大口徑水平定向鉆

1、大口徑管道水平定向穿越的主要風險及其防范大口徑管道水平定向穿越的主要風險及其防范(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、鐵路樞紐等障礙和重要區(qū)域時具有明顯的優(yōu)越性。但對設備、鉆具較強的依賴性和地下施工的不可視性使其具有更大的風險。一般來說，管徑越大，地質(zhì)條件越復雜，風險越大。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，帶來災難性的后果。江漢油建承擔并勝利完成了西氣東輸26標段無錫市

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。本文就此進行了初步的討論，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險防范措施1、前言、前言作為非開挖施工技術(shù)的重要分支水平定向穿越要風險(英文縮寫“HDD“，以下簡稱“水平定向穿越“)技術(shù)已廣泛應用于地下管道的穿越施工，如穿越河流、湖泊、交通干線、鐵路樞紐等障礙和重要區(qū)域。其優(yōu)點是施工速度快、鋪管精度高，具有較好的經(jīng)濟效益

3、和社會效益。但與大開挖施工相比，對設備、鉆具較強的依賴性和地下施工(鉆進、擴孔、In)拖)的不可視性使其具有更大的風險。而且，一般來說管徑越大，地質(zhì)條件越復雜，風險越大。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災難性的后果，因此，專家們一致認為，每一次水平定向穿越都是一次全新的考驗都是一次涉險的經(jīng)歷。西氣東輸26標段無鍋巾境內(nèi)漕港河、塘河、錫澄運河、錫北運河支流、錫北運河、北興塘河等6條河流設計要

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。江漢油建承擔并勝利完成了這6條河流的水平定向穿越施工，對大口徑管道水平定向穿越的主要風險有了一定認識，并在防范風險方面取得子初步的經(jīng)驗。本文就此進行簡要的介紹，以期拋磚引玉。2、主要風險、主要風險根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，結(jié)合西氣東輸管

5、道水平定向穿越的實際情況，我們認為，大口徑管道的水平定向穿越主要存在以3個方面的風險：(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、擴孔報廢。其主要原因可能是：鉆機能力不夠；導向孔不符合要求；預擴孔偏移量過大；孔內(nèi)泥屑堆積過多；塌孔：管道進孔不順暢；設備故障；應采取的主要防范措施為：選擇適宜的鉆機通常選擇鉆機所要考慮的主要參數(shù)是最大推／拉力和

6、最大輸出扭矩。計算和實踐都表明，管道回拖時的回拖力主要與穿越的地質(zhì)條件、回拖管段的規(guī)格和長度、預擴孔的直徑和確保泥漿的流變性水平定向穿越的成孔依賴較于鉆具對周圍土壤的切削和擠壓。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大打折扣。鉆具切削下來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，經(jīng)驗表明，板式擴孔器擴孔后，采用桶式擴孔器清孔

7、整形對確保預擴孔質(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：在滿足管道回拖要求的前提下盡可能選擇較小的擴孔直徑；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、這個矛盾的方法是選取預擴孔直徑的下限，即一般情況下，取預擴孔直徑為穿越管徑的1.3倍左右。同時，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，有相當一部分是因為管道進孔順暢，管道強制入洞后鉆具與管段不在一條軸線上，其局部薄弱環(huán)節(jié)在交變應力的作用發(fā)生脆裂。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生在開挖發(fā)送道(溝)時，應盡可能使發(fā)送道(溝)與管孔自然銜接。認真、定期進行設