定向钻回拖力计算公式01_-中文版
定向钻穿越过程回拖力计算方法选择
定向钻穿越过程回拖力计算方法选择袁亮;刘沛【摘要】文中通过对几种常用定向钻穿越时回拖力的计算方法适用范围进行分析比较,列举工程实例,通过计算结果的对比,优选出回拖力计算最准确的方法.计算结果表明:采用ASTM方法计算的回拖力大小与实际测量值误差最小;对ASTM计算方法进行修正,修正后的计算方法其结果更符合工程实际值.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P43-46)【关键词】回拖力;修正;适用条件;定向钻;穿越【作者】袁亮;刘沛【作者单位】陕西首创天成工程技术有限公司,陕西西安 710016;陕西首创天成工程技术有限公司,陕西西安 710016【正文语种】中文【中图分类】TE80 引言在管道穿越施工过程中,影响回拖力的因素有管道在泥浆中的浮力、管道的重力、管道与孔壁之间的摩擦系数以及泥浆的粘滞系数等。
在定向钻穿越施工的过程中,回拖力对于施工工艺确定、设备选取、管道连接、安装设计、管道长度、卡管现象的预防等起着决定性的作用[1]。
回拖力的确定在整个定向钻穿越施工中起着至关重要的作用[2],目前许多文献基于不同的理论,推导出了各种计算公式,但并未详细解释不同公式计算结果中的差异,并对其适用条件范围做出解释。
本文对常用的几种回拖力计算方法进行分析对比,并说明其适用条件。
1 回拖力计算方法1.1 卸荷拱土压力计算方法受孔道上方塌落土的压力以及孔底支承力的影响,孔底承受管道自身的重力,其计算方法为[3]F=[2p(1+ka)+P0]μL(1)式中:F为回拖力,kN;p为土壤对单位长度管道施加的压力,kN/m;ka为土的压力系数,一般取0.3;P0为单位长度管道所受重力,kN/m;μ为摩擦系数;L为穿越管段的长度,m。
图1为土壤卸荷拱示意图。
φ为穿越地层土的内摩擦角。
一般地,砂层为30°~40°,黏土层为15°~25°。
水平定向钻施工作业中的有关计算
水平定向钻施工作业中的有关计算-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII水平定向钻施工作业中的有关计算2007年02月12日来源:中国水协设备网[摘要]:本文结合实际施工实例,详细,全面,列举了水平定向钻施工作业中的有关计算,为施工的顺利完成提供了数据保障。
对于工程施工有重要的指导意义。
[关键词]:水平定向钻钻径轨迹计算随着全国市政建设的高速发展,市政公用设施——城市地下管线的修复更换,安装完善工作也得以高速发展。
随着人们环境意识的增强,无开挖,无污染,高速高效施工方法——水平定向钻顶管敷管法已在全国范围高速发展,水平定向钻施工企业也在全国迅速膨胀,水平定向钻施工技术,实际操作经验也逐渐提高。
为适应这样趋势,本文汇总了水平定向钻施工作业中的相关计算,与施工作业者讨论。
1 管重及回拖力计算(1).管子重量计算:计算管子重量时,查找各种材料手册比较方便。
也可用以下公式进行计算;Q= π ( DW- S ) S γ / 1000对于钢管则用下式计算重量:Q= 0.02466 S ( DW - S )式中 Q——管子重量, ㎏/mDW——管子外径, mmS ——管子壁厚,mmγ——管子材质密度,t/m3 ,如钢取7.85,铸铁取7.2(2).所需回拖力计算:回拖产品管线所需回拖力也就是管壁和孔壁之间摩擦力w,其由下式计算;w = [ 2 p (1 + ka) + p0 ] f L式中:w——管壁和孔壁之间摩擦力,KNp——土对每米管道压力, KN/mka——主动土压力系数,一般取0.3p0——每米管道重量 , KN/mf——管壁和孔壁之间摩擦系数 , 02~0.6L——管道长度,m由上式可知,摩擦力主要取决于土对管道压力p和摩擦系数f的大小。
