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攻坚啃硬穿越梦想 ——北京西六环中段自然气定向钻工程纪实

宣布日期：2020-12-09 00:00:00 浏览次数：3135

11月29日，由安徽利来老牌国际官网app建设有限责任公司管道分公司认真施工的北京西六环中段自然气定向钻工程（高井村—军庄镇）（隧道南段）主管回拖正式落下帷幕，随着这一控制性难点工程的完工，标记着北京市从2005年起建设的六环路自然气管线重点工程即将“闭环”。

北京重点民生项目之一

作为北京市重点民生项目之一，六环路自然气工程妄想全长约200公里，以六环路为基准，基本与蹊径平行铺设，建成后可形成北京都会燃气主干环线管网，年供宇量增添50亿立方米，将有望解决西北热电中心及北京西北部地区冬季供气缺乏的问题，缓解燃气管网清静稳固供气压力。未来，陕京四线、天津港海上自然气也将直接汇入六环路自然气管网，为知足北京市的妄想用宇量涤讪基石。

创立多项专业之最

利来老牌国际官网app建设管道分公司承建的是六环路自然气管线铺设中最难施工段，穿越曲线长度为1928.5米，穿越地层为中风化凝灰质砂岩和凝灰质砾岩等坚硬岩质，穿越收支土高差大，穿越工程分为光缆管穿越与主管穿越，主管为φ1016mm×17.5mmL485M钢管；光缆套管为φ159mm×8mm无缝钢管；光缆套管平行于主管，间距8米。是现在海内外穿越全岩石段距离最长、岩石硬度最大、管径最大、分段数最多的穿山体的定向钻工程。

五浩劫关各个击破

回首整个工程，使命难题、难题重重。

一是导向孔难度大。

线圈丈量布设。由于导向施工穿越山体阵势高且升沉大，线圈丈量布设难度大。凭证差别穿越深度，在整个穿越所经地段接纳设置磁场线圈或磁靶的要领举行曲线校核。全程共布3个磁场线圈，在距离出土位置较近时布设磁靶，多次对磁场线圈与磁靶反响数据举行较量和复测，最终确保出土精度，最大轴向偏距仅0.2米。

导向孔控制。穿越地层为岩石地层，主要为中风化凝灰质砂岩和凝灰质砾岩，岩体较破碎、多呈块状、碎块状、岩质坚硬，地层倾角小于30度，极易造成导向钻头在岩层中泛起角度转变过大，无法控制导向曲线精准的问题。在施工历程中，首次接纳φ350mm大口径导向成孔，解决了倾角小、易偏斜、残渣难扫除、距离长、导向钻杆阻力大的问题，包管了导向孔的顺遂完成及导向孔质量。

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注浆堵漏。本次穿越岩层裂隙水富厚，现实穿越段为中富水区。泥浆形成的泥膜无法遭受周围裂隙水的水压，泥浆护壁系统无法建设，最终导致钻孔内涌水。孔内涌水造成孔内泥浆携带岩屑的能力降低，大宗岩屑群集在孔内，对钻进速率影响较大。对此多次约请专家现场举行研究、论证，最终接纳“孔内封堵，保压钻进”的施工工艺解决孔内涌水问题，形成了一套能现实解决议向钻穿越山体中涌水堵漏的计划，并获得安徽省《水平定向钻穿越山体涌水注浆堵漏施工工法》以及多项发明专利。

二是扩孔岩层硬。

所经穿越地带均为岩石地层，结构风化、软硬不匀称，通例的水平定向钻使用古板钻机、钻杆和扩孔器反向扩孔的施工要领，在反向扩孔时由于钻杆在预先的长距离导向孔中与周围岩土爆发的摩擦力过大而形成了动力损失。为了提高前期扩孔效率，接纳正向扩孔，动力钻具使用独吞的钻具与扩孔器一体化设计，其推进动力大，钻进扭矩大，扩孔级差大，钻头抗频仍攻击能力强，极大地镌汰了施工周期，降低了施工危害，创立了切实可行的正向扩孔钻具及施工计划，并获得安徽省《水平定向钻硬岩大口径正向扩孔施工工法》以及多项发明专利。

三是破碎带多，钻具磨损严重。

由于长时间受泥浆浸泡导致孔内易掉落石块，泛起卡钻征象。在扩孔历程中由于岩石的硬度大，断层带朴陋多，钻机长时间输出扭矩增大，导致孔内钻具磨损严重、施工机械配件损坏频仍。通过定制超硬度合金钻头，凭证地层特点科学的改变钻头设计工艺，接纳超硬度、耐攻击的小牙轮钻头，解决钻具消耗大这一难题。

