重慶定向鉆施工 水平定向鉆施工技術(shù)

時間：2022-08-11作者：重慶展發(fā)建筑勞務(wù)有限公司瀏覽：421

重慶定向鉆施工 水平定向鉆施工技術(shù)

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近年來隨著國家對能源政策的調(diào)整、石油天然氣項(xiàng)目的投入，加大了石油天然氣長輸管線項(xiàng)目的開工建設(shè)。為了保護(hù)環(huán)境，節(jié)約成本，減少對已建公共設(shè)施、構(gòu)筑物的破壞，水平定向鉆施工技術(shù)以其明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和安**益，被廣泛地應(yīng)用于石油天然氣長輸管線工程施工中。在大、中河流穿越施工，中小型水庫穿越施工，高速公路、鐵路的穿越施工以及城鎮(zhèn)**工程中通信電力管道施工、天然氣管道施工、自來水管道的施工中隨處可見定向鉆施工的設(shè)備及機(jī)具，本文就是通過簡析水平定向鉆的施工方法，并通過勝利油與在“氣化陜西”工程中“大北溝定向鉆”、“美陽河定向鉆”、“涇河定向鉆”及“楊家河定向鉆”的工程實(shí)例，總結(jié)的施工經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)行交流。





隨著現(xiàn)代文明意識和環(huán)境意識的逐漸增強(qiáng)，交通、環(huán)境保護(hù)問題已經(jīng)越來越多的受到人們的關(guān)注，非開挖施工的水平定向鉆技術(shù)就越來越多地被人們所接受。近幾年來水平定向鉆穿越技術(shù)在**、各個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項(xiàng)目上較加顯示了*特的優(yōu)勢。水平定向鉆施工過程是通過計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行導(dǎo)向和探測，先鉆出一個與設(shè)計(jì)曲線相同的導(dǎo)向孔，然后再將導(dǎo)向孔擴(kuò)大，把預(yù)制好的管線回拖到擴(kuò)大的導(dǎo)向孔中，從而完成管線穿越施工。采用水平定向鉆技術(shù)進(jìn)行管道穿越施工，是油氣長輸管線施工中穿越大、中型河流，中、小型水庫，高速公路，鐵路及管線光纜敷設(shè)的較佳方案；是不破壞地貌狀態(tài)和保護(hù)環(huán)境的較理想施工方法。


一、水平定向鉆的特點(diǎn)


與傳統(tǒng)施工工藝相比，水平定向鉆施工有很多明顯的特點(diǎn)，現(xiàn)歸納如下：


1、定向鉆施工不阻礙交通，不破壞植被，減小了傳統(tǒng)開挖對居民生活的干擾以及對交通、周邊建筑物破壞和不良影響。


2、現(xiàn)代化穿越設(shè)備的穿越精度高，敷設(shè)方向及埋深易于調(diào)整，管線弧形敷設(shè)距離長，完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)埋深，并且可以使管線繞過地下障礙物。


3、定向鉆施工穿越河流時，埋深在較深，對周圍的環(huán)境沒有影響，不破壞地貌和環(huán)境，符合環(huán)保要求。


4、采用水平定向鉆穿越施工時，沒有水上、水下作業(yè)，不影響通航，不損壞堤壩及河床結(jié)構(gòu)，施工不受季節(jié)限制，具有施工周期短、人員少、成功率高，施工安全可靠性高等特點(diǎn)。


5、與其他施工方法比較，定向鉆進(jìn)出場地速度快，施工場地可靈活調(diào)整；尤其在城市施工時可以充分顯示其優(yōu)越性：施工占地少、工程造價低。


6、大型河流穿越時，由于管線埋深較深，地層深部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少，能夠起到自然防腐和保溫的作用，可以保證管線運(yùn)行時間較長。


二、水平定向鉆的施工工藝


1、水平定向鉆施工工藝


定向鉆穿越施工一般分為：鉆取導(dǎo)向孔、擴(kuò)孔、管道回拖三個階段。


**階段是按照設(shè)計(jì)曲線盡可能準(zhǔn)確地鉆出導(dǎo)向孔。


導(dǎo)向?qū)Υ┰骄燃肮こ坛晒χ陵P(guān)重要，開鉆前仔細(xì)分析地質(zhì)資料，確定導(dǎo)向方案，認(rèn)真分析各項(xiàng)參數(shù)，互相配合，鉆出符合要求的導(dǎo)向孔。


*二階段是根據(jù)管線規(guī)格選取不同級別的擴(kuò)孔器，進(jìn)行逐級多次擴(kuò)孔，以達(dá)到管線回拖所需的孔徑。


*三階段是管線回拖。將預(yù)制好的管線沿著擴(kuò)好的管孔，將管道回拖至導(dǎo)向孔，完成管道穿越工作。


三、施工過程控制


1、施工場地的合理布局


入土點(diǎn)是定向鉆施工的主要場所，鉆機(jī)、泥漿池、發(fā)電機(jī)組、鉆桿、原材料堆放在該側(cè)，所以施工占地比較大。管線規(guī)格、鉆機(jī)型號的不同決定了場地的大小不同，所以合理的布局可以節(jié)省占地面積，控制成本。