土对管道压力主要与土层的性质和导向孔的曲率有关。
沙土的粘聚力小,对管道的压力大,p一般按所敷管线直径1~2倍高度土质量计算;粘性土的粘聚力大,对管道压力小,p一般按所敷管线直径0.5~1倍高度土质量计算。
水平定向钻管道穿越回拖力计算公式的比较分析
水平定向钻管道穿越回拖力计算公式的比较分析杨先亢;遆仲森;马保松;韦立勇;兰海涛【摘要】回拖力计算是采用水平定向钻进技术(HDD)进行管道铺设工程设计的一项重要内容,也是选择钻机和管材的主要依据.在实际施工中,水平定向钻穿越回拖力计算方法很多,且计算结果相差也比较大,常常使工程设计人员无从选择.针对这一问题,文章选取了<油气输送管道穿越工程施工规范>、<给水排水管道工程施工及验收规范>、美国燃气管道研究会的计算方法和美国材料试验学会ASTM法这4个目前国内外常用的回拖力计算公式,并结合3个具有代表性的工程实例,对4个公式的计算结果及应用环境进行比较分析,得出的结论可供HDD工程设计人员借鉴参考.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2011(037)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】水平定向钻;回拖力;管道穿越【作者】杨先亢;遆仲森;马保松;韦立勇;兰海涛【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉,430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉,430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉,430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉,430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】TE973.4水平定向钻进技术的施工过程一般可以分为三个阶段,即钻先导孔、扩孔和管道回拖[1-2]。
其中管道的回拖阶段需要选择适当的管材和壁厚来承受安装时的荷载,设计人员要预先确定安装荷载并确保管道尺寸能够承受这些载荷,施工单位也要根据他们提出的计算方法来预测回拖力并施工安装管道。
另外,回拖力还是水平定向钻钻机选择的主要参数,回拖力的计算是管道穿越工程首要解决的问题之一。
穿越管段在回拖过程中的受力非常复杂。
目前普遍认为管道在回拖过程中主要受到以下5种阻力:一是穿越管道与孔壁间的摩擦阻力;二是管道和地表之间的摩擦阻力;三是绞盘效应力,源于沿弯曲钻孔轨迹拖拉管道产生的递增承载压力;四是流体阻力;五是弯曲时由管道刚度产生的阻力[1]。
水平定向钻穿越回拖力计算公式.xls
注:黄色部分内容按工程实际情况填写,蓝色部分为自动计算。
(T) (T) (T) (T) T,可以满足工程需要。
距离 L2 (m)
1025.68 距离 L2 L3 (m)
220.12
f1(孔外) (0.1~0.3)
0.3
f2(孔内) (0.1~0.3)
0.40
定向钻穿越回拖力的计算,对于正确选用钻机至关重要。以下计算的条件是孔内充满泥浆,孔壁保持完好。(管材为钢管)
根据美国奥格公司提供的计算方法如下:计算时在设计曲线上取有代表性的4个点,计算在各点的使管线向前运动所需的拉力.
