黄-鱼原油管道海对海定向钻穿越技术浅析

海对海定向钻穿越是指定向钻的入、出土点都在海上,管道预制也在海上,可以减少对管线路由上的航道、交叉管缆等设施的影响,并有效保护环境,缩短施工周期,节省投资,满足不断发展的海上管道工程建设需要,市场应用前景广阔。基于此,以2022年的黄泽山—鱼山原油管道海对海定向钻穿越工程为例,介绍海上施工的工艺措施,为今后的海对海定向钻穿越工程积累宝贵经验。

不同管道穿越技术在供热领域中的应用

介绍了拱管、顶管、非开挖水平定向钻这三种管道穿越技术在供热管道领域的选择与应用,结合具体工程讲解了将其应用于供热管道时的特殊做法,并对这三种技术进行了对比总结,以期为不同管道穿越技术的选择提供借鉴思路,进一步完善管道穿越技术在供热领域中的应用。

陆对海定向钻海管穿越项目风险管理研究

海底管道是海上油气田的生命线,陆对海定向钻海管穿越为海上油气向陆地运输提供了有力的技术支持。本文介绍了陆对定向钻海管穿越项目的特点,分析了该类型项目的风险管理工作流程。结合南海具体项目,分析项目中施工阶段潜在的风险,对相关风险提出缓解措施,可以在一定程度上保证项目进度及项目质量,为类似海管穿越项目提供参考。

Introduction to the theory and technology on downhole control engineering and its research progress

On the basis of reviewing the development history of drilling engineering technology over a century, this paper describes the technical and scientific background of downhole control engineering, discusses its basic issues, discipline frame and main study contents, introduces the research progress of downhole control engineering in China over the past 30 years, and envisions the development direction of downhole control engineering in the future. The author proposed the study subject of well trajectory control theory and technology in 1988, and further proposed the concept of downhole control engineering in 1993. Downhole control engineering is a discipline branch, which applies the perspectives and methods of engineering control theory to solve downhole engineering control issues in oil and gas wells; meanwhile, it is an application technology field with interdisciplinarity. Downhole control engineering consists of four main aspects; primarily, investigations about dynamics of downhole system and analysis methods of control signals; secondly, designs of downhole control mechanisms and systems, research of downhole parameters collections and transmission techniques; thirdly, development of downhole control engineering products; fourthly, development of experimental methods and the laboratories. Over the past 30 years, the author and his research group have achieved a number of progress and accomplishments in the four aspects mentioned above. As a research field and a disciplinary branch of oil and gas engineering, downhole control engineering is stepping into a broader and deeper horizon.

大直径长距离定向钻穿越管道回拖设计与施工

管道回拖是定向钻穿越工程中的最后关键步骤,影响着穿越施工的成败。在大直径、长距离天然气管道定向穿越工程中,面对复杂多变的施工环境和地层情况极易产生坍塌等事故从而造成回拖失败。为此,分析了管道回拖过程的受力计算、设备配置、扩孔、减阻等实际问题,并最终确定合理的回拖关键参数和施工技术方案。研究结果表明:①大直径长距离穿越管道的回拖受力状况较复杂,最大回拖力计算值作为钻机选型和钻具组合设计的依据十分合理。②由于穿越段地层为软土层,在扩孔方案中经计算和优化取整,设计了七级扩孔+一次清孔,并在泥浆配比中考虑加入CMC进行增黏,降低滤失,加入纯碱调节pH值,使膨润土水化更加充分,加入SD-Ⅲ增强泥浆悬浮和携砂功能。③提出了采取发送沟+猫背和配重降浮有助回拖减阻,并为可能发生的卡钻作出了推管机助推、夯管锤和滑轮组解卡的应急方案。通过工程实践,并对最后一级1700 mm扩孔、1700 mm清孔和管道回拖过程进行了受力值变化分析,表明了管道回拖设计与关键点控制在定向钻穿越施工中起到了重要作用,确保了一次性回拖的成功,也为后期同类工程提供了借鉴。

水平定向钻在输水管道穿越保沧干渠工程中的应用

以省级筹建输水管道穿越保沧干渠工程为例,比较顶管穿越和水平定向钻穿越方式,确定穿越方式为水平定向钻;介绍水平定向钻平面及导向孔轨迹方案设计、管道回拖力等结构计算、施工技术要求及工程监测方案制定。科学合理的设计成果为保障工程顺利完成提供技术支持,同时对类似工程的设计及施工具有重要意义。

