水平定向钻冬季施工防冻措施

水平定向钻冬季施工防冻措施

王锐 刘亮 张焕

新地能源工程技术有限公司 河北廊坊

摘要：本文介绍了水平定向钻在冬季低温环境下施工的一些防冻防冻措施。为南方单位的同仁到东三省、内蒙等高寒地区冬季施工介绍了一些防冻经验。使其少走弯路，避免一些不必要的损失，一定的参考借鉴价值。

关键词：水平定向钻；防冻；措施

1情况简介

2020年，我公司承建了大庆高新石油化工有限公司投资修建的国内首条长输化工管廊工程二标段甲苯定向钻穿越工程。穿越总长度（含光缆套管）约70km。

管径D219.1mm，采用L245M级钢管。工程9月底开工，次年3月份机械完工。施工基本顺利，遇到的最大问题是低温施工发生的各类问题，大庆冬季平均温度是 -9℃～0℃。最低达到-30℃。经常出现各类管路冻结、机械滑块处冻结、泥浆结冰等，给施工带来很大困扰。同时我们也取得了很多的防冻经验。根据目前发展形式，东三省、内蒙将有管道建设的高峰。我公司及南方单位将进入到上述地区施工，为了减少农作物的破坏，降低协调难度，避让时在冬季施工，因此，将一些施工防冻措施介绍给大家，避免大家走弯路，避免一些不必要的损失。

2钻机管路结冰的处理

2.1出现问题

钻机上泥浆管路未进行保温措施，出现泥浆结冰、无法打出泥浆、泥浆压力表显示憋压等现象。

2.2解决办法。用烤靶、喷灯等工具进行烘烤，及时将管路内结冰融解，直至钻机能输送泥浆为止；若无法融解，将管路拆开逐节烘烤、敲打，直至冰块融解。

2.3预防方法

2.3.1泥浆系统至钻机的泥浆管采用伴热带加热，并用保温棉包裹，防止泥浆管内冻结。

2.3.2钻机长时间停机时，将钻机系统内的泥浆排出，防止泥浆管内冻结。泥浆罐至钻机的泥浆管采用保温棉包裹，防止结冰堵塞。

2.3.3无法将管路中泥浆全部排除时（例如施工中暂停作业），间隔10～20min打一次泥浆，时间保持在5min左右，保证管路中泥浆流动，不至凝固结冰。

2.4应用效果。以上措施的应用，有效地解决了钻机管路泥浆冻结问题，以及在冬季工程施工中因泥浆冻结，造成操作泥浆阀门困难、无法泵浆等情况。

3钻机结冰处理方法

3.1存在问题

钻机大梁因泥浆覆盖，导致结冰，出现小车晃动、行走不畅、颠簸等情况；踏板结冰会容易造成人员滑倒、跌伤；在作业过程中容易出现因小车行走轮之间受力不均而导致行走轮轴承碎裂，更换耗时长，耽搁施工进度。

3.2解决方法

3.2.1若条件允许，建设整体保温大棚对设备进行保温。

3.2.2及时清理钻机，防止因泥浆结冰造成小车行走不畅，降低由于踏板结冰造成人员滑倒、跌伤的风险。

3.2.3铺撒工业用盐预防结冰。

3.2.4出现大规模结冰情况时应及时采用喷灯、烤靶进行烘烤，及时除冰。

3.3应用效果。上述措施的应用解决了钻机结冰的问题。有效降低了施工人员因钻机结冰发生的安全风险。为施工的顺利进行提供了保障。

4 钻机钳口结冰解决办法

4.1遇到问题。冬季低温环境下施工，钳口会因钻杆内泥浆迸溅结冰出现无法夹紧、卸扣困难等情况。

4.2解决方法

4.2.1钻机钳口处配置2台加热设备（2用2备），配合上卸钻杆施工，避免钻杆上的泥浆冻结，影响施工；

加热设备

4.2.2当出现因结冰导致钳口无法夹紧、卸扣困难的情况时，应首先除冰，解决钳口阀组中部分液压阀进水结冰导致的无法复位问题；如若排除钳口问题后仍无法卸扣，说明钻杆扣之间未清理干净，因杂物与泥浆混杂结冰后引起粘扣，可做烤扣处理。

在低温环境下，泥浆会因上冻结冰而影响性能或引发堵塞管路，为保证泥浆性能，需保持泥浆温度在0℃以上，保证泥浆的流动性。

5 泥浆系统结冰解决办法

5.1以往施工中遇到的问题

5.1.1配浆漏斗管路中，配浆用水受冻结冰，无法进行配浆；

5.1.2配浆用水的水坑结冰，无法取水；

5.1.3雪后由于雪水再次结冰，配浆材料（膨润土、碱、CMC）上冻，需解冻后才能使用，部分材料受潮后影响使用；

5.1.4泥浆罐连接管路会因结冰而堵塞，影响泥浆流动性；

5.1.5泥浆坑容积过大，泥浆受冻结冰，无法抽取泥浆至回收系统。

5.2解决方法

5.2.1条件允许情况下，加盖大棚进行保温，避免冻冰。

5.2.2避免挖坑储水，直接采用水井取水，保证水的流动性；如必须挖坑储水，要将水坑置于大棚内，避免低温结冰。

5.2.3提前将配浆材料进行苫盖，避免变质，影响泥浆性能。

5.2.4在各个设备连接管路上覆盖保温层并缠绕伴热带，必要时架设煤炉进行加热。

5.2.5合理规划泥浆坑大小，保证泥浆的循环供应（建议100m³以内）。泥浆坑过大，会致使泥浆流动性减弱、上层泥浆结冰而无法抽取、回收。

5.3应用效果。上述措施的实施，有效保障泥浆正常循环，无论是泥浆的回收处理，还是泥浆的配制都能够顺利进行。这些措施的应用，保证了泥浆的质量，为工程的顺利开展奠定了基础。

6结束语

东北、内蒙等高寒地区，冬季往往是管道建设的高潮期，定向钻在低温环境下施工，是绕不过去的难题。各种冻结、结冰，看似是小问题，处理起来很麻烦。往往是此处还没处理好，彼处又出现问题了，大大的降低了有效工作时间。多掌握一些冬季施工防冻措施，必定会为施工带来很大方便，值得向同行们介绍。