直击北海传销怪象传销主体中商人和退休公务员增多

跟管钻具在复杂山地钻井中的应用 ()100024 中国水电顾问集团 北京勘测设计研究院 , 北京 摘 要 : 在澜沧江大华桥水电站地面厂房勘察中 , 由于复杂地质情况导致发生钻孔孔内埋钻事故 , 采 用传统处理无果 , 经分析研究后 , 决定采用跟管钻头钻进处理 。此工艺避开了传统方法的弊 端从而成功地处理孔内埋钻事故 。跟管钻头钻进工艺在钻探中的特殊应用提高了钻探总体水平 , 具有 不错的应用和推广价值 。 关键词 : 工程勘察 ; 跟管钻进工艺 ; 埋钻事故 ; 斜孔钻进 ; 植物胶冲洗液 ; 大华桥水电站 ( )( ) 中图分类号 : P64214 274 文章编号 : 1000 20860 2011 01 20066 204文献标识码 : B Spec ia l a pp l ica t ion of m u lt i2ca st in g dr ill in g techn o logy to en g in eer in g in ve st iga t ion of D a hua q ia o Hydropower S ta t ion L I Zh iyuan, HUAN G X iao jun ()B e ijing R e sea rch In stitu te of Su rvey and D e sign of Ch ina H yd ropowe r Enginee ring Con su lting Group Co1, B e ijing 100024, Ch ina A b stra c t: D u ring the enginee ring inve stiga tion m ade fo r the ground powe rhou se of D ahuaq iao H yd ropowe r Sta tion on L ancang R ive r, the in2ho le d rill b lock ing acc iden t happ ened due to the comp lica ted geo logica l cond ition the re in and it can no t be trea ted w ith the re levan t trad itiona l trea tm en t m e thod, the refo re, the techno logy of the m u lti2ca sting d rilling is app lied afte r the ana lysis and study conce rned1 W ith th is techno logy, the defec t of the trad itiona l m e thod can be avo ided and then the b lock ing acc iden t can be succe ssfu lly trea ted a s we ll1 The app lica tion of the m u lti2ca sting d rilling techno logy to the fie ld of d rilling enginee ring can imp rove the ove ra ll leve l of the d rilling techn ique, and then ha s a h ighe r va lue fo r app lica tion and pop u la riza tion1 Key word s: enginee ring inve stiga tion; techno logy of ca sing d rilling; d rill b lock ing acc iden t; slan t2ho le d rilling; vege tab le gum d rilling flu id; D ahuaq iao H yd ropowe r Sta tion 华能大华桥水电站是澜沧江干流上游河段规划中经向构造体系 、歹字型构造体系以及构造体系 的 复 合 。的倒数第二个梯级 。