供水管道水平定向钻穿越航道关键技术研究——以闽江水平定向钻穿越工程为例

为解决福州市琅岐岛供水不足问题而建设的塘坂引水工程琅岐支线(马尾段)供水管道,横跨穿越闽江航道,该管道内径为1 200 mm,长度为1 934 m,管材采用Q345B钢管。为减少该工程施工对现有地面设施的破坏并保证闽江主航路畅通,采用水平定向钻穿越施工法进行施工。本工程穿越地层为岩石与淤泥质黏土软硬交替地层,采用我国自主研发的新型2 000 t级电驱动水平定向钻机,应用新型的KY-100水平定向钻磁靶导向定位系统,并采用国际先进的双钻机对接穿越施工工艺,确保工程顺利实施;同时为了克服该工程穿越地层复杂、人工磁场铺设困难、穿越距离长、入出土点易冒浆等一系列工程技术难题,采取了双层套管、壁钩打捞及套洗钻具解卡等技术手段对钻杆弯曲、断裂等孔内事故进行了处理,提高了施工工效,减小了定向钻施工对地面设施和环境的影响。该相关技术经验可为类似工程的安全施工提供数据和技术支撑。

燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术探讨

在城市发展规划中,燃气管道的改造与施工是关系到民生的重要工作,而水平定向钻作为一种新型的燃气管道施工工具,以其较高的性价比越来越得到领域内部的广泛应用。因此,以水平定向钻的施工技术为研究基础,分析了水平定向钻的发展、操作流程以及施工过程中影响因素、需要注意的重点事项等,并结合实际操作针对一些问题提出了相关建议,以保证在燃气管道穿越工程中水平定向钻施工技术能够更好的应用。

埋地钢质管道外防腐层电阻率测量存在的问题及建议

埋地钢质管道防腐层电阻率是一个重要参数,近年来通过测量该参数值来评价在役或定向钻管道施工完防腐层整体质量。对该参数的现场测量及防腐层整体质量评价,国内相关标准均参考NACE TM 0102-2002制定。但目前国内相关标准对“防腐层电阻率”该概念阐述不明以及与“防腐层电阻率”相关术语存在混淆现象,各标准对防腐层电阻率的测量未明确选择通用法和衰减法的原因,对定向钻穿越管道使用通用法时也未规定土壤电阻的测试位置,导致各检测单位对同一管道外防腐层电阻率的现场测试结果和评价结论存在差异。为明确上述问题,首先对防腐层电阻率相关的概念进行阐述,通过理论分析和公式推导明确防腐层电阻率的意义,并对100处定向钻穿越管道的防腐层电阻率的测量结果进行了统计,最后给出了针对相关标准的修改建议,以期新版标准对不明确的问题进行修订。

天然气输气管道定向钻穿越长江施工技术

天然气管道穿越河流采用水平定向钻施工中越来越广泛,因为其具有导向准确、综合成本低、工期短等优点,并且技术越来越成熟。结合某省级天然气管道定向钻穿越长江工程实例,介绍定向钻穿越复杂地质条件的主要施工工艺,并对技术难点进行分析。

油气长输管道定向钻穿越施工技术探讨

定向钻穿越施工属于油气长输管道施工中的重要组成部分,具有施工效率高且经济实惠的特点,并且适用于多种施工条件。但是从实际上来看,定向钻穿越施工过程中存在较多施工风险,所以为了提升油气长输管道施工效果,本文主要针对油气长输管道定向钻穿越施工技术进行探讨,以供参考。

水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用研究

对定向钻穿越施工中的弯曲半径和管道回拖力等关键参数进行的理论研究表明,工程经验公式用于管道穿越设计存在不足。对影响各参数的基本因素进行了分析,给出了更加符合工程实际的理论计算公式。考虑到穿越过程泥浆的基本作用,提出了最小需要泥浆压力和最大允许泥浆压力的概念,并推导出计算公式。应用定向钻穿越的相关理论,对某管道穿越工程的3个穿越方案进行了优选,得到了关键穿越指标的定量值。通过对关键参数的对比分析,确定了最符合工程实际的方案,应用效果良好。

水平定向钻管道穿越中力学参数研究

针对目前定向钻管道穿越工程的理论与力学分析方面在很大程度上依靠经验,力学参数值难以定量确定的问题,通过对定向钻穿越施工中的土压力、泥浆压力等关键参数的理论分析,指出穿越工程中的三类垂直土应力,提出了最小需要泥浆压力和最大允许泥浆压力两个新概念,并推导出各自的计算公式。依据该公式对某管道穿越工程进行分析,得到了关键力学指标的定量值。水平定向钻管道穿越中力学参数的理论化可为工程实际提供参考。

长吉输油管道松花江穿越卵石层设计方案

分析了长吉输油管道松花江段工程水文地质情况,通过对定向钻穿越与隧道穿越方案进行比较,确定松花江穿越工程采用顶套管隔离卵石层的方法进行定向钻穿越。从穿越层位的选择、出入土点的选择、设计参数的确定、穿越技术措施以及卵石层穿越设计等方面介绍了穿越施工的设计及施工要求,为管道穿越卵石层的设计提供了宝贵的经验。

