1、工程概況:
甬臺溫成品油管道及配套油庫項目是中石化和浙江省的重點建設項目,共有A標段(甌江北支)、B標段(甌江南支)、C標段(飛云江)三個特大型定向鉆工程。其中C標段(飛云江)穿越工程是該項目的重中之重,該工程位于浙江省瑞安市閣巷鎮,穿越長度3360米,定向鉆穿越主管為L415直縫高頻焊鋼管?323.9×12.5毫米,伴行光纜鋼套管規格?140×9.5毫米,穿越深度55米,穿越曲率半徑為1500D,是甬臺溫成品油管道項目的控制性工程。
業主方、建設方:中石化石油工程建設有限公司。
施工單位:中石化中原油建工程公司 。
項目特點:經官方確認,鋼管?323.9毫米×3360米定向穿越飛云江工程刷新了我國水平定向穿越的國家記錄,成為“中國之最”,開創了大型鉆機定向穿越施工距離的先河。
地質條件:穿越地層為河流淤泥、流沙層等 。
地形條件:穿越飛云江,江水水深35米,穿越定向深度達55米;江面寬約2300米。
工程難點:此次穿越的重點和難點在于穿越距離長,為歷史之最;必須采用高難度的“雙向對穿導向技術”,導向施工尤為困難;穿越位置位于飛云江入???,穿越軸線段為淤泥質粘土層,該地質情況極易縮孔、塌陷,且施工過程中極易造成江水對導向孔、擴孔及回拖過程中泥漿的侵蝕,由此導致抱鉆和塌孔等等一系列問題。因此在施工過程中采用多種相關技術以保證此次穿越成功。
圖1:飛云江瑞安市段鳥瞰圖
2、施工設備:水平定向鉆機:2臺“谷登機械”(Goodeng Machine) GD6000-LL型鉆機
圖2:“谷登機械” GD6000-LL型鉆機動力站1
圖3:“谷登機械” GD6000-LL型鉆機主機1
圖4:“谷登機械” GD6000-LL型鉆機動力站2
圖5:“谷登機械” GD6000-LL型鉆機主機2
3、 技術保障
風險預防:無縫銜接工序,盡量縮短施工周期 ;
導向難題: 采用最先進“雙向對穿導向技術”,通過2臺600T鉆機雙向對穿,通過信號追蹤、卡扣連接等完成導向對接,解決超長距離定向鉆導向難題;
兩級擴孔:18英寸(450mm)、24英寸(600mm)兩級擴孔 ;
拉 管:使用24英寸(600mm)桶式擴孔器回拖。
4、 施工過程:
導 向:歷時46天,導向速度為1根/15min,泥漿排量為600L/min,扭矩10-15Mpa,推 拉 力:5-7Mpa;
一級擴孔:18英寸(450mm)擠擴式擴孔器,淤泥層、流沙層1根鉆桿/20min,泥漿排量800L/min,扭矩15-18Mpa,拉力6-10Mpa;
二級擴孔:24英寸(600mm)擠擴式擴孔器,淤泥層、流沙層1根鉆桿/24min,泥漿排量1000L/min,扭矩17-22Mpa,拉力11-15Mpa;
清 孔:24英寸(600mm)桶式清孔器,清孔速度1跟鉆桿/18min,泥漿排量1500-1800L/min,扭矩18-25Mpa,拉力15-23Mpa;
拉 管:2016年12月30日上午8點拉管開始,啟動回拖力31Mpa,扭矩21Mpa,回拖速度3m/min ,泥漿排量1800L/Min,回拖過程中回拖力及扭矩分別保持在19-28Mpa和18-23Mpa之間 ;2017年1月2日早晨6:38左右拉管成功,歷時70多個小時。
圖6:導向施工中
圖7:18英寸(450mm)擴孔施工中
圖8:拖管前準備
圖9:拖管開始
5、輔助泥漿
膨潤土用量:1000噸;
泥漿配比:4%普通膨潤土、0.15%抗鹽増粘劑、0.15%潤滑劑;
泥漿參數:馬氏漏斗粘度55S-65S,表觀粘度26mpa.s,塑性粘度12mpa.s,動切力8pa。
圖10:拖管成功
圖11:施工單位慶祝拖管成功
圖12:中石化浙江公司黨委書記李玉杏前來祝賀
圖13、14:新聞媒體爭相報道
圖15:業主、施工單位、谷登機械、新聞記者等共同見證“中國之最”誕生
6、工程總結
此次穿越成功,警示我們在河流的淤泥層、流沙層等地形施工過程中泥漿的使用極為重要,這類強壓縮性地層可適當減少擴孔次數,而且施工的連續性尤為重要;長距離工況鉆孔軌跡與管道軸線存在夾角,發送溝是有效解決入孔困難和減輕管體重量的有效方法。
甬臺溫成品油管道及配套油庫項目中穿越飛云江這段工程由“谷登機械”生產的GD6000-LL型水平定向鉆機完成,為我國近年來同管徑中施工難度最大、穿越距離最長的非開挖鋪管工程,再一次為復雜環境、長距離定向穿越樹立了典范,為我國今后長距離施工作業積累了寶貴經驗。
2020-03-13
2022-04-13
2022-04-13
2022-04-13
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2022-04-13