鉆孔救撈、鉆桿打撈方法及技術(shù)知識(shí)分享

發(fā)布時(shí)間：

2021-08-25

鉆孔救撈、鉆桿打撈實(shí)際上是由于操作不當(dāng)而引起的，大家在注意安全的同時(shí)也應(yīng)該注意操作方法！

隨著能源工業(yè)的不斷發(fā)展和能源輸送量的不斷增加，大直徑、長(zhǎng)距離的石油和天然氣管道的建設(shè)量也顯著增加。大

直徑的水平定向鉆進(jìn)管線工程也呈現(xiàn)數(shù)字化的增長(zhǎng)。但是無論對(duì)于哪種管道的鋪設(shè)，其規(guī)模越大，施工中可能出現(xiàn)的問題也就越多。越來越多的施工商試圖在施工中增加夯管設(shè)備來加快管道推進(jìn)速度，進(jìn)而減少潛在問題的發(fā)生。目前，已經(jīng)有一些夯管道技術(shù)被引入到工程實(shí)踐之中，并在復(fù)雜的施工條件下發(fā)揮了很好的效果。這些技術(shù)往往改變了設(shè)計(jì)鉆進(jìn)方案并解決了遇到的很多的問題。

鉆孔救撈第一種方法是比較簡(jiǎn)單但非常有效。在鉆孔施工過程中，夯管設(shè)備安置于鋪設(shè)管道的尾部，以此可以有效地將土層中的管道向前推進(jìn)。這項(xiàng)工作可以通過一個(gè)預(yù)制套筒來完成，如圖A所示。在整個(gè)操作過程中，可以利用絞車來輔助夯管錘工作。在很多情況下，往往這種夯管沖擊力是有能力解卡，使管道脫離粘卡地層。鉆桿打撈同鉆孔救撈一樣，鉆桿打撈也遵循同樣的原則。

根據(jù)不同的地質(zhì)條件，主要包括2種鉆具打撈結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，可直接將鉆具從地層中退出，如果鉆桿還連接在鉆機(jī) 上，可在鉆機(jī)拖拉鉆桿的同時(shí)進(jìn)行鉆桿夯擊。

輔助拖管輔助拖管是直接作用于產(chǎn)品管的一種技術(shù)。在水下或松散地層中進(jìn)行作業(yè) 時(shí)，非常容易出現(xiàn)“液壓鎖”現(xiàn)象。其產(chǎn)生主要是由于管道受到外部地下水的壓力、鉆井液的壓力及外部地層的壓力超過鉆機(jī)的極限拉力或管道本身的強(qiáng)度而造成的。在這種情況下，通過夯管設(shè)備的沖擊作用有助于粘卡管道的松動(dòng)。輔助拖管技術(shù)已成功用于鋼管鋪設(shè)及HDPE管鋪設(shè)。這種技術(shù)在容易出現(xiàn)“液壓鎖”地層中或管道拖拉不動(dòng)時(shí)的一個(gè)應(yīng)急安全措施，應(yīng)用效果比較明顯。時(shí)間是影響該技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵因素，應(yīng)急反應(yīng)速度可以有效應(yīng)對(duì)施工中出現(xiàn)的各種問題。現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員為了提高這種速度，將夯管設(shè)備運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)備用。引導(dǎo)套管該法與其它三種方法不同，用來處理實(shí)際鉆進(jìn)操作問題，而不是回拉或處理事故。其概念是先利用夯管錘夯進(jìn)復(fù)雜地層，形成一個(gè)孔道，然后定向鉆進(jìn)從合適地層開始。鉆進(jìn)作業(yè)成功與否在于剛開始的決策階段。如果沒有有效的引孔措施，那么整個(gè)工程項(xiàng)目總的成功率將大大降低。定向鉆進(jìn)遇到的不穩(wěn)定地層是該法候選地層。在操作過程中，在預(yù)定角度夯擊套管進(jìn)入地層，直到遇到理想地層。可使用螺旋鉆桿或取芯桶從套管內(nèi)取出土渣。定向鉆進(jìn)在套管內(nèi)從理想地層開始，除了在開始時(shí)輔助鉆進(jìn)操作，該法也可用做回拉時(shí)降低產(chǎn)品管表面的摩擦力。