=
28.89
(T)
当管线回拖到第2点时,管线的深度为
20.00 管线产生的净浮力计算如下:
F静浮
=
(W-F浮)
×
H
×
ρ
=
4.75
(T)
未拖入管线段产生的摩擦阻力计算如下:
F未
=
W
× (L2+L3) ×
f1
=
119.07
(T)
则有在第2点产生的总回拖力计算如下
F2
=
F2-1
+
F静浮
+
F未
=
152.71
穿越长度 L(m)
1500
管径D (mm)
定向钻回拖力的计算
813
壁厚 (mm)
16.0
入土角 (α)
10
出土角 (β)
6
管道埋深H (m)
20.0
曲率半径R (m)
1219.50
1#点至2#
2#点至3#点
3#点至4#点
摩擦系数
摩擦系数
入土点标高 (m)
定向钻穿越多管同孔回拖施工技术
定向钻穿越多管同孔回拖施工技术摘要:辽河油田双6区块气驱采油开发工程站外系统双台子河定向钻穿越工程于2012年4月12日回拖成功,穿越长度为803米,在辽河油田大型河流穿越中首次实现了四管同孔回拖施工。
本文分析了管道定向钻穿越中多管同孔回拖的施工难点,并根据实际的施工经验,总结了多管同孔回拖施工的要点。
关键词:定向钻;回拖;多管同孔Abstract: the liaohe oilfield double block 6 gas driving oil development engineering stood outside the double system counter direction drill project in 2012 on April 12, dragged back to success, through the length of 803 meters, in liaohe oil field large rivers for the first time through four tube with holes realized back to drag the construction. This paper analyzes the pipeline direction drill hole back with more in the tube of drag construction difficulties, and according to the actual construction experience, and summarizes the mind back to drag the hole with construction points.Keywords: directional drilling; Back to drag; Mind with holes前言近年来随着国家大力建设石油天然气管道输送网络,“非开挖”穿越技术也在不断的发展和完善,其中定向钻穿越技术具有工期短、质量高、对周围环境影响小等特点,成为“非开挖”穿越的主流。
定向钻轨迹计算
项次
数值
钢管内径(mm)
1000
钢管壁厚(mm)
12
钢管外径(mm)
1024
管内压力(MPa)
1.0
管外压力(MPa)
1.0
转弯半径(mm)
1500000
管材弹模(MPa)
200000
管材极限屈服应力σ(MPa)
345
备注
内压环向应力(MPa) 内压轴向应力(MPa) 弯曲轴向应力(MPa) 回拖轴向拉应力(MPa)
0.287 满足
41.7 20.8 68.3 1.7
最大轴向应力(MPa)回拖时
59.0 满足
最大轴向应力(MPa)运用时 最小轴向应力(MPa)
89.1 满足 -47.4
管材允许应力[σ](MPa)
207
直管内压壁厚t=pd/(2[σ])
2.4
回拖力计算 F(kN) 穿越管段长度 L(m) 钢管外径(m) 钢管内径(m) 摩擦系数 f(0.1~0.3) 泥浆密度 1.15~1.20 钢材密度 78kkN/m3 粘滞系数K=0.01~0.03
13.424 0.241632 Mpa
0.287 满足
谷河定向钻拖管强度、稳定计算
项次
数值
备注
钢管内径(mm)
1000
钢管壁厚(mm)
12
钢管外径(mm)
1024
管内压力(MPa)
1.0
管外压力(MPa)
1.0
转弯半径(mm)
1500000
管材弹模(MPa)
200000
管材极限屈服应力σ(MPa)
78 0.02
径向屈曲失稳核算 临界压力Pcr(MPa) 钢管椭圆度f0(%) n= m=
水平定向钻施工作业中的有关计算
作者简介:杭超军(1973—)男,助工,1997年毕业于北京建筑工程学院城建系燃气专业,长期从事水平定向钻施工工作。