四是扩孔孔径大，钻具毗连“疲劳”易折断。

施工历程中，由于长时间、高负荷、强硬度的山体扩孔穿越，导致钻具毗连处保存“疲劳”征象，泛起多次钻具毗连处断裂情形，使得扩孔阶段陷入逆境。通过测试钻机扭矩，判断断裂位置，接纳两头双钻机同向推拉送出钻头钻具，在此历程中极易爆发钻杆折断的情形，十分磨练司钻手的操作手艺和心理素质。经由多次重新设计钻头钻具组合方法，解决扶正器与钻头毗连疲劳的问题，最终扩孔孔径达1380mm。

五是回拖危害高。

预制管园地有限。因受回拖园地限制，接纳“9接1”方法回拖，每次回拖管道组对焊接难题、焊接完成期待时间久，每段回拖都将是一次成败的磨练。为包管回拖顺遂，回拖前举行多次清孔洗孔，并在现场投入6台100吨吊车举行管道组对焊接，每次组对焊接完成需期待24小时后，再举行拍片检测、防腐等工序。整个管道回拖周期长达30天，在海内大口径管道穿越回拖中也是首例。

动态注水。本工程穿越管线为φ1016mm×17.5mm钢管，在回拖历程中，回拖力主要由管道与孔壁的摩阻力和管道在移动历程中与泥浆爆发的摩擦力组成。同时，岩石孔壁、断裂带掉块极易破损管道的�；げ愫头栏�，一旦泛起破损，管道将很难修复，不可包管后期的清静使用。为了降低因管道上浮与上孔壁接触爆发的摩擦阻力，本工程在施工历程中接纳管道内注水的要领为管道施加配重，经由多次管道浮力盘算和论证，最洪流平上镌汰了管道上浮与上孔壁接触爆发的摩擦，将管道损伤率降至最低。

推管机助推。由于管道自重和管内注水的重量，加之“9接1”回拖，每一段起始回拖都需要足够的牵引力才华挪动这条“巨龙”。为了包管每段回拖顺遂，项目组配备一台500吨推管机，在指挥员和司钻手的无缝配合下，顺遂地将这条“巨龙”从一端送入，另一端引出，最终完成回拖。

全心组织全心施工，利来老牌国际官网app精神再创绚烂

在项目施工1年多的时间里，“管道特种兵”们始终发挥着坚韧不拔、知难而进、团结拼搏的“利来老牌国际官网app精神”，坚守岗位，日夜奋战，力创精品工程。项目部凭证集团公司项目管理步伐，全心体例《施工组织设计》、精准掌握项目进度控制、准确把控清静质量、细密妄想施工本钱，全力以赴推进项目建设。在疫情防控时代，项目部接纳关闭施工管理方法，一手抓疫情防控，一手抓项目施工，起劲确保职员康健清静，施工有条不紊，最终零确诊、零伤亡地圆满完成穿越使命。

定向钻穿越“领兵者”张启国，手艺一流靠前指挥

作为此次工程的领武士物，利来老牌国际官网app副总司理、安徽省煤田地质局“学术和手艺带动人”张启国，从工程最先到竣事，多次抵达现场，靠前指挥，安排事情；多次组织专家聚会，从施工难点、钻具组合、泥浆配比、钻进工艺优化与控向参数把控等多个方面举行深入详尽研究和重复论证；多次到工人生涯住地慰问，为施工团队加油打气。

在项现在期阶段，由于工程入土点与出土位于山体两侧，高差为13米，出土点在军事统领规模内，两点山路欠亨。若通过车辆运送泥浆，需经西六环沿途多个栖身点，将无形中增添运输泥浆的危害和本钱。泥浆怎样在收支土点之间运输，成为了一个棘手问题。张启国凭证现场现真相形，仔细研究，全心策划，提出将原有光缆管φ114mm改为φ159mm，内套φ90mm形成外环空间用于运送泥浆和清水的新要领，解决了“注浆筛”、“注浆压力及方法”、“注浆影响半径”三个问题，节约本钱300万元之多。在张启国专业的手艺水平、多年积累的实战履历及科学的指挥向导下，项目施工团队战胜了一道又一道难关，终于交上了一份完善“答卷”。

北京西六环中段自然气定向钻工程的乐成标记着利来老牌国际官网app建设管道分公司在定向钻穿越手艺上的又一重大突破，该工程所创下的各项收获必将载入定向钻穿越的“史册”，也将为利来老牌国际官网app管道穿越占有更辽阔的市场，为利来老牌国际官网app控股集团提升焦点竞争力，实现高质量生长涤讪坚实的基础。

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北京西六环中段自然气定向钻穿越工程主管回拖乐成

杨阳唐磊/文唐磊/图

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攻坚啃硬穿越梦想 ——北京西六环中段自然气定向钻工程纪实