水库正常蓄水位 1 479 m , 拦河 , 左 缓 右 大华 桥 坝 址 区 河 段 两 岸 地 形 不 对 称 坝拟采用混凝土重力坝 , 最大坝高 112 m , 电站总装 陡 。坝址 区 的 地 层 主 要 为 白 垩 系 下 统 景 星 组 下 段 ( 机容量 920 MW。根据电站规模 , 按《防洪 》GB 1 )( K的中 厚 层 状 石 英 砂 岩 与 砂 质 绢 云 母 板 岩 呈 不 ) 50201 —94 及《水电枢纽工程等级划分及设计安全标1 j 等厚互层 , 岩层产状 NW 350 ?SW ?80 ?,85 ?。两 岸(( ) ) 准 》DL 5180 —2003 的规 定 , 本 工 程 规 模 为 大 2 co l + d l ( ) 谷坡分布 有 崩 坡 积 Q碎 石 土 ; 河 床 中 分 布 有 型 。4 a l ()冲积 Q砂卵砾石夹砂及粘土透镜体 , 厚度一般大 4 1 工程地质概况 20 m。于 大华桥水电站处在 滇 西纵 谷高 原 区 , 本区 经 历 多次构造运动 , 地质构造极为复杂 。根据 构造 形 迹 收稿日期 : 2010 210 213 的展布特 点 和 力 学 性 质 可 划 分 出 : 纬 向 构 造 体 系 、 ( ) 作者简介 : 李志远 1964 —, 男 , 高级工程师 。 )( ) (无固相冲洗液 , SH ?水 = 3 ,4 ?100 重量比 2 勘探中出现的特殊状况 () 加入烧碱 N aOH , 加量为 SH 干粉重量的 5 % ; 低固 2 11 坝轴线勘探斜孔出现的困难 ( )) (相冲洗液 , SH ?水 ?钠土 = 2 ?100 ?6 ,8 重量比 加 () 入烧碱 N aOH , 加量为 SH 干粉重量的 8 % 。 SH 胶 根据坝轴线已经完 成 的钻 孔 、平 洞和 地质 测 绘 先制浆加碱 , 后加钠土 。 的成果推 测 , 坝 轴 线 所 在 位 臵 下 面 可 能 存 在 断 层 , 在个别层位采用粘土球堵漏的情况下 , 使用在一 为了查明坝轴线江面段的地质情况 , 布臵了勘 探 工 定温度范围内按配方制出的无固相植物胶冲洗液 , 起 作 , 考虑到过江勘探平洞的难度及周期问 题 , 决 定 到了很好的护壁和携粉作用 。 在坝轴线江面的 岸 边 各 布 臵 一 个 45 ?的 斜 孔 , 以 对 穿江底来查明江底的地质构造 , 在岸边钻 斜孔 , 主 3 12 坝轴线勘探斜孔钻探 45 ?斜孔跟管钻进采用传统方法最大的困难是护 要涉及到河床覆盖层的孔壁稳定 , 要保持河床 砂 卵 石覆盖层斜 孔 孔 壁 的 稳 定 就 必 须 进 行 用 套 管 护 壁 , 壁套管的“拍管 ”问题 , 采用吊锤“拍管 ”的效果不理 45 ?斜 孔 的 操而传统的锤击跟 进 套 管 的 方 法 显 然 在想 , 会出现两个突出问题 : 首先是盖头受力不均 , 容 作中存在困难 。易导致套管偏斜 , 进一步引起孔斜 、废孔 ; 其次吊锤 不是自由下落锤击在套管盖头上 , 而是被动地沿着指 2 12 地面厂房勘探中出现的问题 ( )大华桥电站的总体地质条件比较差 ,比选的地下定的“路线 ”45 ?斜线 锤击在套管盖头上 , 理论上其 厂房的地质条件不满足要求 , 不得已改为地面厂房 。吊锤锤击盖头的冲量只有自由下落的 50 % , 拍管工 作效率低 。 为了查明覆盖层厚度 、地层岩性 、地质构造 、岩体风 化卸荷程度 、基岩完整性 、渗透性 , 地面厂房布臵设 为了克服斜孔跟管的不足 , 经研究决定使用跟管 ( 钻头钻进工艺 , 即在套管底部安装一个跟管钻头 , 套 计孔深 110 m 的勘探孔 KZK3 , 采用传统的跟管 吊 ) 出现起 、下钻管顶部加一个盖头 , 盖头与钻机动力竖机钻杆连接 , 锤锤击套管以跟进 钻进至 97 m 时 , 这样改锤击套管为加压回转钻进 , 避免了锤击跟管的 困难 、塌孔 , 发生埋钻事故 。 弊端 , SH 植物胶冲洗液的润滑作用有效地减小套管 3 解决方案及效果 管壁与钻孔孔壁之间的摩擦 , 使得套管的跟进比较平 3 11 植物胶冲洗液的配置 稳 、高效 。本孔采用 <130 金刚石钻头开孔 , 因为是 45 ?