海管水平定向鉆穿越方案研究

海管水平定向鉆穿越方案爭論張捷;孫國民;余志兵;孫祥杰;張永輝【摘要】本文針對國內(nèi)外水平定向鉆施工方案進展?fàn)幷?，總結(jié)國內(nèi)外有代表性施工關(guān)鍵因素，為國內(nèi)海管水平定向鉆施工供給幫助?！妒秃突ぴO(shè)備》【年(卷),期】2023(019)008【總頁數(shù)】5(P29-33)海管;水平定向鉆;施工案例;海上操作平臺張捷;孫國民;余志兵;孫祥杰;張永輝【作者單位】300451;海洋石油工程股份300451300451;海洋石油工程股300451300451【正文語種】中文海底管道是海上油氣輸送的主要方式。隨著海上油氣資源的進一步開發(fā)，海底管道的敷設(shè)環(huán)境越來越簡單，需經(jīng)過繁忙的航道、管道、光纜等地段，而實行常規(guī)施工水流、潮汐的影響較大，影響管道運行的安全，由此引起的管道后期維護及緊急搶修費用巨大，因此急需探究的管道敷設(shè)技術(shù)，以適應(yīng)不斷進展的海上管道工程建設(shè)的需要［1,2］70孔與油田定向鉆技術(shù)的結(jié)合，常應(yīng)用于陸域工程簡單地質(zhì)條件下的穿越工程，技術(shù)已經(jīng)格外成熟。目前正作為一種穎的管道非開挖技術(shù)，漸漸拓展到海洋工程領(lǐng)域［3］。本文爭論了海管建設(shè)中面臨的登陸管線穿越問題，通過對海管進展海上定向鉆穿越施工案例的爭論，分析陸上水平定向鉆穿越技術(shù)應(yīng)用到海洋環(huán)境中的可行性［4］，從而解決海管穿跨越航道、光纜、管道、沖刷區(qū)、障礙物等難題，將海洋環(huán)境對海管施工的影響降至最低，為國內(nèi)油田建設(shè)中的海管穿越及登陸海管工程供給技術(shù)支持［5］。國內(nèi)海上定向鉆施工案例杭州灣管道水平定向鉆穿越工程杭州灣海底管線鋪設(shè)在北岸海疆外釣島—冊子島，承受水平定向鉆〔HDD〕技術(shù)610mm15.9mm2350m。該處平均l0m25m，所經(jīng)海疆的潮流、波浪較大，臺風(fēng)活動頻繁，管道施工條件差?？紤]兩島地形地貌狀況及成品管道預(yù)制場地的要求，入土點與管道預(yù)12°，7°［6,7］。鑒于外釣、冊子兩島嶼的特別狀況，海管分兩段預(yù)制，在回拖過程中對接。為保證一段定向鉆設(shè)計路由末端為淤泥質(zhì)黏土層，當(dāng)鉆桿行進至此段時，承受導(dǎo)向孔定位對接牽引施工工藝，順當(dāng)完成了導(dǎo)向孔的定位穿越。JZ20-2［8］1447km越施工穿越該航道。1S-LAY行鉆孔和回拖作業(yè)。施工程序如下：①平臺、設(shè)備就位；②安裝鉆桿支撐導(dǎo)向；③通過運用該型施工技術(shù)，最終節(jié)約了大量挖土及回填工作，節(jié)約費用近2億元，且該施工方案對航道運營影響較小。國外海上定向鉆施工案例德國北海海底水平定向鉆進鋪管工程20235土的石油和輸水管線工程。其中油管的直徑為250mm，水管的直徑為150mm。7.5km，整個工程完成僅用了兩個月的時間，最長的一條管線1400mHK250T〔250t〕和HK400M〔400t〕，2SalemSalem1A〔也就是現(xiàn)場拖車〕和港口進出口的底下。為了200-class20～40in3HDDJavasea202312GVL〔Gebr.vanLeeuwenBoringen〕JavaKetapangPetronas32km1218HESS610m4世界上最長的定向穿越管道工程8.7km814mm，API5L-X421.4km208300t1220～1524m11m5國內(nèi)外海上定向鉆施工案例總結(jié)348.7km；施工海域水深達數(shù)十米；國內(nèi)海疆內(nèi)海管穿越工程較少，但也有成功實施的案例［9,10］。