水平定向钻主要施工机械设备
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水平定向钻主要结构
水平定向钻是一种新型的井斜钻探技术,采用水平钻孔方法进行工作的。
它是一种具
有高效率、低成本、可靠稳定的钻探技术,被广泛应用于石油勘探、油气开采、水源勘测
等领域。
水平定向钻主要结构如下:
1. 钻井机组:钻井机组是水平定向钻的主要组成部分,主要包括钻台、井口固定设备、回转系统、提升系统、注浆泵等。
2. 钻柱系统:钻柱系统由钻杆、钻头、驱动机构及支撑系统等组成,是实现钻井操
作的核心部件。
钻柱系统可以根据需要进行组合,以适应不同的钻井条件。
3. 水平推进系统:水平推进系统是实现水平方向钻探的关键部分,包括水平定位系统、钻具导向装置等。
它可以精确控制钻具的位置和方向,使其在井眼中稳定地前进,从
而确保钻孔质量。
4. 数据测量系统:数据测量系统主要用于测量钻孔的方位、倾向、深度等参数,以
及对探测区域的地质结构、矿藏分布等进行分析和评估。
主要包括陀螺仪、倾斜计、方位仪、测深仪等设备。
5. 垂直回转装置:垂直回转装置主要用于控制钻具在钻井过程中的旋转方向和速度,确保钻井的顺利进行。
6. 泥浆循环系统:泥浆循环系统是确保钻井顺利进行的重要系统。
它主要包括泥浆
循环池、离心泵、钻井液处理设备等,用于将钻屑和岩石碎屑带出井口,保持钻屑的稳定
悬浮状态,保证井壁的稳定和钻孔质量。
总之,水平定向钻主要结构包括钻井机组、钻柱系统、水平推进系统、数据测量系统、垂直回转装置和泥浆循环系统等多个部分,这些部分共同协作,确保水平定向钻的轨迹控
制和钻孔质量。
水平定向钻施工方案一、编制依据2.1工艺流程图2.2工艺流程说明2.2.1施工准备2.2.1.1现场勘查(1)现场勘查资料既是导向孔轨迹设计的重要依据也将决定施工难易程度,同时也是计算造价的基础。
主要应确定以下内容:钻孔轴线和地面走向,地面相对高度,确定导向孔造斜长度和入钻点位置,铺管长度,布管位置;钻机等设备进出场路线、道路情况以及钻机和配套设备布置所占用的场地和空间。
(2)测量施工所在地的地形地貌、地下管线走向及埋深情况,找准入钻点的准确位置。
(3)调查落实设备进场路线、钻杆倒运路线,行人来往通行规律,应采取安全措施,确保管线工程顺利施工。
(4)复查施工所在地的污水管、自来水管、高压电缆和通讯电缆位置及埋深是否和本次工程穿越的管线交叉。
2.2.1.2穿越曲线设计导向孔穿越曲线依据管材的曲率设计;钻孔长度一般以50~300m左右为一段,并根据路面及地下构筑物的情况现场调整,选择适当的出入点、入土点。
PE管线沿正在施工修筑的路边摆放、熔接。
2.2.1.3钻机设备就位前准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
(3)根据施工现场情况,确定导向孔轴线。
(4)因施工现场路面是沥青和混凝土路面,钻机地锚直接用铁桩锚固。
(5)入土端开挖2.0×1.5×1.0m的工作坑,出土端开挖4.0×2.0×1.5m的泥浆储运坑,具体位置视现场而定;如路面以下路基的构成为不宜穿越的砂砾石层,则工作坑须适当地延长并加深,以使入出土点及穿越曲线能够在土层中。
(6)为避免由于泥浆流量太大,对周围环境造成影响,施工中要及时清理泥浆。
钻机设备就位前准备2.2.1.4场地准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
水平定向钻工程施工一、水平定向钻工程概述水平定向钻工程是一种通过地表设备进行控制,利用钻井技术在地下水平或倾斜方向开展钻井作业的一种新型工程技术。
水平定向钻工程广泛应用于城市基础设施建设、交通隧道建设、地铁建设、石油天然气勘探开发等领域。
水平定向钻工程具有减少施工对环境的影响、提高施工效率、降低施工成本等优点,受到了工程领域的广泛关注。
