Parameteranalyse von einseitigen Richtbohrungen durch Technologie

Die einseitige Richtbohrung geneigte Brunnenkreuzung nutzt die geringe Größe voll aus, kurzes Bohrrohr, flexibler Betrieb, und einfache Richtungskontrolle von kleinen Richtbohrgeräten. Die einseitig gerichtete Bohrlochkreuzungstechnologie ist die Verwendung der horizontalen Richtungsbohrtechnologie zur Bildung von geneigten Bohrlöchern. Es handelt sich um eine Kombination aus horizontalem Richtbohren und Schrägbrunnenkreuzungstechnologie. Die Vorteile der beiden Technologien werden genutzt, und die Parameter der beiden Technologien werden kombiniert. und Steuerbarkeit des Geräts. Der einseitig gerichtete Bohrbrunnen in Schrägbrunnen hat einen großen Neigungsbereich, die Schwierigkeit der Pistenkontrolle ist gering, die Schlammmenge in der Kreuzungskonstruktion ist gering, die Auswirkungen auf die Umwelt gering sind, und die Bausicherheit ist gut, und es eignet sich für eine einzige langstreckengeneigte Brunnenkreuzung. Die Hauptparameter der einseitig gerichteten Bohrlochdurchquerungstechnologie sind der Eintrittswinkel, der Aushubwinkel (nur wenn die Linienleitkurve als Kurve ausgewählt ist), die vergrabene Tiefe der Pipeline, und die Kreuzungslänge.

1. Aktuelle national relevante Normen und Erfahrungsvorschriften

Gemäß der “Code for Design of Crossing Engineering of Oil and Gas Transmission Pipelines”, “Der Eintrittswinkel des horizontalen Richtbohrens und Verlegens des Kreuzungsrohrabschnitts sollte 6 ° ~ 20 ° betragen, und der Aushubwinkel sollte 4 ° ~ 12 ° betragen. , Die Erdtiefe des Rohrabschnitts und die elastischen Verlegebedingungen werden bestimmt.” Die Neigung des geneigten Schachtes für den künstlichen Aushub geneigter Schachtbau beträgt in der Regel nicht mehr als 35°, und die Baulänge beträgt nicht mehr als 60m; die Sicherheit des Betriebs im künstlichen Schacht ist schlecht, und die Richtungskontrolle ist schwierig, diese Mängel begrenzen die künstliche Öffnung der Welle. Der Einsatzbereich für das Graben von geneigten Brunnen zum Überqueren. Basierend auf den Winkel- und Längenbeschränkungen der beiden oben genannten Technologien, Die Parameterauswahl der einseitigen Richtbohrung abweichenden Bohrlochdurchquerungstechnologie wird untersucht.

2. Einstellbarer Bereich des Geräts

Unter normalen Umständen, das Bohrgerät kann direkt auf dem Naturboden geparkt werden, und der Winkel des geneigten Brunnens kann durch Einstellen des Winkels des Bohrgeräts selbst erreicht werden. Gleichmäßige Kehrschaufelförmige Arbeitsgrube, die Bohranlage ist neben der Arbeitsgrube geparkt, und dann werden die Installation und das Debugging des Bohrgeräts entsprechend dem Gelände und dem vorgesehenen Bohrwinkel durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Mittellinie des Bohrrohrs konzentrisch mit der geneigten Schachtkreuzungsachse ist und der Bodeneindringwinkel gewährleistet ist. Überprüfen Sie das Programm des Richtungssteuerungssystems, um sicherzustellen, dass die Genauigkeit des von der Sonde am Boden gemessenen magnetischen Azimutwinkels den Anforderungen entspricht..

