一些有關(guān)長距離巖石定向鉆各個(gè)階段的問題：

1. 導(dǎo)向孔鉆進(jìn)階段

   1.1 長距離巖石水平定向鉆中導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的難點(diǎn)在巖石層中進(jìn)行導(dǎo)向孔施工，一般采用泥漿馬達(dá)，即動(dòng)力鉆具作為動(dòng)力源，其工作原理是使用高壓泥漿驅(qū)動(dòng)泥漿馬達(dá)中的渦輪高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖石。經(jīng)過對(duì)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料的總結(jié)，在長距離巖石層中進(jìn)行導(dǎo)向孔鉆進(jìn)，所遇到的難點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

　?。?）長距離巖石鉆進(jìn)地層變化大，造成地層情況復(fù)雜，鉆進(jìn)過程困難。水平定向鉆進(jìn)的巖石層主要為河流相沉積巖，主要是砂巖、砂礫巖、泥巖、頁巖等地層，由于多數(shù)巖層都會(huì)經(jīng)過多次的地殼運(yùn)動(dòng)，河流變遷，風(fēng)化等地質(zhì)作用，導(dǎo)致地層出現(xiàn)褶皺，斷層，裂隙，層間角度不整合等地質(zhì)構(gòu)造，地層情況復(fù)雜多變，這就給水平定向鉆進(jìn)造成了許多困難，主要表現(xiàn)為：

①在細(xì)砂巖，中粗砂巖等風(fēng)化程度比較小的堅(jiān)硬巖石中鉆進(jìn)，由于此類巖石抗壓強(qiáng)度大，且切削下來的巖屑對(duì)鉆具的磨損比較大，導(dǎo)致鉆進(jìn)功效比較低。

②較軟巖層中，如破碎風(fēng)化程度比較大的巖層鉆進(jìn)，由于鉆具本身自重比較大，鉆頭會(huì)趨向于重力方向鉆進(jìn)，導(dǎo)致鉆進(jìn)角度比較難調(diào)整。

③軟硬交互地層，鉆進(jìn)趨勢(shì)會(huì)趨向于軟巖層，造成鉆進(jìn)曲線偏離設(shè)計(jì)曲線。

④裂隙、斷層巖層中鉆進(jìn)，主要是鉆井液的漏失，導(dǎo)致鉆井液無法滿足施工，鉆進(jìn)功效降低。

　?。?）鉆井液對(duì)復(fù)雜地層的適應(yīng)性不足。由于鉆進(jìn)距離長，可能經(jīng)過的地層比較多，鉆井液原則上需要根據(jù)不同的地層采取不同的配方，如切削的巖屑比較大的地層，主要考慮鉆井液的攜帶能力。但是由于實(shí)際施工需要同時(shí)保證施工質(zhì)量和進(jìn)度，還要控制施工成本，如果單純從鉆井液要符合地層情況角度考慮，則付出的成本過高，且不利于施工進(jìn)度。

　?。?）鉆進(jìn)距離長，作用于鉆頭上的壓力不易控制。由于鉆進(jìn)距離長，孔中鉆桿發(fā)生多次彎曲變化，鉆桿應(yīng)力及所受外力十分復(fù)雜，鉆機(jī)操作臺(tái)上的讀數(shù)可能與實(shí)際情況相差比較大，這對(duì)司鉆人員的施工造成了一定的困難。

　?。?）其他困難：①鉆進(jìn)距越長，孔內(nèi)鉆桿彎曲越多，馬達(dá)工具面角越難調(diào)整。  ②鉆桿內(nèi)信號(hào)線每隔幾十根鉆桿需要上一個(gè)線夾進(jìn)行固定，線夾越多越阻礙鉆井液的通行，造成憋壓。

  1.2 長距離巖石水平定向鉆中導(dǎo)向孔鉆進(jìn)難點(diǎn)解決方案

　　針對(duì)以上提出的在長距離巖石水平定向鉆導(dǎo)向孔鉆進(jìn)中遇到的困難，通過對(duì)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)以及查閱相關(guān)資料，特提出以下解決方案：

　?。?）地層問題解決方案

　　針對(duì)復(fù)雜地層，首先要根據(jù)勘察資料，詳細(xì)分析地層情況，主要從鉆進(jìn)巖石的巖性，強(qiáng)度，破碎程度等方面入手研究分析巖石的可鉆性，主要從以下幾個(gè)方面采取應(yīng)對(duì)方案：

