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1、夯套管隔离卵石与导向孔对接工艺技术在赣江穿越中的应用第27卷第16期2011年8月甘肃科技GansuScienceandTechnology以2740.162011夯套管隔离卵石与导向孔对接工艺技术在赣江穿越中的应用刘春华,胡雪莲,宋翠红(1.中国石化中原石油勘探局勘察设计研究院,河南濮阳457001;2.中国石化集团中原石油勘探局井下特种作业处,河南濮阳457001)摘要:水平定向对接穿越技术有效解决了传统水平定向钻进无法完成长距离穿越,以及无法穿越两侧均含砾石等复杂地层的问题.详细地介绍了水平定向对接穿越技术以及该技术在赣江穿越中的应用,这对于以后其他管道的设计和施工具有一定的借鉴意义.关
2、键词:夯套管;卵石;定向钻;对接;穿越;赣江中图分类号:TH1371工程概况江西省天然气管网一期工程天然气管道拟在江西省丰城市实施赣江定向钻穿越工程.赣江穿越位于丰城与樟树间,西岸为丰城市泉港镇鹏洲村,东岸为丰城市拖船镇蛟湖村.穿越段河道宽约1.2kin,两岸均分布江堤,东岸为赣东堤,属级堤防,堤岸下为深达30m的混凝土浇筑射水墙.西岸为万石湖堤,为民堤,河床下部地层为透水性强的砂层及卵石层.穿越河段位置东岸人土点与河堤距离为380m,以便穿越曲线避过射水墙和卵石层,在基岩中通过,从而防止管涌对河堤造成破坏;西岸出土点与河堤距离为135m;穿越轴线方向9.,定向钻穿越长度为2080m.穿越管道
3、为D508mm8.0mm的1-415直缝钢管,输送介质为净化天然气,设计压力为6.3MPa,管道外防腐采用高温型加强级三层PE防腐层,补口采用定向钻专用热收缩带.根据岩土勘察报告分析:赣江定向钻依次穿越地层分别为:粉质黏土层,中砂层,砾砂及砂卵石层,泥质砂岩层,砂岩及少量砂砾岩层和疏松砂岩层.2工艺方案的确定赣江穿越工程具有距离长,岩性复杂的特点,采用水平定向钻进行管道施工,国内外均有类似成功的经验,但仍具有较大难度.穿越工程沿线将会遇到的岩土体包括:粉质黏土,砂砾土(粗砂,砾砂,圆砾),泥质砂岩,砂岩,砂砾岩,疏松砂岩等.针对定向钻施工而言,岩土体的不均匀性,主要体现在两个方面:一是从一种介
4、质过渡到另一种介质的明显差异,如土层与基岩的界面;二是介质内部结构上的差异,卵石大小不一,基岩软硬不均,基岩风化程度造成的差异等等.两种岩体介质不均匀状况,将会对穿越施工的钻进,扩孔和管道回拖造成不利影响.施工过程中,若施工参数选择和控制不当,将会造成钻进困难,坍孔,路径不光滑,孔径大小不一,回拖受阻等情况.因而施工过程中要特别重视对岩性变化界面处的施工控制,防止在接触带产生孔壁阶坎现象;对卵石土要重视对大粒径卵石进行有效破碎或套管保护等施工控制.针对上述情况,中国石化中原石油勘探局勘察设计研究院在赣江穿越设计中,应用了夯套管隔离卵石+导向孔对接水平定向钻工艺,充分解决了钻进,回拖困难和坍孔等
5、问题,使施工一次导向成功,顺利完成穿越.2.1夯套管工艺原理在入土点,出土点两侧分别安装定向钻机和顶管机,采用顶管机和定向钻机联合施工,边顶管边取出套管内的卵石,顶管工艺为:由顶管机将第一节套管按预定角度顶入地下,顶进一个行程后,油缸退回,在顶管机上安装管节,继续顶进套管,依次循环,直至将第一节套管全部顶入地下,再安装第二节套,两节套管之间采用焊接连接,随着套管的顶人,利用钻机驱动绞龙,取出套管内的粉砂,卵石等,直至套管安装达到预定位置.夯管机是一种用于非开挖铺设管道和电缆的设备,这种设备由气体冲击头与相应的挤扩器组成,借助空压机提供的动力,依靠撞击动作来破坏冲击头壳体外的地层,同时通过挤扩器