现任西安市天然气工程有限责任公司经营管理部副部长。
随着全国市政建设的高速发展,市政公用设施——城市地下管线的修复更换,安装完善工作也得以高速发展。
随着人们环境意识的增强,无开挖,无污染,高速高效施工方法——水平定向钻顶管敷管法已在全国范围高速发展,水平定向钻施工企业也在全国迅速膨胀,水平定向钻施工技术,实际操作经验也逐渐提高。
为适应这样趋势,本文汇总了水平定向钻施工作业中的相关计算,与施工作业者讨论。
1管重及回拖力计算1.1管子重量计算计算管子重量时,查找各种材料手册比较方便。
也可用以下公式进行计算:Q=π(DW-S )S γ/1000对于钢管则用下式计算重量:Q=0.02466S (DW -S )式中Q :管子重量,㎏/m ;DW :管子外径,mm ;S :管子壁厚,mm ;γ:管子材质密度,t/m 3,如钢取7.85,铸铁取7.2。
1.2所需回拖力计算回拖产品管线所需回拖力也就是管壁和孔壁之间摩擦力w ,其由下式计算:w =[2p (1+k a )+p 0]f L式中:w :管壁和孔壁之间摩擦力,KN ;p :土对每米管道压力,KN/m ;k a :主动土压力系数,一般取0.3;p 0:每米管道重量,KN/m ;f :管壁和孔壁之间摩擦系数,02~0.6;L :管道长度,m 。
由上式可知,摩擦力主要取决于土对管道压力p 和摩擦系数f 的大小。
土对管道压力主要与土层的性质和导向孔的曲率有关。
沙土的粘聚力小,对管道的压力大,p 一般按所敷管线直径1~2倍高度土质量计算;粘性土的粘聚力大,对管道压力小,p 一般按所敷管线直径0.5~1倍高度土质量计算。
导向孔的曲率半径R 对p 影响也较大,但当R ﹥1200D (D 为管线直径)时,可以不考虑其影响。
2钻径轨迹的设计计算钻径轨迹的计算是施工作业成败的关键环节。
定向钻回拖力计算公式01 -英文版English
1.05
our company are giving the calculation method as below:choose 4 points on the design crossing curve,to calculate at each point the force need to pull the pipe forward. Entry point 4#point 3#poin t
Conclusion:From the caculation above,among these four points
2
point's pull force is maximum
152.71
T,according to the theoretical calculation,the rig's pull force should over
Caculation Method for Horizontal Directional Drilling Pulling Force
Crossing Length L(m) Entry point elevation (m) 1500 Pipe Diameter D(mm) Exit point elevation (m) 813 Pipe Thicknes 16.0 sδ (mm) 1#point to2#poin t 254.20 distance L1(m) Drill Entry Incidence (α ) 2#point to3#point distance L2(m) 10 Drill Exit Incidence (β ) 3#point to4#point distance L3(m) 6 Pipe Depth H(m) Friction factor f1(outside hole)(0.1~ 0.3) 20.0 Curvature Radius R(m) Friction factor f2(inner hole)(0.1~ 0.3) mud density ρ 1219.50
水平定向钻施工作业中的计算
水平定向钻施工作业中的有关计算2007年02月12日来源:中国水协设备网[摘要]:本文结合实际施工实例,详细,全面,列举了水平定向钻施工作业中的有关计算,为施工的顺利完成提供了数据保障。
对于工程施工有重要的指导意义。
[关键词]:水平定向钻钻径轨迹计算随着全国市政建设的高速发展,市政公用设施——城市地下管线的修复更换,安装完善工作也得以高速发展。
