鉆孔救撈、鉆桿打撈方法及技術(shù)知識分享
發(fā)布時(shí)間:
2021-08-25
鉆孔救撈、鉆桿打撈實(shí)際上是由于操作不當而引起的,大家在注意安全的同時(shí)也應該注意 操作方法!
隨著(zhù)能源工業(yè)的不斷發(fā)展和能源輸送量的不斷增加,大直徑、長(cháng)距離的石油和天然氣管道 的建設量也顯著(zhù)增加。大
直徑的水平定向鉆進(jìn)管線(xiàn)工程也呈現數字化的增長(cháng)。但是無(wú)論對于哪 種管道的鋪設,其規模越大,施工中可能出現的問(wèn)題也就越多。越來(lái)越多的施工商試圖在施工 中增加夯管設備來(lái)加快管道推進(jìn)速度,進(jìn)而減少潛在問(wèn)題的發(fā)生。 目前,已經(jīng)有一些夯管道技術(shù)被引入到工程實(shí)踐之中,并在復雜的施工條件下發(fā)揮了很好 的效果。這些技術(shù)往往改變了設計鉆進(jìn)方案并解決了遇到的很多的問(wèn)題。
鉆孔救撈第一種方法是比較簡(jiǎn)單但非常有效。在鉆孔施工過(guò)程中,夯管設備安置于鋪 設管道的尾部,以此可以有效地將土層中的管道向前推進(jìn)。這項工作可以通過(guò)一個(gè)預制套筒來(lái) 完成,如圖A所示。在整個(gè)操作過(guò)程中,可以利用絞車(chē)來(lái)輔助夯管錘工作。在很多情況下,往往這種夯管沖擊力是有能力解卡,使管道脫離粘卡地層。 鉆桿打撈同鉆孔救撈一樣,鉆桿打撈也遵循同樣的原則。
根據不同的地質(zhì)條件,主要包括2種鉆具打撈結構。根據現場(chǎng)情況,可直接將鉆具從地層中退出,如果鉆桿還連接在鉆機 上,可在鉆機拖拉鉆桿的同時(shí)進(jìn)行鉆桿夯擊。
輔助拖管輔助拖管是直接作用于產(chǎn)品管的一種技術(shù)。在水下或松散地層中進(jìn)行作業(yè) 時(shí),非常容易出現“液壓鎖”現象。其產(chǎn)生主要是由于管道受到外部地下水的壓力、鉆井液的 壓力及外部地層的壓力超過(guò)鉆機的極限拉力或管道本身的強度而造成的。在這種情況下,通過(guò) 夯管設備的沖擊作用有助于粘卡管道的松動(dòng)。 輔助拖管技術(shù)已成功用于鋼管鋪設及HDPE管鋪設。這種技術(shù)在容易出現“液壓鎖”地層 中或管道拖拉不動(dòng)時(shí)的一個(gè)應急安全措施,應用效果比較明顯。時(shí)間是影響該技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵因素,應急反應速度可以有效應對施工中出現的各種問(wèn)題?,F場(chǎng)技術(shù)人員 為了提高這種速度,將夯管設備運至現場(chǎng)備用。 引導套管該法與其它三種方法不同,用來(lái)處理實(shí)際鉆進(jìn)操作問(wèn)題,而不是回拉或處理 事故。其概念是先利用夯管錘夯進(jìn)復雜地層,形成一個(gè)孔道,然后定向鉆進(jìn)從合適地層開(kāi)始。 鉆進(jìn)作業(yè)成功與否在于剛開(kāi)始的決策階段。如果沒(méi)有有效的引孔措施,那么整個(gè)工程項目總的 成功率將大大降低。定向鉆進(jìn)遇到的不穩定地層是該法候選地層。 在操作過(guò)程中,在預定角度夯擊套管進(jìn)入地層,直到遇到理想地層??墒褂寐菪@桿或取 芯桶從套管內取出土渣。定向鉆進(jìn)在套管內從理想地層開(kāi)始,除了在開(kāi)始時(shí)輔助鉆進(jìn)操作,該 法也可用做回拉時(shí)降低產(chǎn)品管表面的摩擦力。
