水平定向钻的结构和施工工艺

水平定向钻的结构和施工工艺从水平定向钻的设备结构和施工工艺两方面系统地介绍了如何应用水平定向钻铺设燃气管道。随着城市建设的迅猛进展,加上地下管线的建设缺乏统筹规划,常常出现同一公路多次开挖铺设管线的情形,不仅造成了环境污染而且给周围居民的日常生活以及城市交通带来不便。非开挖技术把施工对环境的影响减少到最小,而且当管线通过重要道路、河流、集市时,非开挖技术就显得更为重要。水平定向钻作为非开挖技术中最具活力的一项施工技术,具有导向准确、有利环保、效率高等特点。它能在一定曲率半径范围内绕开障碍物,能避开破坏管线经过地区的生态环境,施工速度快,效率高,穿越长度长,深度深。目前在国内已越来越多地应用于石油、天然气、电力、电信等领域。以下将从水平定向钻的基本结构和施工工艺两方面介绍水平定向钻在铺设燃气管道中的应用。一、水平定向钻的基本结构无论是大型还是中小型水平定向钻, 其基本结构包括主机、钻具、导向系统、泥浆系统以及智能辅助系统。(1) 主机主机的动力系统一般为柴油发动机。柴油机作为动力源,其功率是衡量钻机施工能力的指标之一。但在钻机钻进回拖过程往往需要钻机以恒定的荷载运行,因此发动机的连续功率显得更重要。为了降低劳动强度,提高劳动效率,主机一般装备了钻杆自动装卸装置。钻进时,钻机自动从钻杆箱中移取钻杆,旋转加接到钻杆柱上。回拖时,正好相反。有的还装备了润滑油自动涂抹装置,对钻杆连接头螺纹的润滑有助于延长钻杆的寿命。钻机在工作中应完全固定。假如在钻进拖拉过程中发生移动,一方面有可能造成发动机损坏,另一方面会降低推拉力,造成孔内功率损失。目前最新钻机都有自动液压锚固系统,靠自身功率把锚杆钻入土层,在干燥土层一般用直锚杆,在潮湿土层用螺旋锚杆。(2) 钻具钻杆应当有足够的强度,以免扭折、拉断,又要有足够的柔性,才能钻出弯曲的孔道。在长距离穿越中,钻杆的长度直接影响钻进效率,特别是采纳有线导向时,长钻杆使钻杆连接次数减少,将明显节约连接时间。钻孔方向的改变是通过控制钻头的方向实现的。钻头一般为楔形,在前进过程中,若钻头不断旋转,则钻进轨迹为直线。当钻头想绕过障碍物或以一定曲率半径前进时,钻头停止转动,使楔面停留在某一角度再推动。这样,钻头就以与楔面相背的方向前进。钻头斜板通常有喷嘴,高速泥浆从喷嘴喷出,对土层进行冲刷。煤气与热力对不同土层,应选用不同的钻头。如在较软的粘土中,一般选用较大尺寸的钻头,便于在推动过程改变方向。在较...