除此以外，在一些漏失地層中，這層套管也可以有效地防止鉆井液流入到周圍土體之中，起到對(duì)漏失地層的封堵作用。標(biāo)準(zhǔn)氣動(dòng)夯管非開挖夯管法鋪設(shè)管道方法比較簡(jiǎn)單，利用連接在套管或鋼管后面的空氣錘不斷夯擊頂進(jìn)。空氣錘內(nèi)部的活塞是主要的活動(dòng)部件，利用其反復(fù)的夯擊使管道在地層中不斷前進(jìn)。一般在套管的前端都裝有切削靴，一方面可以減少頂進(jìn)過程中的摩擦力，另外一方面也是切削土體。可以將膨潤(rùn)土漿液和聚合物液體涂抹在頂進(jìn)管道的周圍以減少頂進(jìn)中的摩擦力。

目前，有一些技術(shù)方法可以應(yīng)用到不同長(zhǎng)度的管道施工之中。施工人員可以將整根管道一次性鋪設(shè)完畢，對(duì)于一些比較長(zhǎng)的管道，可以分為幾個(gè)部分分別進(jìn)行鋪設(shè)。對(duì)于后者而言，在完成一段夯管后，夯管設(shè)備需要重新移位，即需要從原始位置移至新連接管段的尾部，然后與管道相連繼續(xù)夯擊施工。根據(jù)鋪設(shè)管道的尺寸，可以采用壓縮空氣、水、螺旋鉆桿系統(tǒng)或者微型鏟車來清除管道渣土。當(dāng)施工人員遇到巖層或者漂石地層時(shí)，很多鋪設(shè)方法就不再奏效了。

而夯管法卻可以大顯身手，在夯管過程中，即便是一些尺寸和管道等同的石塊和漂石都可以被套管“吃掉”，即可以將這些石塊移至套管內(nèi)部，待管道竣工后再將其移至地表處理。夯管設(shè)備可以鋪設(shè)直徑在4～80英寸范圍內(nèi)的管道或者鋼質(zhì)套管。另外，采用大直徑的夯管設(shè)備可以成功鋪設(shè)直徑在148英寸（3.8m）以上的管道。夯管技術(shù)的發(fā)展需要適用于小深度的設(shè)備，從而也有效地提高了該設(shè)備在水平、垂直和傾斜角度工況下的應(yīng)用范圍。由于其在開挖過程中大限度地減少了開挖的工作面，因此夯管技術(shù)也廣泛應(yīng)用于馬路和鐵路下部的管線鋪設(shè)中，如圖E所示。夯管錘與管道或鉆桿的連接夯管錘與管道或鉆桿的連接一般需要精心設(shè)計(jì)并在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。

所有的焊接部件、各種連接設(shè)備和鉆具組合都須具有足夠的強(qiáng)度以抵抗空氣錘在夯擊過程中產(chǎn)生的巨大沖擊力。液壓鎖土層抱鎖機(jī)理包括液壓鎖方面。當(dāng)泥漿對(duì)管道產(chǎn)生的壓力超過鉆機(jī)拉力能力時(shí)，就出現(xiàn)液壓鎖現(xiàn)象。當(dāng)壓力解除，拖拉可以繼續(xù)，除非泥漿壓裂地層。其它土層抱鎖機(jī)理包括以下幾個(gè)方面：偏心鎖卡這種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于拉管速度過快，行程抽吸作用，當(dāng)達(dá)到某一合適點(diǎn)時(shí)，周圍土層開始粘附在管道的外表面上，增加摩擦阻力。當(dāng)摩擦力足夠大時(shí)，超過鉆機(jī)拉力能力，就會(huì) 出現(xiàn)偏心鎖卡現(xiàn)象。這種土體壓力主要來自于高壓土體孔隙壓力，而且這種孔隙壓力會(huì)隨著時(shí)間的增加而減小。但是，在粒徑級(jí)配比較好的地層中，隨著壓力的不斷消退，土體會(huì)逐漸變得更加密實(shí)，因此，即便壓力的強(qiáng)度得以減輕，鋪設(shè)工作也可以繼續(xù)進(jìn)行，但土體積卻有了一定的膨脹。在這種條件下，空氣錘可以發(fā)揮更大的功效，即利用膨脹產(chǎn)生的土體空隙將鋪設(shè)管道不斷推進(jìn)。其它粘卡情況，包括在擴(kuò)孔頭及管段前部聚集渣土造成卡管現(xiàn)象，可以利用空氣錘的空氣射流作用請(qǐng)出渣土進(jìn)行推進(jìn)。