随着人们环境意识的增强,无开挖,无污染,高速高效施工方法——水平定向钻顶管敷管法已在全国范围高速发展,水平定向钻施工企业也在全国迅速膨胀,水平定向钻施工技术,实际操作经验也逐渐提高。
为适应这样趋势,本文汇总了水平定向钻施工作业中的相关计算,与施工作业者讨论。
1 管重及回拖力计算(1).管子重量计算:计算管子重量时,查找各种材料手册比较方便。
也可用以下公式进行计算;Q= π ( DW- S ) S γ / 1000对于钢管则用下式计算重量:Q= S ( DW - S )式中 Q——管子重量, ㎏/mDW——管子外径, mmS -——管子壁厚,mmγ-——管子材质密度,t/m3 ,如钢取,铸铁取(2).所需回拖力计算:回拖产品管线所需回拖力也就是管壁和孔壁之间摩擦力w,其由下式计算; w = [ 2 p (1 + ka) + p0 ] f L式中:w——管壁和孔壁之间摩擦力,KNp——土对每米管道压力, KN/mka——主动土压力系数,一般取p0——每米管道重量 , KN/mf——管壁和孔壁之间摩擦系数 , 02~L——管道长度,m由上式可知,摩擦力主要取决于土对管道压力p和摩擦系数f的大小。
土对管道压力主要与土层的性质和导向孔的曲率有关。
沙土的粘聚力小,对管道的压力大,p一般按所敷管线直径1~2倍高度土质量计算;粘性土的粘聚力大,对管道压力小,p一般按所敷管线直径~1倍高度土质量计算。
导向孔的曲率半径R对p影响也较大,但当R﹥1200D(D为管线直径)时,可以不考虑其影响。
水平定向钻施工作业中的计算
水平定向钻施工作业中的计算文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]水平定向钻施工作业中的有关计算2007年02月12日来源:中国水协设备网[摘要]:本文结合实际施工实例,详细,全面,列举了水平定向钻施工作业中的有关计算,为施工的顺利完成提供了数据保障。
对于工程施工有重要的指导意义。
[关键词]:水平定向钻钻径轨迹计算随着全国市政建设的高速发展,市政公用设施——城市地下管线的修复更换,安装完善工作也得以高速发展。
随着人们环境意识的增强,无开挖,无污染,高速高效施工方法——水平定向钻顶管敷管法已在全国范围高速发展,水平定向钻施工企业也在全国迅速膨胀,水平定向钻施工技术,实际操作经验也逐渐提高。
为适应这样趋势,本文汇总了水平定向钻施工作业中的相关计算,与施工作业者讨论。
1 管重及回拖力计算(1).管子重量计算:计算管子重量时,查找各种材料手册比较方便。
也可用以下公式进行计算;Q= π ( DW- S ) S γ / 1000对于钢管则用下式计算重量:Q= S ( DW - S )式中 Q——管子重量, ㎏/mDW——管子外径, mmS -——管子壁厚,mmγ-——管子材质密度,t/m3 ,如钢取,铸铁取(2).所需回拖力计算:回拖产品管线所需回拖力也就是管壁和孔壁之间摩擦力w,其由下式计算; w = [ 2 p (1 + ka) + p0 ] f L式中:w——管壁和孔壁之间摩擦力,KNp——土对每米管道压力, KN/mka——主动土压力系数,一般取p0——每米管道重量 , KN/mf——管壁和孔壁之间摩擦系数 , 02~L——管道长度,m由上式可知,摩擦力主要取决于土对管道压力p和摩擦系数f的大小。
土对管道压力主要与土层的性质和导向孔的曲率有关。
沙土的粘聚力小,对管道的压力大,p一般按所敷管线直径1~2倍高度土质量计算;粘性土的粘聚力大,对管道压力小,p一般按所敷管线直径~1倍高度土质量计算。
水平定向钻施工作业中的有关计算
水平定向钻施工作业中的有关计算2007年02月12日来源:中国水协设备网[摘要]:本文结合实际施工实例,详细,全面,列举了水平定向钻施工作业中的有关计算,为施工的顺利完成提供了数据保障。
对于工程施工有重要的指导意义。
[关键词]:水平定向钻钻径轨迹计算随着全国市政建设的高速发展,市政公用设施——城市地下管线的修复更换,安装完善工作也得以高速发展。
随着人们环境意识的增强,无开挖,无污染,高速高效施工方法——水平定向钻顶管敷管法已在全国范围高速发展,水平定向钻施工企业也在全国迅速膨胀,水平定向钻施工技术,实际操作经验也逐渐提高。
为适应这样趋势,本文汇总了水平定向钻施工作业中的相关计算,与施工作业者讨论。
1 管重及回拖力计算(1).管子重量计算:计算管子重量时,查找各种材料手册比较方便。
