钻地质参数：
双向自然咖玛、电阻率（4种探测深度）、补偿中子孔隙度、岩石密度
②定向工程参数：
井斜角、方位角、 磁性工具面、高边工具面角
③井下仪器工况诊断：
震动传感器、 温度传感器
④磁参数：
地磁场强度，地磁倾角
四、常用工具、仪器
（2）随钻测井 地面实时监视界面
地质参数曲线
四、常用工具、仪器
视平移：有人称为投影位移， 英文称Vertical Section，视 平移可以定义为水平位移在
设计方位线上的投影。视平 移以字母Ｖ表示。
其它基本概念
1、造斜点（KOP）：在定向井中，开始定向造斜的位置叫“造斜点”。 通常以开始定向造斜的井深来表示。 2、造斜率：表示造斜工具的造斜能力，常用“°/100m ”表示。 3、井斜变化率：单位井段内井斜角的变化速度称为“井斜变化率”， 常用“°/30m ”表示。 4、方位变化率：单位井段内方位角的变化速度称为“方位变化率”， 常用“°/30m ”表示。 5、全角变化率K（狗腿度）：指的是单位井段内井眼钻进的方向在三维 空间内的角度变化，它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。 常用“°/30m ”表示。
四、常用工具、仪器
6、抗压缩钻杆
在中曲率水平井的造斜段，由于井眼曲率较大，普通钻铤下不去，故 在钻柱的承压部分要用特种钻杆。
第七章-定向钻进技术ppt课件
（a）障碍物界外施工 （b）山高坡陡移位开钻 （c）充分利用海上平台
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5
（二）由于地质条件要求而使用定向钻进
（d）勘探陡 倾斜矿体
（e）避免多次 穿过复杂岩层
（f）强造斜岩 层将斜就斜
（g）矿层与围岩 产状不一，必须 人工造斜
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6
(三)由于工程技术需要而使用定向钻探 1．补取岩矿芯； 2．绕过孔内事故孔段或地下坑道及老窿； 3．打多孔底孔，增加矿芯量，出水量，出油量，地下爆破
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工作原理：
在孔内放置钻具并定向后，施加 压力，转动件Ⅰ上部沿花键8下移， 压力通过上凸肩11传给弹簧10和 外壳9，因此滑快4顶向孔壁，再 继续加压时，楔体3连同钻头1向 滑快移动的反方向偏移，锁紧齿 12脱开锁紧圈，之后就可回转钻 具，此时轴向压力仍然传给外壳， 滑块4和滚柱5切人孔壁岩石内， 并防止外壳转动，使偏斜力保持
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结构：
Ⅰ部件包括可伸缩杆7， 带有花 键8和上下出凸肩11和2，后者坐 于滚动轴承上。杆7带有锁紧齿 12及复位弹簧10，最下部接钻头 1。
Ⅱ部件包括带有锁紧齿的外壳 9，内装若干轴承，其下部有45 °斜面的两个楔体6和3，二者间 通过T形槽与滑快4连接，其上安 置滚柱5。
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31
4.螺杆钻 优点：结构简单、易损件少、工作可靠、维修方便；
转速与流量成正比，扭矩与泵压成正比，可获得小 转速大扭矩；
长度短，可做成弯外管型，有利于定向钻进。
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YL-54螺杆钻: 旁通阀1，螺杆马达2，万向节3等组成。 旁通阀的工作原理：
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水平定向钻
内容摘要
它的未来发展趋势更是让人期待，将会朝着大型化和微型化、适应硬岩作业、自备式锚固系统、 钻杆自动堆放与提取、钻杆连接自动润滑、防触电系统等自动化作业功能、超深度导向监控、应 用范围广等特征发展。 这种设备适用于各种管径，从φ300到φ1200mm的钢管、PE管都能应对。最大的铺管长度可达 1500m，适应于从软土到硬岩的各种土壤条件，其应用前景广阔，让人充满期待。 就是这样一种神奇的设备，就是这样一种卓越的技术，让我们在管线铺设施工工程中拥有了更多 的选择，拥有了更多的可能。水平定向钻机及其技术，让我们在地下世界的探索和建设中，更加 自信，更加勇敢。
水平定向钻进技术，这是一个神奇的技术，它是石油工业的定向钻进技术和传统管线施工方法结 合的产物。它犹如一个高效的魔法师，以飞快的速度、精确的定位和低成本的优势，广泛应用于 供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设施工工程中。这个技术的优点让人惊叹，让 人无法抗拒。
水平定向钻进设备在过去的十几年间，犹如一只展翅的凤凰，飞速发展，成为发达国家中新兴的 产业。
施工缺陷
施工缺陷
2.1由于水平定向钻施工是一项新的生产工艺技术，我国尚无统一的技术标准和施工验收规范， 造成对工程设计、施工质量的把控没有官方依据。一旦发生质量事故，对责任方的认定也造成一 定难度。 2.2由于采用定向扩孔拖拉，施工结束时，管材与回扩孔之间的空隙处理，不能像开槽敷设施工 那样进行回填夯实。因此，对管材沉降要求比较高的工程在实际使用中存在着一定的风险。
施工特点
1.5与其它施工方法比较，进出场地速度快，施工场地可以灵活调整，尤其在城市施工时可以充 分显示出其优越性，并且施工占地少工程造价低，施工速度快。 1.6大型河流穿越时，由于管线埋在地层以下 9—18米，地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少， 所以起到自然防腐和保温的功用，可以保证管线运行时间更长。 1.7预扩孔，是在地质情况和地下管线探测或勘测清楚的情况下逐级按照管径大小的1.3~1.5倍 把孔回扩到预期直径的大小。
《定向钻进》PPT课件
绪论
一、定向钻井的开展情况
我国定向钻进始于五十年代。
1956年，玉门油田钻成第一口定向井； 60年代，四川油田采用多种型式涡轮钻定向钻进试验； 70年代，海洋定向钻进迅速开展，渤海油田打丛式井， 一个平台施工多达12口定向井。
绪论
一、定向钻井的开展情况
国内固体矿产勘探方面
1956年，江西德兴铅锌矿施工一批初级定向孔；
80年代，为准确控制定向井井身轨迹，提高中靶精度， 随钻测量技术〔Measurement While Drilling〕出现， 并广泛应用。由于电子计算机广泛应用，出现计算机 辅助钻进〔Computer Aids Drilling〕。
绪论
一、定向钻井的开展情况
固体矿产定向钻进 50年代，美国才使用造斜楔whipstock； 60年代，前苏联成功研制各类型连续造斜器。
绪论
二、定向钻进的特点
3、定向钻进存在问题
〔1〕造斜时间长增加工序； 〔2〕降低钻进速度； 〔3〕增加钻杆柱磨损，钻杆柱易折断； 〔4〕造斜费用高； 〔5〕增加管理难度。
绪论
三、定向钻进的使用范围
1、地表条件要求
〔1〕勘探埋藏在湖泊、沼泽、城镇、大型建筑物下部物体； 〔2〕海上进展钻探，充分利用平台；
钻孔轴线各点的顶角、方位角、孔深 见矿点〔靶点〕的垂深和水平位移 曲线段的曲率和弯曲强度
钻孔轴线的遇层角
第一章 定向钻孔轨迹设计
第一节 定向钻孔的空间要素
一、空间要素
1、根本要素 定向钻孔轴线各点的顶角、方位角和孔深称为根本要素。
设计轨迹
直线 曲线 直线+曲线
平面型 空间型
绪论
二、定向钻进的特点
1、定向钻进定义 采用一定的技术手段，按照一定的设计轨迹， 到达预定的钻探目标，叫定向钻进。