   ①堅(jiān)硬地層解決方案

　　在水平定向鉆進(jìn)中，一般認(rèn)為抗壓強(qiáng)度達(dá)到60MPa以上的巖石屬于堅(jiān)硬巖石。在實(shí)際鉆進(jìn)施工中，經(jīng)常遇到的堅(jiān)硬巖層一般是風(fēng)化程度比較小的細(xì)砂巖，中粗砂巖，石灰?guī)r等巖層，此類地層鉆頭壓入巖石困難，導(dǎo)致鉆進(jìn)十分困難，且砂巖地層在破碎后巖屑對(duì)鉆具磨損十分嚴(yán)重。針對(duì)此類地層解決方案是：1)首先考慮使用硬質(zhì)合金鑲齒牙輪鉆頭，此類鉆頭的耐磨性和韌性都可以較好的適應(yīng)堅(jiān)硬巖石地層。2)對(duì)于微風(fēng)化且石英質(zhì)含量較高的砂巖層，由于其硬度較高，巖屑耐磨性高，使用牙輪鉆頭可能磨損較快，使用壽命較短，此類地層可以考慮使用金剛石鉆頭，此類鉆頭抗壓強(qiáng)度高，抗磨損能力強(qiáng)，但也有一定的脆性，抗彎能力不足，且成本相對(duì)較高，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮。

   ②軟巖地層解決方案

此類地層往往破碎程度比較大，風(fēng)化程度較高，裂隙較多，且?guī)r石中粘、粉含量較多，往往強(qiáng)度很低，甚至于比土層承載力都要小。在這樣的巖層中鉆進(jìn)，由于鉆具自身重量較大，鉆進(jìn)曲線會(huì)逐步向下彎曲，偏離設(shè)計(jì)曲線，主要解決方法是：

（1）采用小直徑鉆頭，使馬達(dá)工具面角向上，快速向上頂進(jìn)；

（2）采用彎度較大的泥漿馬達(dá)，快速向上頂進(jìn)；

（3）如果以上兩個(gè)方案無法解決問題，可以考慮在軟巖地層中快速頂進(jìn)，使鉆進(jìn)曲線盡量靠近設(shè)計(jì)曲線，等穿過此地層后，再進(jìn)行角度的調(diào)整?；蛘咴谖淬@進(jìn)軟巖層時(shí)，先將鉆進(jìn)曲線調(diào)高，以對(duì)沖在軟巖地層中下掉的角度，此方法由于未知軟巖地層的可鉆性情況，采用時(shí)應(yīng)慎重考慮。

   ③軟硬交互地層解決方案

　　根據(jù)軟硬地層的交互情況，以及巖層的巖性，在盡量接近設(shè)計(jì)曲線的原則下，采用以下方法：若軟巖層抗壓強(qiáng)度達(dá)到10MPa以上，可以考慮在軟巖層中鉆進(jìn)。若軟巖層抗壓強(qiáng)度太小，則盡量在硬巖層中鉆進(jìn)。

   ④裂隙、斷層地層解決方案此類地層主要問題是鉆井液的漏失比較嚴(yán)重，可以在鉆井液中加入一定量的堵漏劑進(jìn)行堵漏，以解決鉆井液漏失問題。

　?。?）鉆井液問題解決方案

　　鉆井液是水平定向鉆進(jìn)的“血液”，具有十分重要的地位，而鉆井液是否符合地層情況，在很大程度上也決定了鉆進(jìn)的成功與否。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料，同時(shí)考慮在長距離巖石中鉆進(jìn)施工，主要從以下幾個(gè)方面考慮：

   ①在礫巖、石灰?guī)r等經(jīng)過切削后產(chǎn)生較大塊碎屑（粒徑一般大于20mm）的巖層中鉆進(jìn)，此時(shí)鉆井液的攜帶能力成為最主要的考慮方面，主要是提高鉆井液的動(dòng)塑比，靜切力等指標(biāo)，以使得鉆井液具有較大的攜帶能力。

