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管道研究

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水平轉角回拖法在大管徑管道定向鉆穿越中的應用

來(lái)源:《管道保護》2024年第3期 作者:劉文偲 時(shí)間:2024-5-31 閱讀:

劉文偲

江蘇省沿海輸氣管道有限公司

 

江蘇沿海輸氣管道如東—常熟—太倉段起自江蘇省南通市如東縣陽(yáng)光島,途經(jīng)南通市如東縣、通州灣示范區、海門(mén)區,全長(cháng)171.7 km,管徑1016 mm,管道壁厚21 mm/26.2 mm,設計壓力10 MPa。其中如泰運河段管道路由受地面障礙物限制嚴重,采用定向鉆穿越技術(shù)完成工程施工。本文以通州灣示范區管道穿越如泰運河為例,淺析水平轉角回拖法施工關(guān)鍵節點(diǎn)的控制措施。

1  工程概況

穿越管道西側毗鄰G328高速公路,東側有規劃紅線(xiàn)(圖 1),既要保證與公路有足夠的安全距離,又不能影響規劃紅線(xiàn)。北側閥室為定向鉆預制帶場(chǎng)地,且閥室無(wú)法進(jìn)行遷移。


1 定向鉆穿越走向圖(紅色為原路由、黃色為調整后路由)

通過(guò)現場(chǎng)實(shí)地考察,綜合考慮安全風(fēng)險、預制帶場(chǎng)地、施工周期等因素,計劃對管道路由進(jìn)行優(yōu)化。按照GB 50424―2015《油氣輸送管道穿越工程施工規范》規定,嚴格控制導向孔鉆桿折角角度,在原設計的基礎上對該工程軸線(xiàn)進(jìn)行調整,增大水平轉角(4.7°/13.7°),出土點(diǎn)向右側偏移,從而保證了該工程的順利實(shí)施。

2  現場(chǎng)施工

(1)場(chǎng)地布置。根據圖紙放出鉆機場(chǎng)地控制線(xiàn)及設備擺放位置線(xiàn),并對出入土點(diǎn)坐標進(jìn)行復測,確保鉆機中心線(xiàn)與入土點(diǎn)、出土點(diǎn)成一條直線(xiàn),按照施工圖設計放線(xiàn)并做出標記。對鉆機進(jìn)行系統連接、調試,保證設備完好備用。

(2)導向孔施工。導向孔施工前首先進(jìn)行理論計算。本項目穿越管徑為1016 mm,每4根鉆桿累加折角為2.2°,導向孔鉆進(jìn)時(shí)每50 m~100 m進(jìn)行一次控向數據校正,確保導向孔的控向精度滿(mǎn)足設計要求。鉆進(jìn)過(guò)程中使用較大的泥漿排量,充分攜帶出鉆進(jìn)產(chǎn)生的鉆屑,以保證孔洞暢通。同時(shí)密切觀(guān)察返漿情況,如發(fā)現不返漿,則抽回鉆頭,洗孔至正常返漿后繼續鉆進(jìn)。本工程涉及水平疊加轉角,測量放線(xiàn)時(shí)候需要合理確定基準線(xiàn),并對每一處的弧起點(diǎn)、弧中點(diǎn)及弧終點(diǎn)位置進(jìn)行標記,有效閉合人工磁場(chǎng),確保數據的準確性和真實(shí)性。

(3)預擴孔施工。為確保定向鉆穿越工程順利實(shí)施,采用四級擴孔加一級洗孔工藝,擴孔尺寸及鉆具連接如下:第一級采用飛旋式24″擴孔器進(jìn)行擴孔;第二級采用桶式22″+飛旋式36″組合擴孔器進(jìn)行擴孔;第三級采用桶式32″+飛旋式48″組合擴孔器進(jìn)行擴孔;第四級采用桶式42″+飛旋式54″組合擴孔器進(jìn)行擴孔。采用50″桶式擴孔器進(jìn)行洗孔。

(4)管道回拖。在“貓背”后方開(kāi)挖發(fā)送溝,以注水方式確!柏埍场焙蠓焦軓1016 mm的管線(xiàn)全部漂起,減小管線(xiàn)回拖阻力。管線(xiàn)回拖前開(kāi)挖洞口,放出一個(gè)約8°的斜坡,保證管線(xiàn)沒(méi)有夾角,能夠平穩入洞。

(5)實(shí)際應用效果。通過(guò)現場(chǎng)實(shí)施,如泰運河段工程提前1個(gè)月完成回拖,不僅避開(kāi)了規劃紅線(xiàn)及北側閥室占地的影響,還減少了臨時(shí)用地及永久用地的征地及拆遷費用,為公司節約投資約600萬(wàn)元。該工程還為后續管道施工提供了借鑒,在南通地區已進(jìn)行多次應用且順利完成回拖。

3  結語(yǔ)

如泰運河定向鉆穿越工程打破了以往的設計思路,在大管徑定向鉆穿越設計中增加水平轉角,通過(guò)控向技術(shù)鉆出符合曲率半徑要求的帶水平轉角的導向孔,從而為后續的擴孔、管道回拖奠定了基礎。該技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)達、管道路由限位嚴重的地區有廣泛的應用前景。


作者簡(jiǎn)介:劉文偲,1986年生,本科,工程師,現任江蘇省沿海輸氣管道有限公司(江蘇南京)黨政辦公室、人力資源部經(jīng)理,主要從事管道項目建設期管理、安全工作。聯(lián)系方式:13851895397,liuwensi@jscgpc.com。

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