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单边定向钻管道穿越新工艺的开发与应用dd-【新闻】

发布时间:2021-04-11 15:23:00 阅读: 来源:纱剪厂家

单边定向钻管道穿越新工艺的开发与应用

中国页岩气网讯:江苏石油勘探局油田建设处(以下简称江苏油建) 2011 年承建的山西林县—柳林—临汾煤层气输气管道工程,主线管径508 mm,长19.8 km;支线管径273 mm,长18.7 km,管道设计压力为6.3 MPa。管道在吕梁山脉中穿行, 高差较大, 单体陡坡、冲沟高差最大达200 m, 沟坡坡度达到60°~ 80°。管径273 mm 的支线途经5 处陡坡、冲沟,经测量,单个单边定向钻管道穿越长度最长段为288 m。

根据现场情况,为了保护水土资源及原始植被, 同时考虑到施工安全、工程质量、工期及降低施工费用等因素,经项目部领导和工程技术人员共同研究论证,结合以往施工经验, 决定采用单边定向钻管道穿越施工方法,实施穿越管道整体预制、一次穿越的新工艺。本文以单个单边定向钻穿越长度288 m 施工为例,简述新工艺的实施过程及效果。

1、单边定向钻管道穿越新工艺的实施及控制要点

(1) 穿越方案的确定。

经现场测量, 结合冲沟情况,确定穿越入土角为22°;选用美国威猛D 100 mm×120 mm 水平定向穿越机,该设备最大回拖力为450 kN,最大入土角为24°,完全可满足该条单边定向钻施工的需要。设计钻孔、扩孔轨迹为直线;最终扩孔直径不小于穿越管径的1.5倍, 即扩孔直径为450 mm。

(2) 穿越现场的准备与穿越管段预制。

因现场有足够的预制场地, 在水平定向穿越机钻孔、扩孔作业的同时, 进行预制场地简易平整, 挖土堆设管支墩, 支墩上铺设细土或沙袋, 在支墩上整体预制即将穿越的288 m 管段, 经组对焊接、焊缝检验、无损检测、补口补伤合格后, 方可进行穿越作业。

(3) 现场施工机具的布置。

根据穿越管道的规格和重量, 决定选用1 台35 t 吊车和3 台CAT320 型挖掘机配合起吊。吊车位于距井孔30 m左右位置, 挖掘机1 位于入土点上方, 挖机2 位于距井口约10 m 处, 挖掘机3 位于距井口约150 m处; 吊车挂钩上固定简易管道下沟器, 管道搁置在下沟器的滚轮上, 便于管段向井口方向滑动。

(4) 管道起吊穿越。

穿越前由吊车起吊预制管段, 结合管段自身弹性弯曲情况, 起吊高度约为10 m 左右, 同时根据管前端角度与入土角情况适当调整起吊高度和吊点位置; 挖掘机1 通过吊带与管前段连系, 赋予外力, 使管前端进入井口,并向井孔深处移动; 挖掘机2 立于操作平台上,更好地控制管前端进孔时的角度和方位, 并助力送管; 挖掘机3 根据挖掘机1、2 作业情况, 轻微提起管段, 同步推送管段向井口移动; 穿越时,由专人指挥, 3 台挖掘机同时作业, 将管段逐步送入井孔(见图1、2)。

图1  管道起吊穿越现场

图2  挖掘机配合穿越

管段全部进入井孔后, 按管道埋设要求, 出、入土处切除多余部分钢管, 与原预留管口连头,至此完成此管段穿越施工。

2、单边定向钻管道穿越新工艺实施效果

山西林县—柳林—临汾煤层气输气管道工程共有5 处穿越采用管段整体预制、一次性就位的单边定向钻管道穿越工艺。经建设、监理、质量监督等各方现场检查验收,工程质量符合设计、规范要求。对比分段预制的单边定向钻施工工艺, 显示出一定的优越性。以288 m 一处单边定向钻穿越段为例说明其实施效果,见表1。

表1 单边定向钻管道穿越新工艺实施效果

3、单边定向钻管道穿越新工艺的推广应用

新工艺在山西林县—柳林—临汾煤层气输气管道工程项目的其他四处单边定向钻穿越施工中也得到了成功应用。

新工艺自2011 年在该工程项目上开发以来,随后在江苏油建承建的其他多个管道工程中得到成功推广应用。2012 年由江苏油建承建的石家庄—太原成品油管道工程太原段线路, 有180 m 和240 m两处冲沟、陡坡, 均采用了整体预制、一次性就位的单边定向钻管道穿越新工艺。以往单边定向钻井孔成型都是在黄土层地质进行的, 在上述两处钻遇了岩石层, 在更换了岩石钻头后, 井孔成型符合要求, 管道穿越也很顺利。

不少从事管道施工的兄弟单位学习取经后, 也掌握了单边定向钻管道穿越新工艺, 并在其他管道工程中成功应用。新工艺的推广应用更大限度地保护了生态环境, 大幅度提高了施工效率, 缩短了工期, 降低了施工费用, 取得了良好的社会效益和经济效益。

 

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