二、水平定向钻工程施工过程1. 前期准备在进行水平定向钻工程施工前,需要做好充分的前期准备工作。
包括对所钻地层的勘察、测量地下水平方向、倾角方向、地下管线等情况进行调查。
根据勘察结果,编制施工方案并制定相应的施工计划。
2. 设备准备水平定向钻工程需要准备相应的设备,以确保施工的顺利进行。
主要设备包括水平定向钻机、导向仪、泥浆处理系统、钻头等。
同时,需要进行设备的检查和维护工作,确保设备处于良好的运行状态。
3. 定点钻孔水平定向钻工程的第一步是进行定点钻孔。
根据施工方案,确定钻孔的起点和终点,并进行相应的定位工作。
然后,通过导向仪对钻孔进行定向导向,确保钻孔的水平方向和倾角方向满足设计要求。
4. 进行钻孔完成定点钻孔后,开始进行钻孔工作。
利用水平定向钻机进行钻孔作业,同时通过泥浆冷却和除渣装置,确保钻孔顺利进行并控制好孔壁稳定。
在钻孔过程中需要持续监测钻孔进度和钻头状态,及时进行调整和控制。
5. 完成钻孔当钻孔达到设计深度和倾斜角度后,完成水平定向钻工程的主要工序。
随后进行测量和检查工作,确认孔径和孔道的质量以及与设计要求的一致性。
最后进行井眼净化处理,确保钻孔内部的清洁度。
6. 后期处理水平定向钻工程的最后阶段是进行后期处理工作。
主要包括对钻孔进行注浆封孔、安装油管线等工作。
同时,进行相关施工记录和资料整理,以备后期工程的监管和维护。
三、水平定向钻工程施工中的技术难点水平定向钻工程施工是一个复杂的过程,存在着许多技术难点需要克服。
主要包括以下几个方面:1. 钻孔导向技术水平定向钻工程需要对钻孔进行精确的导向控制,以确保钻孔的偏转角和水平方向满足设计要求。
水平定向钻工程主要施工机械设备和应急处理第一节施工机械计划表详见后附图表第二节水平定向钻机操作【1】非开挖水平顶钻机的工作原理和施工程序1、钻头、钻杆钻进固定设备后,按照设定的角度,在动力头的作用下,钻头带动钻杆旋转前进,并在导向仪的控制下,按照施工要求的深度和长度进行钻进,穿过地面障碍物后,穿出地面。
在钻进的过程中,为防止钻杆被土层夹紧、抱死,需要由泥浆泵通过钻杆、钻头打出膨化水泥或泥浆,同时也起到固化通道,防止管道塌陷的作用。
钻杆钻进示意图2、回扩头回扩在钻头带着钻杆穿出地面后,卸掉钻头,将回扩头于钻杆安装固定,动力头回拖,钻杆带着回扩头反向回拖,扩大管道直径尺寸。
回扩示意图3、管道回拖在回扩头回拖的同时,将管道固定在回扩头后,动力头拖动钻杆,带着回扩头和管道同时进行反向回拖运动,直至将管道拖出地面,完成管道铺设施工。
管线回拖示意图第二章应急处置机制预案第一节定向钻作业【1】钻导向孔应急预案钻导向孔时,由于穿越施工相对风险较大虽然施工机具上没有问题但也不能掉以轻心,为防万一、我也以准备好相应的套管,一旦出现卡钻我们将及时补救下套管。
预案1:为防止钻杆抱死,提前准备好套管及清洗套管的专用工具备用。
预案2:采用挖掘机助力,配合钻机活动钻杆或套管。
预案3:钻杆或套管抱死时,可用主钻机解救。
【2】预扩孔应急预案在预扩孔,卡钻事故的发生将给穿越的成功带来很大的风险,处理不及时甚至会导致穿越工程的失败。
对于预扩孔阶段卡钻,采用套洗专用工具套洗解卡。
【3】回拖应急预案回拖卡钻是最主要的风险之一,处理不及时或不当造成的损失非常巨大,因此,必须制定回拖应急预案。
我们充分做好反回拖各项准备工作:回拖前前预制好反回拖系统的地锚,回拖期间反回拖所需人员、设备、物资等现场待命,一旦卡钻,以最快时间实施反回拖解卡。
第二节顶管作业【1】地下障碍物处理技术方案顶管施工中地下障碍物的处理是十分重要的工作,如处理不当会严重影响顶管施工的进度和质量。
水平定向钻孔施工方案1. 引言水平定向钻孔技术是一项重要的土木工程技术,常用于地下管线的穿越、地下隧道的建设等。
本文将介绍水平定向钻孔施工方案的详细步骤和注意事项。