3. Sonstige damit zusammenhängende Anforderungen an Entwurf und Konstruktion

Die Pipeline wird auf dem flachen Abschnitt des Lössplateaus und des Tals verlegt, indem der Graben ausgehoben und das Rohr vergraben wird. Die Bestattungstiefe ist die Prozesslinie Bestattungstiefe auf der Plateauspitze, und die Bestattungstiefe wird im Tal unter Berücksichtigung des Scheuerns angemessen erhöht. Graben Sie einen Rohrgraben im Tal bis zum Ende des Steilhangs und graben Sie dann ein Loch in den steilen Hang mit einer Tiefe von ca. 2-3m. Die Eintrittspunkte auf beiden Seiten der Rinne und die ausgegrabenen Punkte am Boden der Rinne sollten in derselben vertikalen Ebene gehalten werden., und die Abweichung der ausgegrabenen Punkte sollte innerhalb von 10 cm kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass die Ellenbogengelenke am Boden des Grabens natürlich und glatt sind. Daher, Es ist notwendig, die Genauigkeit der Messung und Auszahlung zu verbessern, und gleichzeitig die Bohrrichtung streng kontrollieren.
Um die Sicherheit des Kreuzungsbaus zu gewährleisten, Der Verbreitungsbereich von losem Boden und stabilisiertem Boden am Rand von Lössrinnen sollte vor dem Bau identifiziert werden. Der Sicherheitsabstand zwischen dem Richtbohrgerät und der Hangseite sollte mehr als 10 m betragen, und der Sicherheitsabstand zwischen dem Pipeline-Kreuzungspfad und der stabilen Schicht auf der Hangseite sollte mehr als 3 m betragen.
Entsprechend der Topographie und Topographie der Kreuzung, die Stabilität der Lössschicht, Etc., der Einstiegswinkel des Bohrgeräts wird bestimmt. Um die Länge des Richtbohrens so weit wie möglich zu reduzieren, Das heißt, den Abstand vom Eintrittspunkt bis zur Tiefe von mindestens 6,0 m unterhalb der Scheuertiefe des Gullybodens zu verkürzen, es ist zu hoffen, dass das Bohrgerät einen größeren Einstiegswinkel haben wird. Basierend auf dieser Überlegung, Das Hanggelände wird verwendet, um die Kontrolle des Bodeneintrittswinkels zu installieren, den das Richtbohrgerät tatsächlich durchquert.

4. Die Parameterauswahl der Kreuzungsspur als Geradeause

In der Regel, Wenn die Linienleitkurve eine gerade Linie ist, der Winkel ist relativ groß. Der Bodeneintrittswinkel der Forschungslinie sollte dem Kurveneintrittswinkel entsprechen, und der Aushubwinkel und die Vergrabentiefe können innerhalb des Spezifikationsbereichs liegen. Der Eindringwinkel der Kreuzung kann durch die künstliche Steigungsmethode so weit wie möglich vergrößert werden. Das Verhältnis zwischen dem Eintrittswinkel α und der Kreuzungslänge L ist wie folgt:
Nach der obigen Formel: je größer der Bodeneintrittswinkel ist, Je kleiner der Sicherheitsabstand zwischen dem Einstiegspunkt der Hanghöhe und der Schluchthangspitze ist, je kürzer die Länge der Querung des geneigten Schachtes ist, je größer die Zugkraft des Baggers für die Gleitleitung benötigt wird, und je kleiner der Winkel ist, es ist nicht förderlich für die Hauptpipeline. Die Übertragung der Pipeline, das Gewicht der Rohrleitung ist nicht voll ausgelastet, und die Reibung zwischen der Rohrleitung und dem Boden wird erhöht.
Angenommen, der Höhenunterschied zwischen dem Einstiegspunkt und dem Aushubpunkt (H+h-h0) wird als fester Wert H0 genommen, der Wert der Kreuzungslänge L verschiedener Eintrittswinkel der gleichen Höhendifferenzstelle erhält man. L=H0/sinα, (α=6°～45°), seine Kurve ist in Abbildung dargestellt 4.
(1) Im Winkelbereich von weniger als 6 ° (Das heißt, das grün gepunktete Liniensegment AB), die theoretische Kreuzungslänge wird stark durch den Winkel beeinflusst. Der Code for Design of Crossing Engineering legt fest, dass “der Eintrittswinkel des horizontalen Richtbohrens und Verlegens des Querrohrabschnitts sollte im Bereich von 6° bis 20° liegen”.
(2) Der Winkelbereich liegt im Bereich von 6 ° bis 20 ° (Das heißt, das violett-rote durchgezogene Liniensegment BC) wird durch den Winkel beeinflusst und ändert sich stark. Wünschenswert, aber dieser Abschnitt der Überquerung ist nicht wirtschaftlich und vernünftig.
(3) Der Winkelbereich liegt im Bereich von 20 ° ~ 45 ° (Das heißt, das rote durchgezogene Liniensegment der CD), und die Änderung der Kreuzungslänge wird weniger durch den Winkel beeinflusst. Je größer der Winkel, je kürzer die Länge. 2.9H0 Die Krümmungsänderung dieses Abschnitts ist viel kleiner als die des BC-Abschnitts, Der Winkelbereich überschreitet jedoch den in der Spezifikation angegebenen Bereich “Code for the Design of Oil and Gas Transmission Pipeline Crossing Engineering” das “Der Eintrittswinkel des horizontalen Richtbohr- und Verlegequerungsrohrabschnitts sollte 6 ° ~ 20 ° betragen”, aber durch Einstellung der Bohranlage und der Grubenverstellung, der Überlagerungswinkel (das Bohrgerät selbst kann auf maximal 20° eingestellt werden, und die Grubenausrüstung kann je nach Ausrüstungsgenehmigung auf maximal 25 ° eingestellt werden) auf maximal 45° einstellbar, so liegt auch der Bodeneintrittswinkel im Anwendungsbereich, was eigentlich wünschenswert ist. Die Abschnittsüberquerung ist wirtschaftlich sinnvoll.
(4) Der Winkelbereich liegt im Bereich von 45 ° ~ 90 ° (Das heißt, das DE blau gepunktete Liniensegment), und die Kreuzungslänge wird weniger durch den Winkel beeinflusst. Praktisch nicht ratsam.

