定向钻技术在燃气管线穿越河流中的应用-论文.pdf

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1、第33卷第7期(2014．07)(建设管理)定向钻技术在燃气管线穿越河流中的应用闻涛中国石油大学规划建设处摘要：水平定向钻技术施工的关键在于导向孔的钻进、管线焊接施工及导向孔的扩孔、泥浆制备、回拖管道等几道关键性工序。防止定向钻在钻孔时呈现“s”形，应严格控制每根钻杆的角度(约O．4。)，控向过程中要严格按照设计曲线施工。水平定向钻施工技术具有导向准确，施工效率高，能有效避开地下障碍物，不影响交通，而且不破坏生态环境，施工速度快，穿越长度长，穿越深度深，施工安全性好的特点，作为一项高效安全的新技术得到了广泛的应

2、用。关键词：穿越管线；水平定向钻；导向孔；管线回拖doi：10．3969／j．issn．1006-6896．2014．7．061水平定向钻技术的施工原理是利用地表放置的行平整，占地面积分别为60mX60m，场地四周挖大功率钻机，在导向仪的导向和监控下，按预先设0．5m宽、0．5m深的排水沟。钻机场地平整完成定的地下铺管轨迹钻一个小[1径先导孔，随后在先后，用钢板铺垫，保证钻机的进场就位。导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔，当扩挖地锚坑长7．0m、宽3．5m、深1．8m(视开挖孔至设计尺寸要求后，在扩孑L器的

3、后端连接旋转接地层情况而调整)，把地锚箱放人坑内，在土与地头和管线，回拉铺设地下管线从而完成管线施工n。锚箱之间的间隙用浇注砼保证在回拖管线过程中地其施工的关键在于导向孔的钻进、管线焊接施工、锚的稳固。导向孔的扩孔、泥浆制备以及回拖管道等几道关键3水平定向钻的实施性工序。3．1管线回拖力计算本工程为穿越横河的燃气管线铺设工程，定向定向钻穿越回拖力的计算，对于钻机的选择至穿越水平长度608m，实际拖管长度608．7m(考虑关重要。本工程穿越管线为0813mmX16mm钢管道回拖完成后，人土、出上端管头埋深为2m)

4、，管，在回拖过程中，回拖力主要由管道浮力对孔壁入土角度5。，出土角度5。。定向钻施工采用造成的摩阻力和管道在孔内移动过程中与泥浆产生D813钢管，壁厚16mm，采用Q345钢。根据勘测的摩擦力构成。为降低管道因浮力对孔壁造成的摩设计资料及现场勘察情况，该穿越段地层为淤泥质阻力，在施工过程中采用管道内注水的方法。为保土、粗砾砂、强风化花岗岩，本次穿越工程主要从守计算，按照管道内注满水、孑L内充满泥浆及孑L壁淤泥质土层中穿过，成孔条件良好。保持比较完好考虑。如果管道内注满水后，管道的1测量放线摩阻力表现为管道与下孔

5、壁的摩阻力，在实施拖管在现场进行控制(转角)桩的交接后，应进行测过程中若管内注水合适时，可将摩阻力降到零，也就是说理论上管道在洞内因自重产生的摩擦阻力完量放线，将桩移到施工作业带边缘，对已经丢失的全可以消除。桩应复测补桩。对于平面图、断面图和勘查资料中在施工过程当中保持好泥浆的性能以及成孔后标明的地下障碍物和新发现的障碍物等应进行调洗孔时孔内固体颗粒的含量，是完全可以做到降低查、勘测并设置标志桩，注明障碍物的埋深和尺寸摩擦力的，因而回拖力可以相应降低。本次穿越施等。沿穿越轴线两边50m派专人查看地下管线，工取2

6、倍的安全系数，需选用回拖力大于等于118t弄清地下管线走向及埋设深度，并在出、人土点位水平穿越钻机，故本次施工投入回拖力为160t钻置采用人丁方式挖探坑(探坑尺寸为3mX1m×机，满足施工要求。2．5m)，确保待穿越管线与现有地下管线不会发生3．2钻导向子L冲撞。首先清理钻杆和钻头并检查钻杆，应保证每根2施工作业带清理及场地平整钻杆经无损探伤合格后方可使用，然后检查钻机配钻机人土点和出土点场地根据地形情况分别进电系统、钻进系统，检查各系统运行情况无误后进油气田地面工程(http：／／www．yqtdmgc．c。

7、m)一91—第33卷第7期(2014．07)(建设管理)行试钻。试钻过程中应同时检查系统的运行状况，施。所谓穿越钻孔出现“S”形是由于在控向施工无误后开始钻进。过程中相邻几根钻杆的角度过大而造成的整个穿越定向钻施工工程的关键工序之一是穿越导向孔曲线的变形，所以必须要控制好每根钻杆的角度以的施工。现场具备条件后，按设计规范要求进行钻保证钻孔的圆滑。为防止曲线出现“S”形，应严进，保证钻孔曲线偏差符合设计要求。钻进曲线以格控制每根钻杆的角度(约0．4。)，控向过程中要设计的曲率半径进行弧线调整，从入射角7。逐渐严格

8、按照设计曲线施工，如发生偏离原设计曲线，调整直至水平，然后再慢慢抬头至5。，直至出要及时做出调整，进行水平纠偏时每两根钻杆之间土，每根钻杆调整约0．3。～0．4。。变化一般不超过0．3。。钻进过程中的控向对工程的穿越精度及穿越成(2)确保回拖顺利的措施。首先必须确保导向败至关重要，钻进开始前必须认真分析地质勘察资孔平滑、顺畅，满足设计曲率半径，并避免出现料，仔细确定控向方案和钻进方案，