Подводный переход, сооружаемый методом наклонно направленного бурения-Оборудование транспорта нефти и газа-Курсовая работа

Подводный переход, сооружаемый методом наклонно направленного бурения-Оборудование транспорта нефти и газа-Курсовая работа
Существующие траншейные способы сооружения подводных переходов газопроводов наряду с их достоинствами имеют ряд существенных недостатков и в полной мере не отвечают современным требованиям – необходимому уровню конструктивной надежности и защите окружающей среды. Основными недостатками траншейного способа являются: большой объем земляных и трудоемких водолазных работ, необходимость громоздких, утяжеляющих пригрузов или других средств, удерживающих газопровод в проектном положении в обводненной траншее. Механизированная разработка нижних слоев грунта береговых и русловых участков переходов, особенно в сочетании с взрывными работами, наносит ущерб экологическому состоянию водоемов. Значительный ущерб наносится при строительстве переходов магистральных газопроводов через крупные реки.
После окончания строительства переходов часто не восстанавливаются русла рек, происходит заболачивание поймы, обрушение берегов, нарушается гидрологический режим. Одной из перспективных технологий строительства переходов через естественные и искусственные препятствия является бестраншейная технология прокладки магистральных газопроводов, а в рамках бестраншейной технологии особый интерес представляет способ прокладки газопроводов под дном реки методом наклонно-направленного бурения (ННБ) [1], [9], [14], [19].
Принципиальным отличием метода ННБ является то, что газопровод при строительстве и эксплуатации не соприкасается с водной средой, которую он пересекает. Труба заглубляется на русловом участке практически на любую глубину, исключающую последующие внешние воздействия на него при любых прогнозируемых деформациях русла и берегов. Использование этого метода обеспечивает практически полную экологическую безопасность для водоемов в случае аварийных ситуаций.
Преимущества метода ННБ:
- экологическая безопасность, сохранность дна, берегов реки, водного режима реки за счет исключения подводных и береговых земляных, буровзрывных, берегоукрепительных и других работ;
- отсутствие помех судоходству;
- минимальный объем вынутого грунта;
- значительное сокращение сроков строительства;
- уменьшение эксплуатационных затрат;
- долговечность;
- надежная защита от внешних механических повреждений, в том числе от воздействия льдов и якорей судов в результате более глубокого заложения газопровода;
- отсутствие опасности обнажения газопровода при размывах русел рек;
- возможность строительства:
а) при отрицательных температурах;
б) на ограниченных по площади строительных площадках;
в) в стесненных условиях;
г) под гидротехническими сооружениями и глубоко расположенными коммуникациями;
д) в многолетнемерзлых грунтах.
К недостаткам метода ННБ, ограничивающим его применение, относят:
- большие единовременные затраты на приобретение оборудования;
- необходимость глубокого (до 40 м от дна) геотехнического бурения и гидрологических изысканий;
- сложность проходки в галечниковых, валунных, илистых и карстовых грунтах;
- повышенные требования к устойчивости береговых откосов.
Несмотря на все недостатки, метод ННБ является одним из самых прогрессивных в строительстве подводных переходов.

Уфимский государственный нефтяной технический университет
Кафедра сооружение и ремонт газонефтепроводов
Курсовая работа по дисциплине «Сооружение и ремонт газонефтепроводов»
На тему:"Расчет основных параметров подводного перехода, сооружаемого методом наклонно направленного бурения"
Уфа 2020
наружный диаметр трубопровода 〖 D〗_H= 1420 мм;
давление в трубопроводе р = 9,8 МПа;
категория – III;
вид грунта - суглинок;
район строительства: Якутия;
перекачиваемый продукт: газ;
многолетняя среднемесячная температура наружного воздуха в январе и июле соответственно t_min= -38,6 °C, t_max = 19,5 °C;
коэффициент условия работы m = 0,99;
временное сопротивление разрыву σ_в=R_1^H=625 МПа;
предел текучести σ_т=R_2^H=555 МПа;
коэффициенты надежности по материалу k_1= 1,34, k_2 = 1,2;
коэффициент надежности по ответственности трубопровода k_н = 1,265.
В данном курсовом проекте рассматривается строительство подводного перехода методом наклонно-направленного бурения (L=300 м) магистрального газопровода диаметром 1420 мм, рабочим давлением 9,8 МПа через реку.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 2
1 Характеристика объекта и района строительства 4
1.1 Характеристика объекта 5
1.2 Характеристика района строительства 5
2 Организация строительства 6
2.1 Организационно-техническая подготовка 7
3 Расчетная часть 8
3.1 Расчет основных параметров сооружения трубопровода. 9
3.2 Построение продольного профиля скважины 20
3.3 Расчет параметров газопровода на участке входа в скважину 21
3.4 Расчет тяговой нагрузки 23
3.5 Определение параметров бурового раствора 27
4 Технология строительства 35
4.1 Этапы строительства переходов методом наклонно-направленного бурения 35
4.2 Подготовительные работы 36
4.3 Очистка полости и испытание газопровода 38
4.4 Буровые работы 40
4.4.1 Буровое оборудование. 40
4.4.2 Выбор типа буровой установки. 41
4.4.3 Требования к буровым растворам. 41
4.4.4 Бурение пилотной скважины. 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 46
Состав: Конструкция подводного перехода, технология строительства подводного перехода методом ННБ Язык документа

Софт: КОМПАС-3D V18.1
Дальнейшее изучение и углубление знаний по вопросам наклонно-направленного бурения, позволит в будущем сократить риск аварийности на переходах магистральных газопроводов через искусственные и естественные преграды, улучшить технологию бурения скважины, расширить область применения метода наклонно-направленного бурения, то есть применять этот метод для более прочных грунтов.
Также при производстве работ методом ННБ и при соблюдении всех вышеперечисленных проектных решений, снижается техногенное воздействие на окружающую среду, что немаловажно из–за ухудшающейся экологической обстановки в регионе проведения работ.
Строительство подводных переходов методом ННБ имеет как ряд преимуществ, так и ряд недостатков.
В курсовом проекте были рассмотрены основные этапы строительства подводных переходов методом ННБ:
- бурение пилотной скважины;
- расширение скважины вперед или назад;
- протаскивание дюкера ходом назад
Большую роль в строительстве подводных переходов играют также и характеристики используемого бурового раствора. Выбор оборудования играет не маловажную роль при наклонно–направленном бурении подводных переходов.