   ②在砂巖等破碎后巖屑（粒徑一般小于2mm）比較小的巖層中鉆進(jìn)，鉆井液的攜帶能力不再是主要的考慮方面，而對(duì)鉆具降溫則成為主要的考慮方面，這時(shí)需要適當(dāng)?shù)慕档豌@井液粘度，增強(qiáng)其流動(dòng)性，使鉆井液可以更好的循環(huán)。

   ③在泥巖、頁巖等粘粉類成分較多的巖層中鉆進(jìn)，由于此類巖石易遇水軟化，出現(xiàn)“泥包鉆”現(xiàn)象，而頁巖又有吸水膨脹現(xiàn)象，在此類巖石中鉆進(jìn)尤其要特別注意鉆井液的配制，要特別注意以下兩點(diǎn)：1)盡量降低鉆井液的濾失量，使鉆井液濾失的水量盡量小，減少泥巖的水化程度。2)在頁巖中鉆進(jìn)，可加入適量KCl，可有效抑制頁巖膨脹。

   ④鉆井液中的固相含量在一定程度上影響著鉆進(jìn)速度，一般情況下鉆石隨著固相含量升高而下降，所以要除去固相。在以往短距離水平定向鉆施工中，一般只采用回收系統(tǒng)進(jìn)行鉆井液的回收，但是在長距離巖石鉆進(jìn)中，由于鉆井液經(jīng)過地層較多且用量比較大，考慮到更換新鉆井液的成本比較大的問題，可以增加離心機(jī)除固相設(shè)備，可以較好的除去鉆井液中的固相成分，提高鉆速以及鉆井液的攜帶能力。

   ⑤由于鉆井液配制成本比較高，在長距離巖石鉆進(jìn)中使用量比較大，如果單純?yōu)榱伺c地層相適應(yīng)，頻繁的更換鉆井液，則鉆進(jìn)成本會(huì)大幅度提高，并且會(huì)增大工期。在長距離巖石鉆進(jìn)中可以考慮針對(duì)主要地層確定鉆井液配方，在特別重要且對(duì)鉆井液要求比較高的地層（如頁巖層）中鉆進(jìn)要專門配制與之相適應(yīng)的鉆井液。

　?。?）鉆壓問題解決方案

由于對(duì)水平定向鉆進(jìn)中的實(shí)際鉆進(jìn)壓力的理論計(jì)算尚未十分成熟，在粗略計(jì)算的基礎(chǔ)上，司鉆技工可以根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際地層情況，適時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)壓力，以保證鉆進(jìn)功效。一般認(rèn)為鉆井液攜帶出的巖石碎屑較多，則成孔性較好，實(shí)際鉆壓接近壓力表上的讀數(shù)，反之，則差別較大，應(yīng)適當(dāng)增大鉆壓，以保證鉆速。

（4）其它問題解決方案

①鉆進(jìn)距離越長，孔中鉆桿彎曲情況越復(fù)雜，馬達(dá)的工具面角越難調(diào)整，這時(shí)需要司鉆人員根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)多次調(diào)整，盡量將工具面角調(diào)整至需要的角度，如果鉆進(jìn)角度偏差大，則立即查找原因，排除問題。

②線夾過多導(dǎo)致憋壓問題，可以適當(dāng)減少線夾數(shù)量，也可以采用鏤空比較大的線夾，盡量保持鉆井液流通順暢，減少憋壓程度。

2. 擴(kuò)孔階段

2.1 長距離巖石擴(kuò)孔難點(diǎn)長距離巖石水平定向鉆進(jìn)擴(kuò)孔階段所遇到的問題比打?qū)蚩赘喔y，以往在短距離巖石擴(kuò)孔中的一些技術(shù)在長距離擴(kuò)孔施工中將不再適用，甚至?xí)?dǎo)致比較嚴(yán)重的后果。通過對(duì)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料的總結(jié)，在長距離巖石水平定向鉆進(jìn)擴(kuò)孔施工中主要有以下幾個(gè)難點(diǎn)：

（1）地層問題

現(xiàn)在地下輸油輸氣管道直徑越來越大，相應(yīng)的穿越成孔的直徑也越來越大，長距離巖石擴(kuò)孔中遇到的地層問題比短距離擴(kuò)孔要復(fù)雜得多，主要有以下幾個(gè)難點(diǎn)：