5. Auswählen der Parameter der Kurve durch die Leitkurve

Der horizontale Winkel α zwischen der Linie AE zwischen dem Einstiegspunkt und dem unbedeckten Punkt und der Oberseite des Hangs besteht darin, das Hanggelände zu verwenden, um das Richtbohrgerät zu installieren, Das heißt, Der Boden des Bohrgeräts und die gerade Linie AE befinden sich in derselben Ebene, unter der Annahme, dass die AE-Ebene horizontal um den Winkel α, Die horizontale Richtbohrkurve wird auf der Grundlage der Ebene AE erstellt. Es wird davon ausgegangen, dass der horizontale Richtbohrwinkel β und der Aushubwinkel β. Nehmen Sie den festen Bereich von 6 bis 20°, β ist der angenommene horizontale Richtungsbohrwinkel, und der Wert wird auf 4 bis 12° je nach Spezifikation. Der endgültige Eintrittswinkel der einseitigen Richtungsbohrung geneigten Bohrlochdurchquerung beträgt α+β, die von 6 bis 45°, und der Aushubwinkel beträgt α+β, die von 4 bis 37°.
Gemäß der Kurvenkurvenkreuzungslängenformel:
Gemäß der Formel, der Wertebereich des Eintrittswinkels beträgt 6-45°, und der Aushubwinkel beträgt 4-37°. Je größer die β, je länger die Kreuzungslänge ist; je kleiner die β, je kürzer die Kreuzungslänge ist; Je kleiner die α, je größer die Kreuzungslänge ist.
Die Beziehung zwischen der Kreuzungslänge und dem Eintrittswinkel der gekrümmten Flugbahn nach der Überlagerung des Eintrittswinkels und des unbedeckten Winkels ist die gleiche wie die der geraden Flugbahn, aber der Wert ist anders, und das Prinzip ist im Grunde das gleiche.

6. Vergleich der Parameter zwischen einseitigem Richtbohren und horizontalem Richtbohren

Aus dem Funktionsprinzip, Standortbedingungen, die Forschung zur Auswahl der Trajektorien der Kreuzungslinie und der Hauptparameter, und der wirtschaftliche Vergleich der einseitigen Richtbohrtechnik, es wird der Schluss gezogen, dass sich das einseitige Richtbohren von dem horizontalen Richtbohren unterscheidet, und es unterscheidet sich von dem künstlich abweichenden Brunnen. Traversal-Technologie. Es verwendet horizontale Richtbohrtechnologie, um Löcher und Riesellöcher zu bilden, und verwendet künstliche Geneigtbrunnentechnologie, um Rohrleitungen in den geneigten Brunnen zu schicken. Die verschiedenen Trajektorien und die verschiedenen Parameter werden verglichen. Der spezifische Inhalt ist in der Tabelle 1.

7. Epilog

Je größer der Einstiegswinkel ist, der Abstand zwischen dem Eintrittspunkt und der Kante der Rinne kann nicht garantiert werden. Der Bereich des Eintrittswinkels der horizontalen Richtbohrspezifikation (6°~20°) und der einstellbare Winkelbereich des Bohrgeräts selbst und des Bodens (0°~25°), Der zulässige Winkelbereich des Bohrgeräts selbst und der Grube des Bohrgeräts darf 45° nach der Überlagerung nicht überschreiten. Bezug auf den Winkelbereich der künstlichen Schrägbrunnentechnologie (10°~35°), Es wird schließlich beschlossen, Richtbohrungen entlang der Richtung der Pipeline an der Spitze des Plateaus einzurichten, und kontrollieren Sie den Bohrwinkel des Bohrrohrs auf 6 ° ~ 45 ° (abhängig von der Fähigkeit des Bohrgeräts, so weit wie möglich installiert und repariert zu werden). Vergrößern Sie den Winkel, um die Länge des geneigten Brunnens zu reduzieren), aber der Eintrittswinkel von 20 ° ~ 45 ° ist der wirtschaftlichste und vernünftigste. Für die Kurvenleitkurve, der Aushubwinkel wird auf 4°~37° gesteuert, und die vergrabene Tiefe der Pipeline erfüllt die Anforderungen von horizontalen Richtbohrungen und künstlichen Geneigtbrunnen. Es ist erforderlich, dass das Bullseye mit der Öffnung des Neigungswinkels ausgerichtet ist, und dann wird das Bohrgerät verstärkt.