水平定向钻的特点
陕西华伟建设有限公司采用水平定向钻穿越施工时,没有水上、水下作业,不影响通航,不损坏堤坝及河床结构,施工不受季节限制,具有施工周期短、人员少、成功率高,施工安全可靠性高等特点。
与其他施工方法比较,定向钻进出场地速度快,施工场地可灵活调整;尤其在城市施工时可以充分显示其优越性:施工占地少、工程造价低。
大型河流穿越时,由于管线埋深较深,地层深部的氧及其他腐蚀性物质很少,能够起到自然防腐和保温的作用,可以保证管线运行时间更长。
定向钻中泥浆的功用
(1)悬浮和携带泥(岩)屑。 这是水平定向钻中泥浆的基本功用之一,是把定向钻钻头或扩孔器破碎的泥(岩)屑带出孔道,保持孔道清洁,以利于管道回拖。
(2)稳定孔壁。 孔壁是否稳定和规则是水平定向穿越是否成功的决定性因素,是高速优质进行水平定向穿越的重要基础条件。
(3)润滑。 在钻导向孔和管线回拖过程中泥浆可以起到很好的润滑作用,在坚硬岩石地层扩孔时对扩孔器的润滑作用更加明显。
(4)冷却钻具。在导向孔钻进和回扩过程中,钻头和扩孔器旋转破碎泥(岩)层产生一定的热量,钻杆不停地与孔壁摩擦,也产生一定的热量。泥浆能冷却钻头和钻杆,延长钻具使用寿命。
(5)了解地层。定向钻对返出地面的泥浆进行分析,可以了解穿越地层的岩性,适时调整施工工艺
钻导向孔
水平定向钻施工之前要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,定向钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预***置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。这样钻屑就会堵塞钻孔,导致泥浆循环失效同时孔内压力会急剧升高,泥浆很有可能会压裂地层溢出到地面,也可能会发生埋钻事故损失钻具。
管道水平定向钻穿越包含钻导向孔、扩孔和管线预制、回拖等步骤
管道水平定向钻穿越包含钻导向孔、扩孔和管线预制、回拖等步骤 陕西华伟建设
1 前言 目前水平定向钻穿越已经应用于多个行业的施工过程中,如石油、自来水、电力电讯等,成为比较成熟的非开挖穿越技术。近年来,世界范围内定向钻穿越技术得到了新的发展,特别是在石油管道建设中,大直径的如Ф1220管道、长距离的如2km长管道都已经成功穿越。水平定向钻的特点与传统施工工艺相比,水平定向钻施工有很多明显的特点,现归纳如下:1、定向钻施工不阻碍交通,不***植被,减小了传统开挖对居民生活的干扰以及对交通、周边建筑物***和不良影响。在我国,采用定向钻技术完成了长江、黄河等大型河流及海域的管道穿越工程,创造了一系列穿越世界纪录。
2 定向钻施工特点和可行性分析水平定向钻进管道铺设技术是在不清除地面障碍物的情况下,管道从障碍物的底部地下穿越,与其它管线铺设方法相比它对环境影响小,障碍物下管线覆盖深度大,对管线保护的效果好。由于不需要清除地上障碍物,并且施工现场***工程量较小,可以减少工程建设***。非开挖施工除了有显著的环境效益外,在许多工程应用中,导向孔钻进的相对成本已经降低到明挖法施工之下,即使忽略干扰与延缓的交通等的社会成本时也是如此。但是管线采用定向钻穿越施工受许多条件的制约,在穿越过程中存在不可预测的因素,一旦穿越失败将带来不可挽回的损失。
管道水平定向钻穿越包含钻导向孔、扩孔和管线预制、回拖等步骤,钻导向孔是沿着穿越曲线钻出一个小直径的孔,然后采用不同规格的扩孔器对导向孔进行一遍或多遍扩孔,以达到需要的孔径,***后将预制完的成品管线回拖入孔内,在全部施工过程中泥浆起非常关键的作用。在水平定向钻施工时在长距离穿越中,钻杆的长度直接影响钻进效率,特别是采用有线导向时,长钻杆使钻杆连接次数减少,将明显节约连接时间。
对于给定的管道穿越工程,能否采用定向钻施工主要应考察两个方面:即技术和经济方面。在技术方面,首先要通过工程物探和钻探等手段对管道拟选路由区的地质状况进行详细勘察,其目的是了解地形地貌特征,基岩埋设深度和沉积层(特别是砾石层)结构与厚度特征,各土层的物理力学特征,路由区地基土的稳定性情况,以及区内存在的灾害地质特征等。为定向钻穿越可行性分析提供基本数据:地层结构中各种土质的分类;砂砾质物等各成分的分布曲线;岩芯中岩石的品质、抗压强度、硬度。在经济方面,比较定向钻穿越与其它方法穿越的费用,在达到同一穿越效果情况下,如果定向钻穿越的费用低则在经济上就是可行的。下面主要讨论如何进行定向钻穿越技术方面的分析。近年来,设备能力有了的改善,非开挖技术的优越性也得到了更多的赞赏。