①在細(xì)砂巖，中粗砂巖等風(fēng)化程度比較小的堅(jiān)硬巖石中擴(kuò)孔鉆進(jìn)，由于此類巖石抗壓強(qiáng)度大，而擴(kuò)孔是靠鉆機(jī)拉著擴(kuò)孔器頂入巖石然后旋轉(zhuǎn)切削巖石，所以比較難鉆進(jìn)，且切削下來的巖屑對(duì)鉆具的磨損比較大，導(dǎo)致鉆進(jìn)功效比較低。

②較軟巖層中，如破碎風(fēng)化程度比較大的巖層鉆進(jìn)，由于鉆具本身自重比較大，擴(kuò)孔器會(huì)沿著重力方向逐步掉落，導(dǎo)致在軟巖中形成比較大的陡坡或擴(kuò)孔“鍵槽”，這對(duì)下一級(jí)擴(kuò)孔和回拖管道都不利。

③一般情況下，在穿越的兩岸都有土層和巖石層的交接處，當(dāng)從土層擴(kuò)孔進(jìn)入巖石層時(shí)，由于巖石層擴(kuò)孔時(shí)間長，會(huì)導(dǎo)致在土層和巖石層的交接處形成一個(gè)比較大的陡坎，這對(duì)下一級(jí)擴(kuò)孔會(huì)造成一定困難，回拖時(shí)管道從陡坎進(jìn)入巖石孔洞也是十分困難的。

④在裂隙、斷層巖層中鉆進(jìn)，主要是鉆井液的漏失，導(dǎo)致鉆井液無法滿足施工，鉆進(jìn)功效降低，成本增加。

 （2）鉆井液問題

鉆井液在擴(kuò)孔施工中具有極其重要的地位，孔中的巖石碎屑需要由鉆井液攜帶出，在長距離巖石擴(kuò)孔中，鉆井液方面的問題主要有以下幾點(diǎn)：

①由于擴(kuò)孔鉆進(jìn)距離長，高壓鉆井液在返流一定距離后，流速將逐步降低，導(dǎo)致距離擴(kuò)孔器比較遠(yuǎn)的孔中的巖屑比較難以攜帶出，因而孔中碎屑會(huì)逐漸堆積，形成滯留層等現(xiàn)象，導(dǎo)致擴(kuò)孔器退出和進(jìn)入孔洞困難，對(duì)下一級(jí)擴(kuò)孔和管道回拖也不利。

②鉆井液對(duì)復(fù)雜地層的適應(yīng)性不足。擴(kuò)孔鉆進(jìn)可能經(jīng)過的地層比較多，鉆井液原則上需要根據(jù)不同的地層采取不同的配方，如切削的巖屑比較大的地層，主要考慮鉆井液的攜帶能力。但是由于實(shí)際施工需要同時(shí)保證施工質(zhì)量和進(jìn)度，還要控制施工成本，如果單純從鉆井液要符合地層情況角度考慮，則付出的成本過高，且不利于施工進(jìn)度。

（3）擴(kuò)孔工序問題

在以往短距離鉆進(jìn)擴(kuò)孔過程中，一般情況下只采用一臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔，在推出換擴(kuò)孔器的工序時(shí)，直接采用鉆機(jī)推鉆桿，將擴(kuò)孔器推出孔后更換新擴(kuò)孔器，然后進(jìn)行下一次擴(kuò)孔。而在長距離巖石擴(kuò)孔過程中，由于擴(kuò)孔距離特別長，在推擴(kuò)孔器的過程中，由于擴(kuò)孔器自重比較大，鉆桿受力過程十分復(fù)雜，鉆桿在受到推力和扭力之后，會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)和彎曲，距離越長，孔中鉆桿變形彎曲越復(fù)雜，鉆桿所受應(yīng)力越復(fù)雜，對(duì)此種情況下鉆桿應(yīng)力的計(jì)算雖然有一些學(xué)者有了一定的研究，但還不能完全符合實(shí)際情況，所以說在長距離巖石擴(kuò)孔中如果采用鉆機(jī)將擴(kuò)孔器推出的方法，則孔中鉆桿在復(fù)雜應(yīng)力作用下，有可能經(jīng)過長期的疲勞破壞，產(chǎn)生塑性形變或者是發(fā)生斷裂的嚴(yán)重后果。