斜孔 , 孔壁不会像垂直孔那么稳定 , 故要及时跟 经分析研究后决定采用跟管钻头钻进工艺解决上 进套管 , 考虑到大华桥水电站坝址的河床覆盖层厚度 述特殊问题 , 此工艺的应用要求配套使用性能优越的 一般在 20 ,25 m , 为了提高效率及保证顺利的成孔 , 植物胶冲洗液 , 高性能的植物胶冲洗液除了满足正常 的钻探要求外 , 还能在跟管钻进时起到润滑减阻的功 <127套管跟管钻进至 10 m 即变径 ; 从 10 m 深开始 采用 <94 SH 植物胶钻具钻进至 33 m 处见基岩 , 其 效 , 提高跟管钻进效率 , 有效避免孔内事故 , 保证钻 (间 <94 SH 植物胶每钻进 015 ,110 m 具体裸孔长度 进质量 , 减小套管的磨损 。 ) (视钻孔孔壁稳定情况而定 就及时跟进 <108 套管至 高性能植物胶冲洗液 即经过适当改性处理后的 )33 m 停止跟管 , 随后改用普通 <75 金刚石钻具进行 植物胶冲洗液 应具有良好的粘结性 、粘滞性 、降失 基岩钻进至终孔 , 钻孔现场施工情况见图 1 , 所使用 水性 、流变 性 、润 滑 性 、防 塌 、携 带 岩 粉 和 减 震 性 能 。根据以往试验成果和经验总结 , 此类冲洗液的流 的跟管钻头系列见图 2。 变性质最好符合冥律模式 , 所谓的冥律模式主要用来 3 13 地面厂房勘探孔的处理方案 根据钻孔作业 , KZK3 号孔采用 <30 的口径 描述假塑性流体的流变特性 。这种流体的特点是 : 施 开孔 , <146 套管跟进至 1010 m; 然后 改 为 <110 的 加极小的剪切应力就能产生流 动 , 不 存在 静剪 切 应 口径继续钻进 , 配套跟进 <127套管至 2010 m; 因为 力 , 它的粘度随剪切应力的增大而降低 , 即剪切稀释 地质条件比较差 , 且取芯要求高 , 故从 2010 m 开始 作用 , 其典型的流变曲线是通过原点并凸向剪切应力 采用 <94 SH 植物胶钻进 , 同样配套跟进 <108 套管 的曲线 。流性指数 n 和稠度系数 K 是假塑性流体的 至 2910 m 遇到风化基岩停止跟管 。根据附近已完成 两个重要参数 。其流变方程为 其具体过程为 : 根据孔内钻具的口径及 孔 径 , 使 用 <89 的套管 +跟管钻头下至 2910 m 开始使用 SH 植 物胶 冲 洗 液 循 环 扩 孔 钻 进 , 顺 利 的 钻 至 63 m 时 , 从机器的负 荷 状 况 判 断 已 经 到 达 沉 渣 沉 淀 的 深 度 , 这时孔内被埋的钻杆已经进入套管 , 开始加大 泵 量 图 1 45 斜孔?的施工现场 以便全部携带出岩粉继续钻进至 80 m , 停止跟管钻 进 , 此时进入 套 管 里 的 20 m 钻 杆 没 有 了 沉 淀 岩 粉 的抱箍 作 用 , 下 入 反 丝 钻 杆 顺 利 地 打 捞 出 孔 内 被 “解套 ”的 20 m 钻杆 ; 然 后 继 续 让 <89 套 管 平 稳地 ( ) 钻至孔底 97 m , 同样使剩余的钻杆和植物胶钻具 “解套 ”, 下入反丝钻杆打捞出钻杆和钻具 。主要的 ( )处理孔故过程见图 3 , 图 3 a 为采用反丝钻杆打捞 完未被埋住的钻 杆后 , <89 的 套管 +跟管 钻头 跟 钻 ( ) 至岩粉沉淀处 ; 图 3 b 为 处 理 至 80 m 时 的 孔 况 ; ( )图 3 c为跟管钻进处理至孔底 , 下一步为使用丝锥 打捞孔底的钻具 。 4 结论 图 2 本项目所使用的跟管钻头系列 经过在大华桥水电站可研阶段勘探中的应用 ,跟 钻孔揭露的地层情况及钻孔施工 经验 , 本 孔 在 2910 m 处 见 风 化 基岩后还是采用 <75 SH 植物胶 裸孔钻 进 , 由 于 下 部 为 卸 荷 体 , 岩石破碎且夹杂松散物 , 个别层 位钻 进 漏 浆 严 重 , 基 本 没 有 返 浆 , 孔壁掉块情况时有发生 , 采 用传统的投掷粘土球的方法进行 堵漏及护壁 , 效果不理想 。在钻 孔孔深 4714 ,9710 m 之间经常 发生上下钻困难 , 在最后一次起 钻时 , 发生埋钻事故 。 根据“孔 内 事 故 第 一 时 间 处 理 ”的 原 则 , 发 生 埋 钻 事 故 后 , 即采用吊锤上打的方法处理 , 但 是孔内被埋钻具丝毫不动 ; 改用 反丝钻杆处理 , 反丝钻杆经过 4 图 3 KZK3 号钻孔孔故处理过程示意 次的处理 , “打捞 ”起 10根约 60 m()下转第 72页 [ 1 ] 王斌 1混合磁悬浮水轮发电机组转子系统承重研究 [ D ] 1南京 : 5 结论 河海大学能源与电气学院 , 20091 [ 2 ] 马宏忠 , 王斌 , 鞠平 1混合磁悬浮水轮发电机组转子系统设计 本文对电磁悬浮装 臵 的发 热问 题 进行 研究 , 提 ( ) 与建模 [ J ] 1河海大学学报 , 2010 , 38 3 : 342 23461 出通过设定一定数据的通风孔来解决散热问题 。