除此以外,在一些漏失地層中,這 層套管也可以有效地防止鉆井液流入到周?chē)馏w之中,起到對漏失地層的封堵作用。 標準氣動(dòng)夯管非開(kāi)挖夯管法鋪設管道方法比較簡(jiǎn)單,利用連接在套管或鋼管后面的 空氣錘不斷夯擊頂進(jìn)??諝忮N內部的活塞是主要的活動(dòng)部件,利用其反復的夯擊使管道在地層 中不斷前進(jìn)。 一般在套管的前端都裝有切削靴,一方面可以減少頂進(jìn)過(guò)程中的摩擦力,另外一方面也是 切削土體??梢詫⑴驖櫷翝{液和聚合物液體涂抹在頂進(jìn)管道的周?chē)詼p少頂進(jìn)中的摩擦力。
目前,有一些技術(shù)方法可以應用到不同長(cháng)度的管道施工之中。施工人員可以將整根管道一 次性鋪設完畢,對于一些比較長(cháng)的管道,可以分為幾個(gè)部分分別進(jìn)行鋪設。對于后者而言,在完成一段夯管后,夯管設備需要重新移位,即需要從原始位置移至新連接管段的尾部,然后與 管道相連繼續夯擊施工。根據鋪設管道的尺寸,可以采用壓縮空氣、水、螺旋鉆桿系統或者微 型鏟車(chē)來(lái)清除管道渣土。 當施工人員遇到巖層或者漂石地層時(shí),很多鋪設方法就不再奏效了。
而夯管法卻可以大顯身手,在夯管過(guò)程中,即便是一些尺寸和管道等同的石塊和漂石都可以被套管“吃掉”,即可以將這些石塊移至套管內部,待管道竣工后再將其移至地表處理。 夯管設備可以鋪設直徑在4~80英寸范圍內的管道或者鋼質(zhì)套管。另外,采用大直徑的夯 管設備可以成功鋪設直徑在148英寸(3.8m)以上的管道。夯管技術(shù)的發(fā)展需要適用于小深 度的設備,從而也有效地提高了該設備在水平、垂直和傾斜角度工況下的應用范圍。由于其在開(kāi)挖過(guò)程中大限度地減少了開(kāi)挖的工作面,因此夯管技術(shù)也廣泛應用于馬路和鐵路下部的管 線(xiàn)鋪設中,如圖E所示。 夯管錘與管道或鉆桿的連接 夯管錘與管道或鉆桿的連接一般需要精心設計并在現場(chǎng)預制。
所有的焊接部件、各種連接 設備和鉆具組合都須具有足夠的強度以抵抗空氣錘在夯擊過(guò)程中產(chǎn)生的巨大沖擊力。 液壓鎖 土層抱鎖機理包括液壓鎖方面。當泥漿對管道產(chǎn)生的壓力超過(guò)鉆機拉力能力時(shí),就出現液 壓鎖現象。當壓力解除,拖拉可以繼續,除非泥漿壓裂地層。 其它土層抱鎖機理包括以下幾個(gè)方面: 偏心鎖卡 這種現象的產(chǎn)生主要是由于拉管速度過(guò)快,行程抽吸作用,當達到某一合適點(diǎn)時(shí),周?chē)翆娱_(kāi)始粘附在管道的外表面上,增加摩擦阻力。當摩擦力足夠大時(shí),超過(guò)鉆機拉力能力,就會(huì ) 出現偏心鎖卡現象。 這種土體壓力主要來(lái)自于高壓土體孔隙壓力,而且這種孔隙壓力會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的增加而減 小。但是,在粒徑級配比較好的地層中,隨著(zhù)壓力的不斷消退,土體會(huì )逐漸變得更加密實(shí),因此,即便壓力的強度得以減輕,鋪設工作也可以繼續進(jìn)行,但土體積卻有了一定的膨脹。在這 種條件下,空氣錘可以發(fā)揮更大的功效,即利用膨脹產(chǎn)生的土體空隙將鋪設管道不斷推進(jìn)。 其它粘卡情況,包括在擴孔頭及管段前部聚集渣土造成卡管現象,可以利用空氣錘的空氣 射流作用請出渣土進(jìn)行推進(jìn)。