6、挤压地层提供空间,l22甘肃科技第27卷同时铺设新管道,如图l所示.将夯套管施工工艺与水平定向钻施工工艺结合在一起,解决水平定向钻施工中入,出土点两端地质不稳定造成的不能施工的问题,具有以下特点:(1)适应多种土层,回填层,流砂层和各种含砾石地层铺管;(2)地面不会产生隆起或沉降现象,对地层适应性强,铺管速度快,最快可达25m/h;(3)施工占地少,夯管法施工作业面在定向钻穿越钻机场地内,占地面积小,土方量小,操作简便.图1夯管剖面夯套管能成功隔离穿越两侧的卵石层,为定向钻的顺利实施打下了坚实基础.2.2对接工艺原理在水平定向钻穿越中,钻头和钻杆在进行导向孔施工过程中,会受到穿越地层的阻力,且
7、随着钻深的加大,阻力矩也增大,对于一定的设备,它的穿越长度也受到局限.如果能够在出土点一侧预先钻好导向孔,让人土点钻机的钻杆进入已经钻好的出土点侧导向孔,则钻杆和钻头所受到的阻力和阻力矩就会大大减小,则穿越长度将会大大增加;另外赣江的穿越长度大,且在出,人土点两侧均进行套管施工,以阻隔砾石塌陷而破坏已成形的导向孔或预扩后的孔洞,但就目前定向钻队伍所使用的设备而言,钻机的钻头几乎不可能准确地通过出土侧套管的轴线.因此,在经过大量的调查研究之后,赣江穿越设计采用套管隔离卵石工艺+导向孔对接的水平定向钻穿越方法进行施工,即在出土点一侧预先钻好导向孔,然后引导入土点钻机的钻杆进入已经钻好的出土点侧导向
8、孔内,使人土点钻机的钻杆沿着出土侧导向孔顺利通过套管,使导向孔施工难度大大降低.对接穿越需要在穿越曲线入,出土点两端各架设一台钻机,两台钻机分别进行导向孔施工.施工时,使用人工铺设电缆而产生的磁场,或可沿穿越中心线间隔一定距离安放交流基准磁铁发出交流磁信号,取代传统控向技术中的地球磁场来控制导向孔钻进.给电缆通交流电即可产生供控向用的人工磁场,引导钻头在通过河流深水区段时的方向控制.两台钻机的钻头钻至预定对接点,并且两钻头距离在合理范围之内时,由人土点钻机的探头感应出土点钻机钻头短节内安装的目标磁铁发出的磁信号,两台钻机协调操作,人土点钻机钻进,出土点钻机回抽钻杆,直至两台钻机的导向孔完全吻合
9、J.(1)在穿越曲线的出,人土两端分别安装钻机,根据人工磁场的导向,两台钻机沿预定穿越曲线按传统施工方法进行相对方向的导向孔施工,如图2所示.图2对接工艺原理(一)(2)对接点宜选择在穿越曲线的水平直线段,人土点钻杆上的探头逼近出土点钻机的目标磁铁,当两者在一定距离范围内时,即可进行精确的对接动作,如图3所示.图3对接工艺原理(二)(3)出土点钻机钻杆后退,人土点钻机跟进.直至两个钻机的穿越曲线完全合而一,进行导向孔的对接,对接穿越完成后,即可由人土点钻机进行常规的各级预扩孔和主管的回拖,如图4所示.图4对接工艺原理(三)3结论与建议1)定向钻穿越是我国近几年长输管道工程穿越河流应用最多的一种
10、方式,定向钻穿越优点较多:管道埋深大,施工期短,省人工,临时占地少,对周围环境影响小,不受水文条件的限制,造价低;管道敷设后运营安全等.其缺点是对卵石河床,地质结构复杂,无回拖场地的河流,大口径管道穿越长度超出设备允许回拖能力,若采用常规定向钻穿越,存在一些技术难题,不容易解决.(下转第159页)第16期丁俊孝等:卡介菌多糖核酸注射液冲击治疗慢性荨麻疹临床疗效研究159临床疗效比较见表1.治疗组疗效优于对照组,两组相比异有统计学意义(=5.12,P<0.05).表1两组患者疗效比较例(%)2.2不良反应及复发情况治疗组有6例,对照组有4例出现头晕,乏力,困倦,病人均能耐受,不影响继续用药