2.2 長距離巖石水平定向鉆中擴(kuò)孔難點(diǎn)解決方案針對(duì)以上提出的在長距離巖石擴(kuò)孔鉆進(jìn)中遇到的困難，通過對(duì)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)以及查閱相關(guān)資料，特提出以下解決方案：

（1）地層問題解決方案

針對(duì)復(fù)雜地層，首先要根據(jù)勘察資料，詳細(xì)分析地層情況，主要從鉆進(jìn)巖石的巖性，強(qiáng)度，破碎程度等方面入手研究分析巖石的可鉆性，同時(shí)根據(jù)導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程的記錄和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，仔細(xì)分析地層情況，確定擴(kuò)孔方案，主要從以下幾個(gè)方面采取應(yīng)對(duì)方案：

①堅(jiān)硬地層解決方案

在實(shí)際擴(kuò)孔施工中，會(huì)沿著導(dǎo)向孔的軌跡進(jìn)行擴(kuò)孔，經(jīng)常遇到的堅(jiān)硬巖層一般是風(fēng)化程度比較小的細(xì)砂巖，中粗砂巖，石灰?guī)r等巖層，此類地層牙輪壓入巖石困難，導(dǎo)致鉆進(jìn)十分困難，且砂巖地層在破碎后巖屑對(duì)鉆具磨損十分嚴(yán)重，極大地降低了擴(kuò)孔器的使用壽命。針對(duì)此類地層解決方案是：（1）首先考慮使用硬質(zhì)合金鑲齒牙輪擴(kuò)孔器，此類擴(kuò)孔器的耐磨性和韌性都可以較好的適應(yīng)堅(jiān)硬巖石地層。

（2）對(duì)于微風(fēng)化且石英質(zhì)含量較高的砂巖層，由于其硬度較高，巖屑耐磨性高，使用牙輪鉆頭可能磨損較快，使用壽命較短，此類地層可以考慮使用含金剛石的擴(kuò)孔器，但是制成的擴(kuò)孔器成本相對(duì)較高，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮。

②軟巖地層解決方案

破碎程度比較大，風(fēng)化程度較大，裂隙較多，且?guī)r石中粘、粉含量較多的地層，往往強(qiáng)度比較下，甚至于比土層承載力都要小，在這樣的巖層中鉆進(jìn)，由于擴(kuò)孔器自身重量較大，擴(kuò)孔器會(huì)在導(dǎo)向孔的底部擴(kuò)成較大的空洞，形成擴(kuò)孔“鍵槽”，這對(duì)下一級(jí)擴(kuò)孔和管道回拖都不利，主要解決方法是：（1）擴(kuò)孔過程中，加大回拖力，增加牙輪的“吃入”巖石程度，增加單次旋轉(zhuǎn)切削量。（2）適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，防止出現(xiàn)較大的擴(kuò)孔“鍵槽”。（3）適當(dāng)降低鉆井液排量，防止由于高壓泥漿的作用使孔洞出現(xiàn)部分坍塌。

③土層和巖石層的交接處解決方案

在土層和巖石層的交接處，由于擴(kuò)孔形成的陡坎會(huì)對(duì)對(duì)下一級(jí)擴(kuò)孔會(huì)造成一定困難，回拖時(shí)管道從陡坎進(jìn)入巖石孔洞也是十分困難的，許多次管道無法正?；赝暇褪怯蛇@種陡坎所造成的，所以對(duì)土層和巖石層的交接處的處理一定要特別重視，主要有以下幾點(diǎn)方案：

（1）如果有條件在穿越兩岸進(jìn)行夯套管作業(yè)，將松散土層隔離開，則采用這種最有效的方法。

（2）如果無法在兩岸都進(jìn)行套管作業(yè)，則進(jìn)行擴(kuò)孔作業(yè)時(shí)，一般可以從有套管的一側(cè)進(jìn)行擴(kuò)孔，從而使得在擴(kuò)孔器可以從巖石層擴(kuò)入土層，降低在土層中的作業(yè)時(shí)間，減小陡坎的嚴(yán)重程度。

