水平轉角回拖法在大管徑管道定向鉆穿越中的應用
來源:《管道保護》2024年第3期 作者:劉文偲 時間: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光島,途經南通市如東縣、通州灣示范區、海門區,全長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鍵節點的控制措施。
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(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。北側閥室為定向鉆預制帶場地,且閥室無法進行遷移。
圖 1 定向鉆穿越走向圖(紅色為原路由、黃色為調整后路由)
通過現場實地考察,綜合考慮安全風險、預制帶場地、施工周期等因素,計劃對管道路由進行優化。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進行調整,增大水平轉角(4.7°/13.7°),出土點向右側偏移,從而保證了該工程的順利實施。
2 現場施工
(1)場地布置。根據圖紙放出鉆機場地控制線及設備擺放位置線,并對出入土點坐標進行復測,確保鉆機中心線與入土點、出土點成一條直線,按照施工圖設計放線并做出標記。對鉆機進行系統連接、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°,導向孔鉆進時每50 m~100 m進行一次控向數據校正,確保導向孔的控向精度滿足設計要求。鉆進過程中使用較大的泥漿排量,充分攜帶出鉆進產生的鉆屑,以保證孔洞暢通。同時密切觀察返漿情況,如發現不返漿,則抽回鉆頭,洗孔至正常返漿后繼續鉆進。本工程涉及水平疊加轉角,測量放線時候需要合理確定基準線,并對每一處的弧起點、弧中點及弧終點位置進行標記,有效閉合人工磁場,確保數據的準確性和真實性。
(3)預擴孔施工。為確保定向鉆穿越工程順利實施,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″擴孔器進行擴孔;第二級采用桶式22″+飛旋式36″組合擴孔器進行擴孔;第三級采用桶式32″+飛旋式48″組合擴孔器進行擴孔;第四級采用桶式42″+飛旋式54″組合擴孔器進行擴孔。采用50″桶式擴孔器進行洗孔。
(4)管道回拖。在“貓背”后方開挖發送溝,以注水方式確保“貓背”后方管徑1016 mm的管線全部漂起,減小管線回拖阻力。管線回拖前開挖洞口,放出一個約8°的斜坡,保證管線沒有夾角,能夠平穩入洞。
(5)實際應用效果。通過現場實施,如泰運河段工程提前1個月完成回拖,不僅避開了規劃紅線及北側閥室占地的影響,還減少了臨時用地及永久用地的征地及拆遷費用,為公司節約投資約600萬元。該工程還為后續管道施工提供了借鑒,在南通地區已進行多次應用且順利完成回拖。
3 結語
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,通過控向技術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。該技術在經濟發達、管道路由限位嚴重的地區有廣泛的應用前景。
作者簡介: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、人力資源部經理,主要從事管道項目建設期管理、安全工作。聯系方式:13851895397,liuwensi@jscgpc.com。
上篇:
下篇: