大口徑水平定向鉆

1、大口徑管道水平定向穿越的主要風(fēng)險(xiǎn)及其防范大口徑管道水平定向穿越的主要風(fēng)險(xiǎn)及其防范(上)摘要：水平定向穿越技術(shù)在油氣管道穿越河流、湖泊、交通干線(xiàn)、鐵路樞紐等障礙和重要區(qū)域時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。但對(duì)設(shè)備、鉆具較強(qiáng)的依賴(lài)性和地下施工的不可視性使其具有更大的風(fēng)險(xiǎn)。一般來(lái)說(shuō)，管徑越大，地質(zhì)條件越復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)越大。如果不采取積極有效的防范措施，很難確保穿越的順利成功甚至有可能造成巨大損失，帶來(lái)災(zāi)難性的后果。江漢油建承擔(dān)并勝利完成了西氣東輸26標(biāo)段無(wú)錫市

2、境內(nèi)6條河流的水平定向穿越，積累了一定的大9徑管道水平定向穿越的施工經(jīng)驗(yàn)。本文就此進(jìn)行了初步的討論，以期為大口徑管道的水平定向穿越施工提供有益的借鑒。關(guān)鍵詞：大口徑管道水平定向穿越風(fēng)險(xiǎn)防范措施1、前言、前言作為非開(kāi)挖施工技術(shù)的重要分支水平定向穿越要風(fēng)險(xiǎn)(英文縮寫(xiě)“HDD“，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“水平定向穿越“)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地下管道的穿越施工，如穿越河流、湖泊、交通干線(xiàn)、鐵路樞紐等障礙和重要區(qū)域。其優(yōu)點(diǎn)是施工速度快、鋪管精度高，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益

3、和社會(huì)效益。但與大開(kāi)挖施工相比，對(duì)設(shè)備、鉆具較強(qiáng)的依賴(lài)性和地下施工(鉆進(jìn)、擴(kuò)孔、In)拖)的不可視性使其具有更大的風(fēng)險(xiǎn)。而且，一般來(lái)說(shuō)管徑越大，地質(zhì)條件越復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)越大。如果不采取積極有效的防范措施，很難確保穿越的順利成功，甚至有可能造成巨大損失帶來(lái)災(zāi)難性的后果，因此，專(zhuān)家們一致認(rèn)為，每一次水平定向穿越都是一次全新的考驗(yàn)都是一次涉險(xiǎn)的經(jīng)歷。西氣東輸26標(biāo)段無(wú)鍋巾境內(nèi)漕港河、塘河、錫澄運(yùn)河、錫北運(yùn)河支流、錫北運(yùn)河、北興塘河等6條河流設(shè)計(jì)要

4、求采用水平定向穿越。穿越段管道均為Ф1016nm26.2mm，材質(zhì)X70。管道外壁采用3PE防腐。穿越段地質(zhì)不均勻主要為粘土、粉質(zhì)粘土、粉土和粉砂，間夾部分泥巖或流砂。穿越的底部深度一般為地表以下18～21m。江漢油建承擔(dān)并勝利完成了這6條河流的水平定向穿越施工，對(duì)大口徑管道水平定向穿越的主要風(fēng)險(xiǎn)有了一定認(rèn)識(shí)，并在防范風(fēng)險(xiǎn)方面取得子初步的經(jīng)驗(yàn)。本文就此進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，以期拋磚引玉。2、主要風(fēng)險(xiǎn)、主要風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合西氣東輸管

5、道水平定向穿越的實(shí)際情況，我們認(rèn)為，大口徑管道的水平定向穿越主要存在以3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)：(1)工程失敗(2)堤壩塌陷(3)堤壩、地面崩裂(4)泥漿污染3、防范措施、防范措施3.1工程失敗的防范措施工程失敗的主要后果表現(xiàn)為回拖失敗、擴(kuò)孔報(bào)廢。其主要原因可能是：鉆機(jī)能力不夠；導(dǎo)向孔不符合要求；預(yù)擴(kuò)孔偏移量過(guò)大；孔內(nèi)泥屑堆積過(guò)多；塌孔：管道進(jìn)孔不順暢；設(shè)備故障；應(yīng)采取的主要防范措施為：選擇適宜的鉆機(jī)通常選擇鉆機(jī)所要考慮的主要參數(shù)是最大推／拉力和

6、最大輸出扭矩。計(jì)算和實(shí)踐都表明，管道回拖時(shí)的回拖力主要與穿越的地質(zhì)條件、回拖管段的規(guī)格和長(zhǎng)度、預(yù)擴(kuò)孔的直徑和確保泥漿的流變性水平定向穿越的成孔依賴(lài)較于鉆具對(duì)周?chē)寥赖那邢骱蛿D壓。泥漿的重要作用之一就是懸浮和攜帶泥屑。如果泥漿的流變性不好，其懸浮和攜帶泥屑的作用就會(huì)大打折扣。鉆具切削下來(lái)的泥屑就可能大量地沉積在孔內(nèi)，從而增加回拖阻力為了盡可能地將孔內(nèi)的泥屑清除干凈，必須確保泥漿的流變性。同時(shí)，經(jīng)驗(yàn)表明，板式擴(kuò)孔器擴(kuò)孔后，采用桶式擴(kuò)孔器清孔

7、整形對(duì)確保預(yù)擴(kuò)孔質(zhì)量有很大的好處。防止塌孔孔的穩(wěn)定性隨著穿越地層巖性的不同存在很大的差別。在粘土、亞粘土層，孔的穩(wěn)定性比較好；而在粉砂、流砂和礫石層，孔的穩(wěn)定性很差。防止塌孔的主要措施是：在滿(mǎn)足管道回拖要求的前提下盡可能選擇較小的擴(kuò)孔直徑；選用適宜的泥漿；選擇適宜的鉆具和鉆具組合：并盡可能縮短施工周期?？讖皆酱?，塌孔的可能性越大。這是不言而喻的。但如前所述，較大的孔徑又有利于管道的回拖。這是個(gè)難以調(diào)和的矛盾。目前在大口徑管道的穿越中解決

8、這個(gè)矛盾的方法是選取預(yù)擴(kuò)孔直徑的下限，即一般情況下，取預(yù)擴(kuò)孔直徑為穿越管徑的1.3倍左右。同時(shí)，配置適宜的泥漿，合理使用防塌劑。妥善處理發(fā)送道(溝)在西氣東輸管道的水平定向穿越施工中多次發(fā)生鉆具斷裂事故。除地質(zhì)不均和鉆具疲勞原因外，有相當(dāng)一部分是因?yàn)楣艿肋M(jìn)孔順暢，管道強(qiáng)制入洞后鉆具與管段不在一條軸線(xiàn)上，其局部薄弱環(huán)節(jié)在交變應(yīng)力的作用發(fā)生脆裂。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生在開(kāi)挖發(fā)送道(溝)時(shí)，應(yīng)盡可能使發(fā)送道(溝)與管孔自然銜接。認(rèn)真、定期進(jìn)行設(shè)