也可用以下公式进行计算;Q= π ( DW- S ) S γ / 1000对于钢管则用下式计算重量:Q= 0.02466 S ( DW - S )式中Q——管子重量, ㎏/mDW——管子外径,mmS ——管子壁厚,mmγ——管子材质密度,t/m3 ,如钢取7.85,铸铁取7.2(2).所需回拖力计算:回拖产品管线所需回拖力也就是管壁和孔壁之间摩擦力w,其由下式计算;w = [ 2 p (1 + ka) + p0 ] f L式中:w——管壁和孔壁之间摩擦力,KNp——土对每米管道压力, KN/mka——主动土压力系数,一般取0.3p0——每米管道重量, KN/mf——管壁和孔壁之间摩擦系数, 02~0.6L——管道长度,m由上式可知,摩擦力主要取决于土对管道压力p和摩擦系数f的大小。
土对管道压力主要与土层的性质和导向孔的曲率有关。
沙土的粘聚力小,对管道的压力大,p一般按所敷管线直径1~2倍高度土质量计算;粘性土的粘聚力大,对管道压力小,p一般按所敷管线直径0.5~1倍高度土质量计算。
导向孔的曲率半径R对p影响也较大,但当R﹥1200D(D为管线直径)时,可以不考虑其影响。
水平定向钻穿越回拖力计算公式说课讲解
F3-4
=
(W-F浮)
×
L3
×
(f2cosα-sinα)
则有在第4点产生的总回拖力计算如下:
F4
=
F2-1
+
F2-3
+
F3-4
=
结论:以上的计算过程中得出,四个
点中第
2
点处的回拖力最大为 152.71
F未
=
=
21.04
147.48
10.97 132.66
T,根据理论计算,钻机的回拖力大于 152.71
距离 L2 (m)
1025.68 距离 L2 L3 (m)
220.12
f1(孔外) (0.1~0.3)
0.3
f2(孔内) (0.1~0.3)
0.40
定向钻穿越回拖力的计算,对于正确选用钻机至关重要。以下计算的条件是孔内充满泥浆,孔壁保持完好。(管材为钢管)
根据美国奥格公司提供的计算方法如下:计算时在设计曲线上取有代表性的4个点,计算在各点的使管线向前运动所需的拉力.
=
28.89
(T)
当管线回拖到第2点时,管线的深度为
20.00 管线产生的净浮力计算如下:
F静浮
=
(W-F浮)
×
H
×
ρ
=
4.75
(T)
未拖入管线段产生的摩擦阻力计算如下:
F未
=
W
× (L2+L3) ×
f1
=
119.07
(T)
则有在第2点产生的总回拖力计算如下
F2
=
F2-1
+
F静浮
+
F未
=
152.71
定向钻穿越过程回拖力计算方法选择
YUAN Liang, LIU Pei
( Shaanxi Shou Chuang Tian Cheng Engineering Technology Co., Ltd., Xi’ an 710016, China)
July.2018
p
v
=
γ
e
D0
D
e
[
1
+tan( 2fkp λ
45°
-
φ 2
)
]
(3)
式中:pv为管道受到土壤垂直方向的压力,kN / m;γe 为
土的容重,kN / m3;D0 为管道外径,m;De 为扩孔直径,
m;h 为天然卸荷拱的高度,m;fkp为土层的结实系数;λ
为孔壁稳定系数,一般取 30.0 ~ 40.0。
依据朗肯土压力理论,ph为[ 3 ]
p
h
=
pv
tan2(
45°
+
φ 2
)
(4)
由式( 1) 、式( 3) 、式( 4) 推导可得:
{ } F=μeL
γeD0De[ 1+tan( 45° -
φ 2
) ] [ 1+tan2( 45° + fkpλ
φ 2
)](1+ka) +P0
(5)
表 1 为土壤坚实系数及孔道稳定系数表。
0 引言
在管道穿越施工过程中,影响回拖力的因素有管
道在泥浆中的浮力、管道的重力、管道与孔壁之间的
摩擦系数以及泥浆的粘滞系数等。 在定向钻穿越施
工的过程中,回拖力对于施工工艺确定、设备选取、管
定向钻铺管回拖力计算模型
定向钻铺管回拖力计算模型呼石磊;鄢泰宁;王斌;刘昊【摘要】The stress state of in-hole pipe is very complicated in pipe-laying in directional drilling, and pull-back force is the main clue when choosing the drilling rig. Therefore, stress state analysis and calculation of pull-back force play significant role in directional crossing pipe-laying. By analyzing stress state of pipe in both flexure and steady division, the force model is established. And eventually, the actual case verified that this calculation method was more actual and more accurate.