2. 施工前准备工作在开始水平定向钻孔施工之前,需要进行一系列的准备工作,包括: - 钻孔设备的准备和调试 - 定位和测量工作,确定钻孔的起点和终点 - 确定钻孔的路径和穿越障碍物的位置 - 制定施工计划和安全预案3. 钻孔设备和材料水平定向钻孔所需的设备和材料包括: - 钻机和钻头:用于进行钻孔的设备,根据具体情况选择合适数量和型号的钻机和钻头。
- 钻杆和导向工具:用于控制钻孔方向和深度,保证钻孔的准确性。
- 钻孔液:用于冷却钻头和排出钻屑,常见的钻孔液有水基钻孔液和泥浆钻孔液。
- 支撑材料:用于支撑和稳定钻孔,避免倒塌和塌陷。
4. 施工步骤4.1 钻孔起点准备在确定好钻孔的起点后,进行以下准备工作: - 确保起点周围无障碍物和堆积物,以便钻孔设备进场和操作。
- 根据需要挖掘一个较大的坑口,用于钻孔设备的安装和操作。
- 安装钻机和配备好钻头,并将其调整到正确的钻孔角度和方向。
4.2 钻孔施工开始进行钻孔施工,按照以下步骤进行: 1. 启动钻机,将钻头慢慢下降到地面,开始钻孔。
钻孔过程中要保持钻孔液的连续供给,以冷却钻头并将钻屑排出。
2. 使用导向工具控制钻孔方向,保证钻孔的水平性和准确性。
根据需求可进行适当的调整和修正。
3. 在钻孔过程中随时监测钻孔进度和钻孔方向,确保按照预期施工进展。
4. 当达到预定的钻孔长度或到达钻孔终点时,停止钻孔操作,移除钻头。
4.3 钻孔终点处理在完成钻孔后,需要进行以下处理: - 清理钻孔终点处的钻屑和杂物,以便后续施工。
- 根据需要进行检查和测量,确保钻孔符合设计要求。
- 钻孔结束后,堵塞钻孔口以防止土壤倒塌和杂物进入。
5. 施工安全注意事项在进行水平定向钻孔施工时,需要注意以下安全事项: - 确保施工现场安全,设置警示标志和隔离设施,避免人员和车辆进入施工区域。
水平定向钻施工方案1.施工设备:水平定向钻机、钻杆、发电机、泥浆泵、水罐车、硼润土2.穿越施工流程测量放线→钻机场地布置→钻机安装调试→钻导向孔→扩孔→洗孔→回拖→清理场地3.测量放线根据设计交底(桩)与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线,确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。
4.定向钻施工4.1钻机及配套设备就位确定入土点将钻机就位在穿越中心线位置上,钻机就位调试完成后,进行系统连接、试运转,检查设备是否工作正常。
4.2测量控向参数按操作规程标定控向参数,为保证数据准确,在穿越轴线的不同位置测取,且每个位置至少测四次,进行对比,并做好记录,取其有效值的平均值作为控向Line Az值。
4.3泥浆配制由于穿越经过地层主要是圆砾、卵石、花岗岩、板岩。
对泥浆的要求比较高,为克服对付这种不利因素,我们将采取以下措施:1) 水源采取就近从河道中取水,用水泵输送至水罐内,在水罐中沉淀、过滤后配浆。
2) 按照实验室确定好的泥浆配比用膨润土加上泥浆添加剂,配出适合不同地层要求的泥浆。
泥浆回收装置3) 为了确保泥浆的性能,使膨润土有足够的水化时间,增加泥浆储存罐和泥浆快速水化装置。
4) 泥浆的回收利用:钻机场地和管线组装场地各有一个泥浆收集池,泥浆通过泥浆池收集,再经过泥浆回收系统回收再使用。
4.4钻机试钻开钻前做好钻机的安装和调试等一切准备工作,确定系统运转正常。
钻杆和钻头吹扫完毕并连接后,严格按照设计图纸和施工验收规范进行试钻,检查各部位运行情况。
如各种参数正常即可正常钻进。
4.5钻导向孔要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转(或使用泥浆马达带动钻头旋转)切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业。