（3）如果穿越兩岸都無法進(jìn)行夯套管作業(yè)，則可以在打?qū)蚩椎倪^程中調(diào)整馬達(dá)的工具面角，使得與巖石交界處土層中鉆孔曲線的曲率半徑小于巖石孔的曲率半徑，即人為的在導(dǎo)向孔作業(yè)時(shí)在土層中做一個(gè)梯形的“陡臺(tái)”，從而在擴(kuò)孔作業(yè)中可以對(duì)沖掉可能會(huì)形成的“陡坎”，但是此種方法必須計(jì)算好土層中導(dǎo)向孔的曲率半徑，如果無法計(jì)算應(yīng)該以多大的角度進(jìn)行鉆進(jìn)，則對(duì)此方法要慎重使用。

④裂隙、斷層地層解決方案

此類地層主要問題是鉆井液的漏失比較嚴(yán)重，可以在鉆井液中加入一定量的堵漏劑進(jìn)行堵漏，以解決鉆井液漏失問題。

（2）鉆井液問題解決方案

鉆井液是水平定向鉆進(jìn)的“血液”，在擴(kuò)孔作業(yè)中具有十分重要的地位，可以說鉆井液是否符合地層情況，在很大程度上直接決定了擴(kuò)孔作業(yè)的成功與否。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料，同時(shí)考慮在長距離巖石中擴(kuò)孔施工，主要從以下幾個(gè)方面考慮：

①針對(duì)由于鉆井液流速不夠?qū)е驴字兴樾级逊e，形成滯留層的現(xiàn)象，可以通過以下方法解決：（1）在不憋壓的情況下，適當(dāng)加大鉆井液的輸出壓力，增大其起始流速。（2）每個(gè)幾十根鉆桿安裝一個(gè)噴漿短接，使得孔中泥漿可以實(shí)現(xiàn)二次加速，可以使整個(gè)孔中都可以較快返漿。

②在礫巖、石灰?guī)r等經(jīng)過切削后產(chǎn)生較大塊碎屑的巖層中鉆進(jìn)，此時(shí)鉆井液的攜帶能力成為最主要的考慮方面，主要是提高鉆井液的動(dòng)塑比使得鉆井液在行進(jìn)過程中具有較大的攜帶能力，同時(shí)要適當(dāng)增大鉆井液的靜切力，使得鉆井液在不流動(dòng)時(shí)，其所攜帶的鉆屑可以懸浮在其中，保證鉆井液的攜帶量。

③在砂巖等破碎后巖屑比較小的巖層中鉆進(jìn)，主要的考慮對(duì)鉆具降溫，這時(shí)需要適當(dāng)?shù)慕档豌@井液粘度，增強(qiáng)其流動(dòng)性，使鉆井液可以更好的循環(huán)。

④在泥巖、頁巖等粘粉類成分較多的巖層中鉆進(jìn)，由于此類巖石易遇水軟化，出現(xiàn)“泥包鉆”現(xiàn)象，而頁巖又有吸水膨脹現(xiàn)象，在此類巖石中擴(kuò)孔鉆進(jìn)尤其要特別注意鉆井液的配制，可以采取以下兩點(diǎn)：（1）盡量降低鉆井液的濾失量，使鉆井液濾失的水量盡量小，減少泥巖的水化程度。（2）在頁巖中鉆進(jìn)，可加入適量Kcl，可有效抑制頁巖膨脹。

⑤鉆井液中的固相含量在一定程度上影響著鉆進(jìn)速度，一般情況下鉆石隨著固相含量升高而下降，所以要除去固相，這一點(diǎn)在擴(kuò)孔作業(yè)中尤為明顯，在以往短距離水平定向鉆施工中，一般只采用回收系統(tǒng)進(jìn)行回收鉆井液，但是在長距離巖石鉆進(jìn)中，由于鉆井液經(jīng)過地層較多且用量比較大，考慮到更換新鉆井液的成本比較大的問題，可以考慮增加離心機(jī)除固相設(shè)備，可以較好的除去鉆井液中的固相成分，提高鉆速以及鉆井液的攜帶能力。

⑥由于鉆井液配制成本比較高，在長距離巖石擴(kuò)孔中使用量比較大，如果單純?yōu)榱伺c地層相適應(yīng)，頻繁的更換鉆井液，則鉆進(jìn)成本會(huì)大幅度提高，并且會(huì)增大工期，擴(kuò)孔距離越長，更換鉆井液時(shí)間越長。在長距離巖石擴(kuò)孔鉆進(jìn)中可以考慮針對(duì)主要地層確定鉆井液配方，在特別重要且對(duì)鉆井液要求比較高的地層（如頁巖層）中鉆進(jìn)要專門配制與之相適應(yīng)的鉆井液。