海管穿越工程案例中，主要施工資源由海上操作平臺支撐的鉆機系統(tǒng)及另一側(cè)的海管鋪管系統(tǒng)組成；在海況良好海疆，也可不用鋪管船，直接在陸上預(yù)制好整個穿越段海管，漂移托拖拉到指定位置，鉆孔完成后通過拖拉接頭由鉆機直接拖拉就位。經(jīng)初步爭論，如作為海上定向鉆施工平臺，自升式平臺需滿足以下根本要求：的作業(yè)平臺，鉆井平臺、采油平臺和局部生活支持平臺無法滿足要求。10～20m5m5m施工平臺應(yīng)滿足作業(yè)水深要求。國外施工操作平臺案例調(diào)研762mm931m簡單海況和繁忙海上運輸?shù)挠绊憽?0m288m2181tBeverlyGeorges臺旁還?？恐厥漳酀{和鉆屑的駁船以及為制作泥漿供給淡水的駁船，還有其他提6國內(nèi)施工操作平臺調(diào)研21所示。L=41.26m；B=26mD=3.3mT=1.8m。該平臺操作水深27m，適合國內(nèi)一般工程水深。長旭號甲板設(shè)備較少，可利用空間大，可以滿足定向鉆設(shè)備布置需要。290m3.3m，每個樁腿由下端的樁靴支撐。平臺總5000t78.8m63.6m，40m5.8m，最大作60mDPS-160m。報告通過對國內(nèi)外文獻資料、工程案例、專業(yè)公司的調(diào)研，明確海上定向鉆設(shè)計及施工技術(shù)的概況和關(guān)鍵點，明確國際公司在該技術(shù)方面的優(yōu)勢和施工閱歷［ 12］。明確了海管水平定向鉆施工方案主要程序及主要工藝：海管定向鉆穿越一般要在穿越兩端分別布置鉆機和鋪管船，其中鉆機和鋪管船的選擇需參考具體工程資料及施工海疆環(huán)境、地質(zhì)條件等；待相關(guān)船舶、鉆機設(shè)備、關(guān)心船舶、限位鋼樁就位后，作業(yè)，以便進展水平定向鉆之后的海管作業(yè)。臺進展加固處理。穎的施工技術(shù)，有著寬闊的進展?jié)摿??！鞠嚓P(guān)文獻】［1］［J］.建設(shè)科技，2023，3〔14〕：40-41.［2］廖璟慶.水平定向鉆在管道施工中的技術(shù)探討［J］.巖土工程界，2023，7〔7〕：77-78.［3］杜華東.定向鉆穿越在海底管道工程中的應(yīng)用［J］.管道技術(shù)與設(shè)備，2023，15〔1〕：36-38.［4］［J］.管道技術(shù)與設(shè)備，2023，14〔2〕：43-46.［5］高英杰.沿海地區(qū)定向鉆與頂管施工的比照分析［J］.科技風(fēng)，2023，〔19〕：139-140.［6］SY/T6968-2023，油氣輸送管道工程水平定向鉆穿越設(shè)計標準［S］.［7］GB50424-2023，油氣管道穿越工程施工標準［S］.［8］［J］.中國造船，2023，53〔2〕：48-53.［9］Peterhennig.TrenchlessInstallationMethodsofSeaOutfalls.InternationalSymposiumonOutfallSystems.mardelplata,Argentina,2023.［10］EricR.SkonbergPEandTimC.McGuire.ABridgeUnderTroubledWaters：WeHaveFoundtheWay［J］.PipelineEngineeringandConstruction,2023.CEng.DirectionallyDrilledCrossingofDauphinIsland［C］.MobileBay,Alabama.“No-Dig92“in