定向钻穿越套管隔离新技术介绍.pptVIP

定向钻穿越套管隔离新技术汇报人：刘艳利中国石油天然气管道科学研究院2016.071a

定向钻穿越套管安装技术是指在定向钻穿越出入土两端，为了隔离不良地层而采用夯进、顶进或开挖等方式来进行的套管施工技术。目前以夯管法套管安装为主一、传统套管安装技术2a

一、传统套管安装技术夯管法套管安装技术是一种用低频率、高冲击能量的夯管锤，在空气压力差的作用，推动活塞在缸体内作往复运动，带动冲锤冲击砧座(锤外壳)，并将待铺的钢管沿设计路线直接夯入指定位置来实现隔离不良地层的技术。3a

一、传统套管安装技术在夯管施工前，需对套管夯入过程阻力进行分析计算，保证选择的设备及配套机具符合现场要求。其中主要进行分析计算的力为：☆土层对钢管外壁的摩擦阻力☆钢管前端的正面阻力☆钢管内土芯产生的阻力1.夯管设备选型4a

一、传统套管安装技术1）土层对钢管外壁的摩擦阻力：P=frD[πH/2+πK1(H+D/2)/2+(ω+G)/(rD)]L式中：r：土的重度(kN/m3)；f：钢管与土层的摩擦系数；D：钢管外径(m)；H：管顶以上露土厚度(m)；K1：主动土压力系数[K1=tg2(45°-φ)/2)]；ω：单位长度钢管的自重(kN/m)；G：单位长度钢管内土芯的重量(kN/m)；L：套管安装长度(m)。5a

一、传统套管安装技术2）钢管前端的正面阻力：Pˊ=nDˊtR式中：R：钢管前端中心线处的被动土压力R=rHˊKp+2C/Kp其中：Kp：被动土压力系数，Kp=tg2(45+D/2)r：土的重度(kN/m3)Hˊ：管道中心的深度(m)C：土的粘聚力(kPa)Dˊ：管靴的平均直径(m)t：管靴的厚度(m)6a

一、传统套管安装技术3）钢管内土芯产生的阻力：P〞=λp·qpk·Ap式中：λp：管端闭塞效应系数qpk：依据预制桩极限端阻力标准值(kPa)Ap：钢管内土柱的截面积(m2)4）夯管过程中所需的总推力：P总=P+P+P7a

一、传统套管安装技术1）测量放线。2）制作工作坑。坑底长为:管段长度+夯管锤长度+1米，坑底宽为:管径+1米。3）钢管安装与定位。4）夯管。2.夯管施工工艺8a

一、传统套管安装技术通过对管道定向钻穿越套管安装多个工程案例分析，现阶段夯管法安装主要存在以下问题：1）夯管过程受力分析；2）管体减阻；3）夯击精度控制；4）减震降噪；5）夯入深度不足。3.夯管法安装技术存在的主要问题9a

101、顶管法套管安装技术顶管法套管安装技术是指根据定向钻穿越出入土侧轨迹要求，利用可伸缩机头顶管机斜向安装套管的一项施工技术。二、套管安装新技术技术关键点：可伸缩机头斜向地锚10a

111、顶管法套管安装技术1）日本技术日本研制的一种可变径及回收型顶管机，刀盘采用径向伸缩式。顶管机外径有φ1350mm、φ2000mm和φ4070mm等多种规格。此类顶管机由径向伸缩式刀盘、壳体、动力装置、纠偏油缸和排渣系统构成,由主顶装置和顶铁顶推水泥管完成顶管施工。二、套管安装新技术11a

12■采用液压缸收缩方式实现变径，液压缸伸出轴易因变形或岩屑渗入卡死，导致机头无法回收。■刀盘设置和刀具选择均针对土层，不适用于砂层和卵砾石层套管安装。■日本的可变径及回收型机头采用土压平衡及出土形式，仅适用于地下水以上的土层中施工，不适合高地下水位套管施工。该机头存在的缺点是：二、套管安装新技术12