   （3）擴(kuò)孔工序問題解決方案

在長距離巖石擴(kuò)孔過程中，如果采用鉆機(jī)直接將擴(kuò)孔器推出的方式，則由于鉆桿受力過程十分復(fù)雜，孔中鉆桿在復(fù)雜應(yīng)力作用下，有可能經(jīng)過長期的疲勞破壞，產(chǎn)生塑性形變或者是發(fā)生斷裂的嚴(yán)重后果。所以針對(duì)這種情況，最有效的解決方法就是在進(jìn)擴(kuò)孔器的一側(cè)也安裝一臺(tái)鉆機(jī)，輔助鉆進(jìn)。此鉆機(jī)的主要作用就是負(fù)責(zé)將擴(kuò)孔器拉出，而鉆桿的抗拉強(qiáng)度比較高，相對(duì)于推鉆桿這一過程將會(huì)安全。

3. 管道回拖階段

3.1 長距離巖石水平定向鉆進(jìn)管道回拖難點(diǎn)管道回拖階段一般情況下只有幾十個(gè)小時(shí)，相對(duì)于打?qū)蚩缀蛿U(kuò)孔來說十分短暫，但卻是十分重要的階段，是定向鉆穿越的收尾，成敗的關(guān)鍵。在長距離巖石水平定向鉆進(jìn)中，管道回拖的難點(diǎn)有：

（1）管道回拖力相對(duì)于短距離管道回拖力要大的多。

（2）回拖距離長，鉆孔中情況復(fù)雜多變，出現(xiàn)異常情況的概率大。

3.2 長距離巖石定向鉆進(jìn)中管道回拖難點(diǎn)解決方案

（1）對(duì)于管道回拖力大的問題，可以在管道回拖前，采用管道發(fā)射溝，滾輪架等方法降低管道回拖的起始回拖力，使得管道順利進(jìn)入孔洞中。在鉆孔中回拖時(shí)，可以在鉆井液中加入潤滑劑，降低管道與孔壁的摩擦力。如果孔洞過大，可以采用注水降浮的方式，使得管道不卡在孔壁上部，進(jìn)一步降低摩擦力，進(jìn)而降低回拖力。

（2）管道回拖距離長，孔中情況復(fù)雜多變，易出現(xiàn)巖屑堆積導(dǎo)致回拖不順的現(xiàn)象，可以加大鉆井液排量，將巖屑帶出孔中，孔中碎屑越少回拖越順利。

實(shí)際上，管道回拖階段的最主要的工作在導(dǎo)向孔和擴(kuò)孔階段，導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的曲線平滑，擴(kuò)孔過程順利且孔中巖屑比較少，則管道回拖相應(yīng)會(huì)比較順利。

4. 結(jié)論與討論

本文通過對(duì)長距離巖石水平定向鉆進(jìn)中三個(gè)階段的分析，總結(jié)出了各個(gè)階段中所遇到的施工難點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的解決方案。主要結(jié)論有以下幾點(diǎn)：

（1）導(dǎo)向孔階段，在長距離巖石導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中地層情況復(fù)雜多變，不同的地層要采取不同的鉆進(jìn)方法和鉆具，鉆井液與地層的相適應(yīng)性也是十分重要的，同時(shí)要考慮鉆進(jìn)成本。

（2）擴(kuò)孔階段是水平定向鉆進(jìn)中用時(shí)最長也是最重要的階段，一定要仔細(xì)研究巖石的可鉆性，綜合考慮制定最優(yōu)的鉆進(jìn)參數(shù)組合。鉆井液在巖石擴(kuò)孔中具有十分重要的地位，要根據(jù)地層情況制定最優(yōu)的鉆井液配制方案。

（3）回拖階段是十分關(guān)鍵的階段，要采用挖發(fā)射溝，架滾輪架，注水降浮，加潤滑劑等方法降低回拖力，使得回拖順利進(jìn)行。

（4）水平定向鉆進(jìn)施工是一個(gè)大型的綜合性系統(tǒng)工程，各個(gè)階段環(huán)環(huán)相扣，緊密聯(lián)接，需要每個(gè)階段都要精細(xì)施工，各工種緊密配合，尤其在長距離巖石鉆進(jìn)中更是如此。