水平定向钻穿越冰水沉积层技术探索与实践

油气长输管道常采用水平定向钻(HDD)方式穿越河流,我国四川盆地内一些河流地层以冰水沉积为主,其中含有大量的卵砾石,穿越施工风险较高,结合兰成渝输油管道某河流穿越改造工程,对冰水沉积地层特点以及相应的穿越风险因素进行了分析,选择了合理的钻具组合,并针对钻具组合进行了钻具受力分析,确定钻杆最大应力为171.5 MPa,选择的钻杆能够满足施工要求。考虑到冰水沉积地层特点,采用套管隔离表层卵砾石、大直径钻头和带有角度泥浆马达、高黏度泥浆护壁、改性环氧玻璃钢外防腐层防护等措施,现场实施结果显示,定向钻钻孔稳定性良好,管道回拖施工过程中回拖力平稳,为水平定向钻穿越卵砾石层提供了新的思路。

水平定向钻管道穿越回拖力计算公式的比较分析

回拖力计算是采用水平定向钻进技术(HDD)进行管道铺设工程设计的一项重要内容,也是选择钻机和管材的主要依据。在实际施工中,水平定向钻穿越回拖力计算方法很多,且计算结果相差也比较大,常常使工程设计人员无从选择。针对这一问题,文章选取了《油气输送管道穿越工程施工规范》、《给水排水管道工程施工及验收规范》、美国燃气管道研究会的计算方法和美国材料试验学会ASTM法这4个目前国内外常用的回拖力计算公式,并结合3个具有代表性的工程实例,对4个公式的计算结果及应用环境进行比较分析,得出的结论可供HDD工程设计人员借鉴参考。

定向钻穿越不良地层施工技术新突破

利用水平定向钻穿越江河、湖泊、沼泽、森林、大型建筑物和构筑物等有许多成功的先例,但穿越卵砾石层和微风化花岗岩等不良地层在我国一直是禁区。在长春—吉林输油管道工程建设中,中国石油天然气管道局采用了德国TRACTO-TECHNIK TT600型夯管锤夯入钢套管隔离卵砾石层,使用DD580钻机,运用地面信标和有线控向技术,进口了专用的钻头和牙轮,配制了特殊的泥浆,提高了携带岩屑的能力,历时54天,成功地穿越了松花江,填补了我国定向钻穿越此种不良地层的空白,推动了定向钻穿越技术的发展。文章结合工程实例,从钻导向孔、控向、扩孔、回拖、泥浆配比、风险预测和防范措施等方面,论述了定向钻穿越卵砾石层和微风化花岗岩地层的方法,为定向钻技术的应用和发展提供了宝贵的资料和可借鉴的经验。

定向钻穿越中管道防腐层损伤探讨

定向钻穿越技术日趋成熟,常应用于国内外管道建设,但实施过程中不可避免地会对防腐层造成损伤,降低损伤成为关键。以塔中处理厂至轮南输气管道塔里木河定向钻穿越工程为例,介绍了定向钻穿越施工工艺、防腐层损伤评定、保护措施等内容;以及定向钻穿越施工完成后利用PCM采用电流衰减法评估定向钻穿越对管道防腐层的损伤程度,分析因防腐层损伤对整条输气管道阴极保护系统产生的影响。通过分析定向钻施工工艺,发现管道在定向钻穿越中,由于洗孔、泥浆配比、回拖等施工工艺不当都会造成防腐层大量损伤。为减少定向钻穿越管道防腐层损伤,从提高施工工艺精度和增加防腐层保护措施两方面加以改进,确保穿越段管道防腐层的完整性。

管道水平定向钻穿越技术的特征分析

简述了驻马店—信阳天然气输气管道淮河水平定向穿越施工的地质条件和设备的配置,介绍了管道水平钻进的入射角、出口角、曲率半径和深度等设计要素的确定方法,分析了导向钻孔、扩孔、回拖受力的特点和计算方法,并针对施工技术难点提出了相应的解决方案。

中俄黑龙江定向钻穿越回拖管道防腐层保护探讨

油气管道定向钻穿越方式因其投资少、工期短、不影响航道、安全环保等优点,成为河流穿越的首选方式。但在回拖过程中,特别是在岩石地层中,有可能损伤管道防腐层。文章针对中俄原油管道黑龙江穿越段的实际情况,根据中俄双方设计文件的规定,对几种新型管道防腐层保护措施进行了探讨,最后确定黑龙江穿越管道采用光固化套外保护方案。