第一节水平定向钻施工方案第一小节施工准备1.工程施工的主要设备钻机采用DDW350型非开挖顶管钻机一台,各种直径的挤扩头3个,其主要技术性能指标为:长度730cm宽度230cm高度230cm操作重量8.5T最大主轴扭矩7000Nm实际回拖力270KN钻杆长度3m2.定向导向仪器采用美国DCI公司生产的月蚀导向仪定位系统。
3.其他设备,仪器第二小节施工工艺流程,技术方案<1>工程施工的主要设备查管线→钻孔曲线设计→测量放线→钻机定位→挖工作坑→导向孔钻进→扩孔/泥浆配置→管线回拖/泥浆配置→检查拉管质量→撤场<2>地下原有管线勘测采用美国麦克拉夫伦公司生产的MPL-H7LE型管线探测仪,在所要顶管施工范围内,对地下原有管线的位置,走向,深度进行探测。
探测方法:经过踏勘找出所有可能涉及到的管道井盖,工作人员首先打开井盖,下井观察管线大致情况如走向等,然后用管线仪发射器连接在所要探查的管线上,在地面用接受机接受信号来确定管线的位置,走向及深度同时做好记录并画出管线草图。
<3>测量放线,平整场地及钻机定位根据甲方提供的设计图纸测量,放线。
如遇到复杂地质状况或要避开地下原有管线需变更的,可依照变更进行。
测量结束后,完成“三通一平”工作即把钻机定位好,准备下钻。
<4>工作坑开挖及支护管线查清后,参照管线图纸和设计图纸,开挖工作坑。
预铺设管段的两段的工作坑应先挖好至所需大小,并沿钻进方向留出下钻孔位。
工作坑的主要作用是囤积泥石钻屑,方便拆装钻具及熔接管等。
<5>先导孔施工阶段根据设计钻进路径图,调整好钻杆入土角,逐根钻进。
每钻进一根钻杆测量其深度及方向,做好钻进路径统计表记录。
在地表测量点做好标记,以方便二次钻进时核对深度及位置。
要求每一根钻杆的深度误差范围控制在±0.20米以内,轴向偏差范围控制在±0.30米以内。
记录好钻进过程中的扭矩,推力,泥浆流量,泥浆压力,角度改变量。
<6>扩孔阶段回扩孔采用挤扩器逐级进行扩孔,最终最大成孔直径为Ф300mm。
水平定向钻技术介绍水平定向钻技术,这可是个相当厉害的东西呢。
就好比是地下的一个超级灵活的小工匠,在咱们看不到的地方默默干活。
水平定向钻技术是一种非开挖施工技术。
啥叫非开挖呢?简单说就是不用像传统施工那样,把地面挖得乱七八糟的。
你想啊,如果是要在城市里铺设管道,要是按照老方法,那大街小巷不得被挖得千疮百孔啊?就像一只调皮的小鼹鼠在地下乱拱,到处都是洞,多难看呀。
可水平定向钻就不一样了,它能像个聪明的地鼠,巧妙地在地下穿梭。
这个技术的原理其实也挺有趣的。
它有一个发射坑和一个接收坑。
就像是两个人在地下玩传球游戏,只不过传的不是球,而是钻头。
钻头从发射坑出发,按照预先设定好的路线,一路向着接收坑前进。
这个钻头可厉害着呢,它像是一个勇往直前的小战士,不管遇到啥样的地层,都能想办法钻过去。
软的地层就轻松穿过,硬的地层呢,就像啃硬骨头一样,一点点把路打通。
水平定向钻在施工的时候,对周围环境的影响那是相当小。
比如说在一个居民区旁边要铺设燃气管道。
要是用传统方法,那施工的噪音啊,灰尘啊,肯定会让居民们苦不堪言。
这就好比一群吵闹的客人突然闯进了安静的家,把家里弄得乌烟瘴气的。
可是水平定向钻呢,就像一个安静的客人,悄悄地来,悄悄地走,几乎不会打扰到周围的居民。
它的应用范围也是超级广泛的。
不管是铺设各种管道,像水管、油管、天然气管,还是铺设电缆,水平定向钻都能派上用场。
就像一个万能的小助手,哪里需要就去哪里。
比如说在一些古建筑旁边,地面是不能轻易破坏的,这时候水平定向钻就大显身手了。
它就像一个小心翼翼的保护者,既完成了铺设任务,又不会对古建筑造成丝毫损害。
再说说它的施工设备吧。
那些设备看起来就很有科技感。
操作这些设备的师傅啊,那可得有高超的技术。
就像厨师做菜一样,要掌握好火候和各种调料的比例。
操作水平定向钻设备的师傅得精确地控制钻头的方向、速度和压力。