通 [ 3 ] 马宏忠 , 王斌 , 鞠平 1 混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统 过建模并仿真分析 , 结果显示 , 在满足承 重要 求 的 ( ) 的实例计算 与分析 [ J ] 1 河 海大 学学报 , 2010 , 38 4 : 467 2 4711 前提下 , 设臵有一定数量的通风孔 , 会大 大改 善 系 杨世铭 , 陶文铨 1 传热学 [M ] 1 北京 : 高等教育出版社 , 2006: [ 4 ] 统的散热效果 , 降低系统的温升 , 使整个 系统 内 部 230 22491 最高温度满足要求 。当然 , 电磁装臵内部 磁场 分 布 ()有了一定的变化 , 局部磁感应强度增大 ,有待 进 一责任编辑 林雁庆 ( ) 验研究 [ J ] 1水力发电 , 2004 5 : 14 2171 ()上接第 61页 [ 2 ] 胡耀华 , 伍超 , 张挺 , 等 1X型宽尾墩阶梯掺气空腔影响因素分析 尾墩底缘的最佳开度 。 本文仅基于实测的脉动压力() 研究 [ J ]1四川大学学报 : 工程科学版 , 2007, 39 3: 242281 对宽尾墩方案进行了 [ 3 ] 张挺 , 伍超 , 莫政宇 , 等 1X型宽尾墩与 Y型宽尾墩水力特性 优选 。在实际工程中 , 方案的优选应该考虑更多的影 ( ) 对比研究 [ J ] 1水利学报 , 2007 10 : 1208 212131 响因素 , 例如最大脉动压力出现的位臵 , 不同位臵增 [ 4 ] 倪汉根 , 王庆国 , 刘宇聪 , 等 1白石水库的异形宽尾墩挑流消 ( ) 能 [ J ] 1水利学报 , 2000 8 : 55 2591 加防护结构的成本等等 , 本文的研究仅考虑的脉动压 [ 5 ] 南晓红 , 梁宗祥 , 刘韩生 1新型宽尾墩在索风营水电站的应用 但仍具有力因素 , 虽然应用到实际工程中尚显不足 , ( ) 与研究 [ J ] 1水利学报 , 2003 8 : 50 2571 一定的参考价值 。 [ 6 ] 尹进步 , 梁宗祥 , 龚 红林 1X 宽尾 墩应 用与发 展的 试验研 究 ( ) [ J ] 1水力发电学报 , 2007 8 : 36 2391参考文献 : ()[ 1 ] 尹进步 , 梁宗祥 , 刘韩生 1索风营水电站泄洪消能水力特性试 责任编辑 欧阳越 ()上接第 68页 ( )跟管钻头钻进工艺在处理特殊钻孔时使用优 3 管钻头钻进工艺不仅能满足普通跟管钻进的需要 ,而 质的无固相植物胶冲洗液 , 以便更好发挥无固相植物 且在遇到特殊钻探问题时 , 其独特价值更能体现 ,能胶冲洗液堵漏 、携粉 、润滑的作用 。 解决传统工艺不能解决的问题 , 大华桥水电站可研阶 :参考文献 段勘探工作的部分高难钻孔的顺利完成与跟管钻进工 () [ 1 ] 李世忠 1 钻探工艺学 下册 [M ] 1北京 : 地质出版社 , 19881 艺的应用是密不可分的 , 经过这些特殊钻孔的处理 , [ 2 ] 黄小军 1多级跟管钻进工艺在苏哇龙水电站贡扎滑坡体工程勘 可以总结出以下结论 :( ) 察中的应用 [ J ] 1 水利水电技术 , 2009 , 40 3 : 47 2491 ( )1 跟管 钻 头 钻 进 工 艺 不 仅 在 普 通 的 覆 盖 层 中 (牛文林 1 植物胶无粘土冲洗液的流变性研究 [ J ] 1探矿工程 岩 [ 3 ] 应用 , 在覆盖层中钻进斜孔中更能发挥其独特 的 优 ) ( ) 土钻掘工程 , 2006 1 : 44 2461 势 。 [ 4 ] 楼日新 1 钻探新技术在溪洛渡电站中的开发和应用 [ J ] 1 中国 ( ) ( )地质灾害与防治学报 , 2001 , 12 3 42 2431 2 跟管钻头钻进工艺能够处理传统工艺无法解 () 责任编辑 欧阳越 决的孔内事故 , 比如埋钻 , 且处理成功率很高 。 推进依法行政实现依法治水