管道水平定向钻穿越长江的技术分析

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1、2008钲管道{要各20o8第5期PipelineEquipmentNo．5管道水平定向钻穿越长江的技术分析张穹(中石化华东管道设计研究院，江苏徐州221008)摘要：介绍了宁波一上海一南京进口原油管道定向穿越长江施工的设备配置以及管道水平钻进的入土角、出土角、曲率半径和穿越深度等设计要素的确定方法，分析了管道强度和回拖力的计算方法，详细阐述了施工过程。关键词：原油管道；水平定向钻；穿越长江；技术分析中图分类号：TE973．4文献标识码：A文章编号：1004～9614(2008)05—0040—03TechnologyAnalysisofthePi

2、pelinePlaneDirectionalDrillfromundertheBottomoftheYangtzeRiverZHANGQiong(East-ChinaPipeHneDesignandResearchInstituteofSinopec，Xuzhou221008，China)Abstract：ItintroducetheequipmentofthepetroleumpipelinefromNingbobywayofShanghaitoNanjingfromunderthehot—tomoftheYangtzeRiverwiththep

3、ipelineplanedirectionaldrillaswellashowtoconfirmthedegreeofingresssoilandthedegreeofexpo~soilandtheradiusofcurvatureandthedepthunderthebottomoftheYangtzeRiver．Themethodsforensuringthepipe—lineintensityandthepullingpowerareanalyzedandthentheCOUI'Seofconstructionisexpained．Keywo

4、rds：petroleumpipeline；pipelineplanedirectionaldrill；fromunderthebottomoftheYangtzeRiver；technolocalanalysis1概述孔器各一套(1=2．54cm)。宁波一上海一南京进口原油管道水平定向穿越长江段全3水平定向钻穿越数据的计算及确定长l688m，管道直径为508mm、壁厚为9．5mm、材质为L3603．1入土角和出土角的确定螺旋缝埋弧焊管。根据长江穿越工程地质条件、穿越长度和穿3．1．1入土角越管径，进行理论分析和计算，选定在粉细砂层和粉土夹粉质定向

5、钻机入土角以8。一12。为宜，根据入土点距长江辅堤黏土层(地表以下第三层和第四层)之间进行管道水平穿越。的距离50m及管道在辅堤下的埋深11m，入土角确定为11。。2定向钻设备配置3．1．2出土角水平定向钻机选用CMS55030齿条推进机型水平定向钻出土角以6。～10。为宜，根据乌鱼洲防洪堤的位置及与出机，钻机最大推拉力为2698kN，工作扭矩为8O～100kN·m、土点的距离，出土角定为8。。最大扭矩为108．7kN·m，钻角范围为6。～18。，穿越管径≤qbl3．2穿越管段曲率半径067mm，钻距≤2km．(1)曲率半径2．1钻机系统R=2ED

6、／or该系统由钻机架、行走系统和转盘组成。钻机架的作用是式中：尺为管线的曲率半径，m；or为管材最低屈服强度，=使主机在钻机架上行走。液压马达驱动转盘旋转，带动钻杆旋360MPa；E为管材的弹性模量，E=205GPa；D为管子的外径，D=0．508m．转。动力源由涡轮柴油机组和液压泵组组成，它的作用是为行走系统和旋转系统提供动力，以驱动液压马达旋转。计算结果：R=579m．(2)在大口径管道穿越中，曲率半径往往大于1400D．2．2泥浆系统该系统由泥浆漏斗、泥浆罐、泥浆处理系统和泥浆泵组成，在满足上述要求的同时，管线曲率半径越大，其弯曲应力越小，拖

7、管摩阻也越小。因此，根据纵断面图，在满足地形条件它的作用是为钻孔、预扩孑L、回拖提供足量的泥浆。的情况下，验算取得初始和收尾曲率半径为2km．2．3控向系统3．3穿越深度的确定该系统由两套无线控向系统组成，主要由地下仪表单元、根据地质、地形条件和长江辅堤对管线埋深的要求，考虑拾音器、计算机和打字机构成。它的作用是测量钻头在地下的到穿越过程中的偏差，为安全起见，穿越深度在江底土层20m三维坐标、钻杆的倾斜和偏移。以下，最深点约48m，管线埋深最浅处距江底约20m．2．4钻具<3．4管道强度计算5"S一135和6÷”S。135以上钻杆2km．18”、2

8、4”、30”、36扩(1)管道许用应力[]=Kqrcr收稿日期：2008—01—04收修改稿日期：2008一o4一l9式中