%在定向钻穿越铺管的过程中,管道在孔内的受力情况非常复杂,但是回拖力计算又是机具选择的重要参考依据,所以管道受力分析及回拖力计算就显得非常重要.通过分析管道在弯曲段和稳定段的受力情况,分别建立管道弯曲段和稳定段的受力模型,最终总结出计算管道回拖力的方法.经实例计算检验,这种计算方法更加接近实际.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】5页(P66-69,73)【关键词】定向钻铺管;管道回拖力;计算模型【作者】呼石磊;鄢泰宁;王斌;刘昊【作者单位】岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学工程学院,湖北武汉430074;岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学工程学院,湖北武汉430074;湖南钻井公司,湖南长沙410007;岩土钻掘与防护教育部工程研究中心,湖北武汉430074;中国地质大学工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】P634水平定向钻穿越技术在管道施工中越来越普遍,它在施工中主要分为三个阶段[1],即钻先导孔,再用扩孔器扩大先导孔直径,最后实行管道回拖。
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F2-3
=
(W-F浮)
×
L2
×
f2
=
9.23
(T)
未拖入管线段产生的摩擦阻力计算如下:
F未
=
W
×
L3
×
f1
=
3.35
(T)
在3#点时,产生的总回托力计算如下:
F3
=
F2-1
+
F2-3
+
F静浮
+
F未
=
18.82
(T)
4)在4#点时,管线头部到达第4点时,即回拖已经成功,该点手里计算如下 :
F3-4
=
(W-F浮)
×
L3
×
(f2cosα-sinα)
=
则在4#点时,产生的总回托力计算如下:
1.54
(T)
F4
=
F2-1
+
F2-3
+
F3-4
=
16.07
(T)
结论:以上的计算过程中得出四个点中第
3
点处的回托力最大为 18.82 T,根据理论计算,钻机的回拖力大于 18.82
T,可以满足工程需要.
注:黄色部分内容按工程实际情况填写,紫色部分 为自动计算。翻译:小于 计算结果
计算结果
定向钻钻机规格选用,配合定向钻钻机管线图使用
=
5.29
(T)
当管线会拖到第2点时,管线深度为
8.00 管线产生的净浮力计算如下
F静浮
=
(W-F浮)
×
H
×
ρ
=
0.95
(T)
未拖入管线段产生的摩擦阻力计算如下:
F未
=
W
× (L2+L3) ×
f1
=
11.47
(T)
则在2#点时,产生的总回托力计算如下:
F2
=
F2-1
+
F静浮
+
F未
=
17.71
(T)
3) 在3#点时,管线经过水平段或,到达第二个这点,其计算如下:
(m)
(m)
3#点到4#点 的距离L3 (m)
112.04
摩擦系数(孔 外)(0.1~
0.3)
0.3
摩擦系数(孔 内)(0.1~
0.3)
0.30
定向钻穿越回托力的计算,对正确选用钻机至关重要。一下计算的条件是孔内充满泥浆,孔壁保持完好(管材为钢管)
根据美国奥格松斯提供的计算方法如下:计算时在设计曲线上取有代表性的4个点,计算在个点的使管线向前运动所需的拉力。
穿越长度 L(m)
500
直径 D (mm)
508
入土角(α) 10
出土角 (β)
6
管道埋深(m) 8.0 曲率半径(m) 762.00
入土点标高 (m)
0.00
出土点标高 (m)
0.00
1#点到2#
2#点到3#点
点距离 L1 116.05 的距离 L2 271.91
4#点
入土点
3#点
深度H
2#点
泥浆密度ρ
1.05
出土点
1#点
每米管线的重量W(kg)
99.54
每米管线炫富在泥浆中长生的浮力 F浮(kg)
212.71
1)在第1#点时
F1
=
W
×
L
×
f
=
14.93
(T)
2)在2#点时,管线回托到第一个转折点,计算如下:
F2-1
=
(W-F浮)
×
L1
×
(f2cosβ+sinβ)