水平定向鉆施工技術交流

水平定向鉆施工技術交流中國非開挖商城是國內外非開挖朋友交際合作平臺，傳遞非開挖市場動態(tài)信息，并對各廠家鉆機、鉆桿、鉆具、配件、儀器、及所有非開挖輔助材料的價格有所突破性，是非開挖朋友不在受價格的保密與控制，幫助朋友創(chuàng)業(yè)財富提供商機、每天一點正能量，關注我們，給您帶來成功明天更輝煌!近年來隨著國家對能源政策的調整、石油天然氣項目的投入，加大了石油天然氣長輸管線項目的開工建設。為了保護環(huán)境，節(jié)約成本，減少對已建公共設施、構筑物的破壞，水平定向鉆施工技術以其明顯的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和安全效益，被廣泛地應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)市政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備及機具，本文就是通過簡析水平定向鉆的施工方法，并通過勝利油田勝利石油化工建設有限責任公司陜西分公司與陜西省天然氣股份有限公司在“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”的工程實例，總結的施工經(jīng)驗的進行交流。隨著現(xiàn)代文明意識和環(huán)境意識的逐漸增強，交通、環(huán)境保護問題已經(jīng)越來越多的受到人們的關注，非開挖施工的水平定向鉆技術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在世界各國、各個行業(yè)得到了廣泛的應用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項目上更加顯示了獨特的優(yōu)勢。水平定向鉆施工過程是通過計算機控制進行導向和探測，先鉆出一個與設計曲線相同的導向孔，然后再將導向孔擴大，把預制好的管線回拖到擴大的導向孔中，從而完成管線穿越施工。采用水平定向鉆技術進行管道穿越施工，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的最佳方案；是不破壞地貌狀態(tài)和保護環(huán)境的最理想施工方法。一、水平定向鉆的特點與傳統(tǒng)施工工藝相比，水平定向鉆施工有很多明顯的特點，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)代化穿越設備的穿越精度高，敷設方向及埋深易于調整，管線弧形敷設距離長，完全可以達到設計埋深，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構，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。5、與其他施工方法比較，定向鉆進出場地速度快，施工場地可靈活調整；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很少，能夠起到自然防腐和保溫的作用，可以保證管線運行時間更長。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：鉆取導向孔、擴孔、管道回拖三個階段。第一階段是按照設計曲線盡可能準確地鉆出導向孔。導向對穿越精度及工程成功至關重要，開鉆前仔細分析地質資料，確定導向方案，認真分析各項參數(shù)，互相配合，鉆出符合要求的導向孔。第二階段是根據(jù)管線規(guī)格選取不同級別的擴孔器，進行逐級多次擴孔，以達到管線回拖所需的孔徑。第三階段是管線回拖。將預制好的管線沿著擴好的管孔，將管道回拖至導向孔，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是定向鉆施工的主要場所，鉆機、泥漿池、發(fā)電機組、鉆桿、原材料堆放在該側，所以施工占地比較大。管線規(guī)格、鉆機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。出土點一側主要作為管道焊接場地，一般選用一塊不小于30x30m的場地作為預擴孔、回拖時接鉆桿和安裝其他發(fā)送設備用即可；在出土點之后軸線位置上要有一條長度與穿越長度相當?shù)淖鳂I(yè)帶，用以預制穿越管段。2、地質條件的分析地質條件的不規(guī)律，這會增加鉆進難度。因此，施工過程中要認真、全面掌握地質勘察資料。為使工程能夠圓滿成功，施工中要嚴格按照設計規(guī)范要求進行，各工種、各崗位員工要認真負責，密切配合；做好充分準備，仔細分析各種可能發(fā)生的情況，制訂相應的處理措施；導向人員、司鉆制定鉆進方案，保證導向孔曲線平滑；泥漿崗位全面掌握地質資料按地層配制，保證鉆孔需要，確保鉆孔成型良好。導向孔鉆取過程中，要隨時對照地質資料及儀表參數(shù)分析成孔情況。3、測量放線的控制根據(jù)施工圖紙、控制樁進行測量放線,確定定向鉆軸線、鉆機軸線和施工作業(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進行放線，放樣鉆進路線,每隔20米至50米做一個標記樁；沿途做好重要控制點的高程，并作好記錄以供導向孔鉆進時使用。4、泥漿的控制泥漿是水平定向鉆施工中的關鍵因素，其作用主要是穩(wěn)定孔壁、潤滑鉆桿（柱）、冷卻鉆頭、排除鉆屑、降低鉆進扭矩和回拉力。施工時應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、鉆導向孔的控制鉆導向孔的鉆具組合為:鉆頭+造斜短接+鉆桿。導向傳感器裝在鉆頭后艙內并緊固，在導向孔鉆進過程中使用無線導向系統(tǒng),在出入土兩側地面布置地面信標系統(tǒng),鉆頭內傳感器發(fā)射的信號將鉆具的位置反饋到導向控制室便于司鉆隨時掌握方向,利用地面信標系統(tǒng)可以準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、擴孔質量的控制完成導向孔工作后,根據(jù)所施工管線的規(guī)格不同依次進行擴孔，循環(huán)操作直至預擴孔和清孔工序完成，預擴孔一般至管徑的1.5倍。根據(jù)鉆孔機的能力和待鋪設管線的直徑大小以及地質情況，須進行多級擴孔（每級擴孔級差一般情況下為4－6英寸）。擴孔過程應平穩(wěn)緩慢,隨時監(jiān)視鉆機的各項參數(shù)并做好記錄。根據(jù)穿越管線的直徑、土層地質條件以及鉆屑、鉆進液返回的間隙和鋪設管線的彎曲半徑，擴孔需要一次或多次分級完成，不同地層應采用不同的擴孔器，遇有地質情況發(fā)生變化鉆機參數(shù)不穩(wěn)時，應分析情況,調整擴孔速度。7、管線回拖擴孔、清孔完成后進行管線回拖。管線回拖前,需要安裝與最終孔徑相同的擴孔器、分動器及拖拉頭，與預制的管線連接,檢查擴孔器水眼是否通暢,確認無誤后開始回拖。回拖管線沿線設專人看護,防止管線在前進過程中出現(xiàn)意外。管線回拖過程中隨時觀察各種參數(shù)的變化，注意管道發(fā)射溝及管線防腐層的情