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兰郑长定向钻穿越创施工工艺新纪录
2008/6/18
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来源:中国石油石化工程信息网
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[中国油气管道网2008年6月17日] 继6月2日兰郑长管道倒水河穿越攻克岩石地层之后,6月8日4时26分,兰郑长管道浉河穿越工程,经过采用夯管、开挖浇筑水泥管和定向钻穿越相结合的施工方法,又成功攻克了卵砾石、岩石层等,这是在国内定向钻穿越施工中首次采用综合施工工艺获得成功的河流。这种施工方法在世界定向钻穿越施工中也很罕见,创造了水平定向钻穿越河流综合施工工艺新纪录,为兰郑长管道建设清除了一项卡脖子工程。
在兰郑长管道工程中,管道局穿越分公司承担了17条河流的穿越施工任务,其中有6条河流穿越地质条件为岩石、卵砾石相交的复杂地质条件。卵砾石层是世界上穿越专家公认的定向钻穿越禁区,稍有不慎,就会造成巨大的损失。为此,穿越公司从技术创新上寻找突破口。
浉河定向钻穿越工程位于河南省罗山县境内,地质条件主要为岩石、卵砾石层等,穿越长度560米,深度27.7米。出入土点两侧为卵砾石,河流中间地质为岩石,硬度高达60兆帕,穿越管径为610毫米,同时需穿越一条管径为114毫米的光缆套管。
为确保穿越一次成功,穿越公司兰郑长项目部多次召开施工技术研讨会。根据地质、场地情况,施工中他们采用夯管方法破解入土点侧80米的卵砾石层,在出土点侧开挖深12米、长140多米、宽120多米的作业坑,开挖土石近40000立方米,其中卵砾石3000多立方米。他们将穿越轴线上的卵砾石清除,并按曲线角度铺设水泥管108米,从12米深处逐渐连接到地面,将钻具引入管内,然后将水泥管掩埋。通过采取这些措施,确保导向孔穿越、预扩孔和管线回拖作业在两侧管道内顺利通过。和以往不同的是,这次施工使用水泥管浇筑方式连接,虽然增加了施工难度,但是保证了施工质量,解决了大口径管材采购困难的问题。
用水泥管连接进行施工的方法是穿越公司首次应用于定向钻施工中,开卵砾石施工先河。同时,这次在同一条河流穿越施工中同时采用夯管、开挖浇筑水泥管和定向钻穿越等多种施工工艺相结合的方法,也创造了定向钻穿越复杂地层施工的新纪录。
工程于5月16日开工,导向孔作业顺着夯管进入,第8根钻杆穿入岩石层,第46根钻杆钻出岩石层,用4天时间完成了导向孔穿越。6月7日,他们完成了3次不同级别的扩孔和一次洗孔作业。施工中,由于岩石软硬不均,给施工带来了一定的难度,有200多米地层为强风化岩石,一根9米多长的钻杆预扩孔施工用时长达1小时58分。参与浉河定向钻穿越工程施工的DD—580机组是穿越公司多年来参与岩石层穿越施工较多的机组,有丰富的施工经验。经过机组参建职工23个昼夜的顽强拼搏,顺利完成了导向孔和预扩孔作业。6月7日23时19分,开始挂管回拖;6月8日4时26分,长560米的管道(610毫米和114毫米并排回施)在钻机的牵引下,从入土点徐徐露出地面,标志着输油管道和光缆套管在27.7米深的浉河河床下敷设成功。
浉河定向钻穿越的成功,标志着穿越公司承担的河南境内的5条河流穿越任务全部完工,为兰郑长管道按时贯通奠定了坚实的基础。