要是稍微出点差错,钻头可能就偏离路线了,那就像火车脱轨了一样,麻烦可就大了。
第一章水平定向钻主要施工机械设备第一节施工机械计划表
详见后附施工机械计划表
第二节施工机械介绍
【1】施工工艺
水平定向钻进铺管的施工顺序为:现场勘探、设计钻孔轨迹、配制泥浆、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管。
导向孔轨迹设计是否合理,对管线施工能否成功至关重要。
钻孔轨迹主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具体位置、钻杆的入出土角度、被铺设管线和(或)钻杆允许的曲率半径等情况,设计出最佳钻孔路线。
该设计路线还会在根据实际施工时遇到的不同情况,进行调整。
【2】CASE60系列定向钻使用范围
【3】水平定向钻的设计理念
1. 为工程商提供降低风险的实用机型;
2. 强大的后备功率支持;
3. 倍力推拉系统,齿轮齿条系统;
4. 短式结构,便利在狭窄场地施工;
5. 60系列标准配备橡胶复合型履带,保护绿地和马路;
6. 改进了一些传统结构,提供使用方便;
7. 重载底盘,提高设备的稳定性;
【4】6032--新款机型
145,000N 推拉力
5200 N-M 扭矩
双齿轮齿条驱动
双速浮动动力头
多功能单手柄控制
新式LCD多功能操作屏
当前最先进的钻杆装卸机构
47GPM机载泥浆泵
绞接式机罩使保养更加容易
推拉力--145kN
符合人体工程学原理的新式操作椅进行了大幅度改进,其中包括
一个微处理器控制的全机仪表电子显示器。
单手柄控制
单手柄设计满足6032在复杂条件下进行操作的要求,通过微处理器控制设备,可以控制两种推拉速度
多功能的单一手柄即可控制所有的钻进功能
自动钻进功能,操作手柄固定在指定位置,降低操作人员的工作疲劳
显示屏显示数据可通过数据线传输到PC机上
液晶显示器配有背光显示并可使用功能键进行操控,用户得以快速方便地监控各项标准钻进功能;另外,还可提供钻进和设备诊断两种模式的显示,迅捷简便地进行数据搜集并且保存到计算机。
显示设备工作状态数据--例如:发动机的转速、温度,工作时的旋转和推拉压力,泥浆流量。
丝扣油自动注入,自动化程度高。
独有的阿斯泰克远程紧急停机系统,在出土端工作人员遇到紧急情况时,可立即关停所有钻机动作,同时发动机仍在运转。
既保证人员安全又保证设备发动机不受损。
有线控制,单独操作,人机分离,视野更开阔,操作安全,可有效提高工作效率,同时可减少施工人员,节省成本。
后拉式发动机罩,有效减少发动机维护保养的空间,使发动机维护保养更便捷,不占空间。
开式虎钳:
开式虎钳设计钻杆装卸,快捷可靠,齿块易于更换和维护。
配备独立的后支腿和驱进式锚固系统,在必要的情况下,锚固系统最多可安装四个固定锚桩,用户还可根据需要选配岩石锚桩。
外观新颖,其前后机罩均可以分别打开,工作人员站在地上就可以检查发动机和液压系统。
机载泥浆泵现在也由后机罩遮盖,得以更妥贴的保护,适合在寒冷季节施工。
1.钻杆位置指示器始终与钻杆保持一致,易于观察和掌握;
2.齿轮齿条传动,更安全、更可靠。
3.虎钳组自动序列性动作,上虎钳夹紧和下虎钳拧转地下钻杆,这一设计避免了各种有害负荷对钻机系统的影响;
4.橡胶钢骨履带,双速行走,液压弹簧,放松式制动装置,行走平稳,无损地面;
5.分立的后固定支撑,易于在不平地面调整和保持设备平衡;
6.机载高压泥浆系统有快速注入功能,缩短等待泥浆压力建立时间,提高操作速度和工作效率;
7.钻架在负荷下产生柔性微动,这一设计进一步延长使用寿命,提高可靠性;
8.45°可旋转操作椅,工作视野广阔,采用人体工程学设计的操作椅最大程度降低震动;9.平推装卸钻杆系统结构简洁,系统零件少,
维护成本低;10.安全防护功能包括:座椅连锁装置、控制切断。
前后控制台备有紧急停机开关;。