出土點(diǎn)一側(cè)主要作為管道焊接場地，一般選用一塊不小于30×30m的場地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時接鉆桿和安裝其他發(fā)送設(shè)備用即可；在出土點(diǎn)之后軸線位置上要有一條長度與穿越長度相當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)帶，用以預(yù)制穿越管段。


2、地質(zhì)條件的分析


地質(zhì)條件的不規(guī)律，這會增加鉆進(jìn)難度。因此，施工過程中要認(rèn)真、全面掌握地質(zhì)勘察資料。為使工程能夠圓滿成功，施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行，各工種、各崗位員工要認(rèn)真負(fù)責(zé)，密切配合；做好充分準(zhǔn)備，仔細(xì)分析各種可能發(fā)生的情況，制訂相應(yīng)的處理措施；導(dǎo)向人員、司鉆制定鉆進(jìn)方案，保證導(dǎo)向孔曲線平滑；泥漿崗位全面掌握地質(zhì)資料按地層配制，保證鉆孔需要，確保鉆孔成型良好。導(dǎo)向孔鉆取過程中，要隨時對照地質(zhì)資料及儀表參數(shù)分析成孔情況。


3、測量放線的控制


根據(jù)施工圖紙、控制樁進(jìn)行測量放線,確定定向鉆軸線、鉆機(jī)軸線和施工作業(yè)帶邊界線。根據(jù)施工區(qū)域周圍環(huán)境可選用經(jīng)緯儀、全站儀或RTK進(jìn)行放線，放樣鉆進(jìn)路線,每隔20米至50米做一個標(biāo)記樁；沿途做好重要控制點(diǎn)的高程，并作好記錄以供導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時使用。


4、泥漿的控制


泥漿是水平定向鉆施工中的關(guān)鍵因素，其作用主要是穩(wěn)定孔壁、潤滑鉆桿（柱）、冷卻鉆頭、排除鉆屑、降低鉆進(jìn)扭矩和回拉力。施工時應(yīng)按照事先確定好的泥漿配比配出符合要求的泥漿，根椐穿越地段地層情況,在不同的階段,控制好泥漿的黏度。


5、鉆導(dǎo)向孔的控制


鉆導(dǎo)向孔的鉆具組合為:鉆頭+造斜短接+鉆桿。導(dǎo)向傳感器裝在鉆頭后艙內(nèi)并緊固，在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中使用無線導(dǎo)向系統(tǒng),在出入土兩側(cè)地面布置地面信標(biāo)系統(tǒng),鉆頭內(nèi)傳感器**的信號將鉆具的位置反饋到導(dǎo)向控制室便于司鉆隨時掌握方向,利用地面信標(biāo)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確找出穿越中心線的方位角,同時可以記錄鉆頭與地平面的夾角值。





6、擴(kuò)孔質(zhì)量的控制


完成導(dǎo)向孔工作后,根據(jù)所施工管線的規(guī)格不同依次進(jìn)行擴(kuò)孔，循環(huán)操作直至預(yù)擴(kuò)孔和清孔工序完成，預(yù)擴(kuò)孔一般至管徑的1.5倍。根據(jù)鉆孔機(jī)的能力和待鋪設(shè)管線的直徑大小以及地質(zhì)情況，須進(jìn)行多級擴(kuò)孔（每級擴(kuò)孔級差一般情況下為4－6英寸）。擴(kuò)孔過程應(yīng)平穩(wěn)緩慢,隨時監(jiān)視鉆機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)并做好記錄。根據(jù)穿越管線的直徑、土層地質(zhì)條件以及鉆屑、鉆進(jìn)液返回的間隙和鋪設(shè)管線的彎曲半徑，擴(kuò)孔需要一次或多次分級完成，不同地層應(yīng)采用不同的擴(kuò)孔器，遇有地質(zhì)情況發(fā)生變化鉆機(jī)參數(shù)不穩(wěn)時，應(yīng)分析情況,調(diào)整擴(kuò)孔速度。


7、管線回拖


擴(kuò)孔、清孔完成后進(jìn)行管線回拖。管線回拖前,需要安裝與較終孔徑相同的擴(kuò)孔器、分動器及拖拉頭，與預(yù)制的管線連接,檢查擴(kuò)孔器水眼是否通暢,確認(rèn)無誤后開始回拖?；赝瞎芫€沿線設(shè)專人看護(hù),防止管線在前進(jìn)過程中出現(xiàn)意外。管線回拖過程中隨時觀察各種參數(shù)的變化，注意管道**溝及管線防腐層的情況。


8、泥漿的回收處理




施工過程中從導(dǎo)向孔鉆取到擴(kuò)孔，以及管線回拖過程都需要大量的泥漿。泥漿的處理，作為環(huán)保施工技術(shù)，對水平定向鉆進(jìn)的鉆進(jìn)液應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理重復(fù)利用，也可在地表處理。使用后的膨潤土泥漿（不含有害處理劑）較常用的處理方法外運(yùn)至廢棄溝內(nèi)或農(nóng)田外的廢棄場地進(jìn)行掩埋處理.




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