11、.两组经3个月随访,治疗组复发率4.87%(2/41);对照组复发率71.4%(5/7),两组复发率差异有显着性(=8.48,P<0.05).3讨论慢性荨麻疹是临床常见的一种反复发作的变态反应性疾病,发病机制主要与I型变态反应有关,新近的研究表明:辅助性T淋巴细胞亚群(Thl和Th2)比例失衡可能是荨麻疹发病中的一个重要环节和使动因素.慢性荨麻疹是Th2占优势的免疫应答.单纯应用抗组胺药物治疗往往不能取得满意疗效,常常治疗期间有效,停药后很快复发,根治几率很小.因此,采用调节免疫治疗,抑制肥大细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒或细胞因子受体抑制剂治疗可能从根本上阻断慢性荨麻疹发病.卡介菌多糖核酸注
12、射液为新一代免疫调节剂,系卡介菌提取物,含核酸,多糖等lO多种免疫活性物质,研究认为卡介菌多糖核酸能刺激CIM+T淋巴细胞增殖分化为Thl细胞,抑制Th2细胞分泌IL一4,ILlO等Th2型细胞因子的作用,重新调节Thl/Th2细胞的平衡.同时还能调节机体体液免疫,刺激网状内皮系统,激活单核一巨噬细胞的吞噬能力,稳定肥大细胞膜,减少组胺慢反应物质和白三烯,缓激肽,5一羟色胺,嗜酸性粒细胞趋化因子等一系列生物活性介质的释放,从而调节机体免疫功能J,缓解临床症状,控制疾病的复发.卡介菌多糖核酸注射液的作用是从根本上纠正Thl/Th2免疫紊乱,缺点是起效慢,肌肉注射不易被患者接受,要达到良好的治疗效
13、果,必须坚持使用23个疗程(1个疗程为30天)J.笔者观察,采用大剂量卡介菌多糖核酸注射液冲击治疗2w后,大部分患者不再有风团发作,1个疗程后的总有效率为88.3%,不良反应少且轻微,患者依从性好.两组经6个月随访,治疗组复发率4.87%,对照组为71.4%,两组复发率比较差异有显着性,治疗组在常规治疗的基础上给予卡介菌多糖核酸注射液冲击治疗,疗效高且复发率明显降低,减轻了患者长期服药的不良反应和停药后反复发作带来身体和精神上的痛苦,从而提高了生活质量.参考文献:1张壤之,李红星,杨丽平,等.依巴斯汀与雷尼替丁联合治疗慢性荨麻疹疗效观察J.岭南皮肤性病科,2006,13(3):221224.2
14、刘梅,林俊萍,高兴华.卡介菌多糖核酸治疗慢性荨麻疹临床疗效观察J.中国皮肤性病学,2003,17(3):1.3张银美,卢秋穗,吴升华.斯奇康对哮喘患儿Thl/Th2的影响J.江苏医药,2003,29(8):636.(上接第122页)至流散,垮孔等事故.因此,在定向钻穿越该地层2)在砂层,砾砂层卵石以及破碎带地层中钻进时,应尽量减少泥浆对地层的渗水,增强孔壁岩土的时,由于颗粒之间缺乏胶结,成孔难度很大,钻进时抗水敏性,抑制分散.很容易坍塌.在穿越该类地层时除采用套管隔离卵参考文献:石工艺外,我们还可以建议采用泥浆或高黏度浆液?1侯传东,孙国庆.大口径非开挖铺管技术的施工工艺护壁增加井壁颗粒之间的胶结力.提高浆液粘度,EJ.岩土工程界.2oo1(8):44.主要通过使用高分散度泥浆,增加泥浆中的黏土含2楼岱莹.对接穿越技术在水平定向钻穿越中的应用量,加入无机或有机增黏剂以及采用高黏化合物钻J.非开挖技术,20o6,23(4):lI3.进粉等措施来实现.3吴益泉,刘艳辉,吕泽斌,等.水平定向钻穿越夯套管3)黏土,泥页岩中存在着大量黏土矿物质,尤隔离卵砾石工艺方法P.专利号:200710102766.其是蒙脱石黏土矿物质的存在,使孔壁黏土接触到4乌效鸣,胡郁东,李粮纲,等.导向钻进与非开挖铺管泥浆中的水分时,即发生黏土的吸水膨胀,缩径,甚技术.2004:59-65.