Л.2 РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТРАССЫ
Л.2.1 Основными геометрическими параметрами трассы газопровода являются (рисунки Л.1-Л.3):
- 
- длина пилотной скважины (длина бурового канала; длина трассы газопровода);
- 
- длина пилотной скважины в плане;
- 
- диаметр бурового канала;
- 
- заглубление пилотной скважины от точки забуривания;
- 
- заглубление пилотной скважины от точки выхода буровой головки из земли;
- 
- глубина (по вертикали) точки забуривания во входном приямке от поверхности земли;
- 
- заглубление пилотной скважины от поверхности земли при забуривании;
- 
- заглубление пилотной скважины от поверхности земли при выходе буровой головки из земли;
- 
- угол забуривания (входной угол);
- 
- средний расчетный текущий угол для вычислений при переходе от точки забуривания до точки максимального заглубления;
- 
- угол на выходе буровой головки из земли;
- 
- средний расчетный текущий угол для вычислений при переходе от максимального заглубления до выхода буровой головки из земли.
Рисунок Л.1 - Основные геометрические параметры трассы
Рисунок Л.2 - Схема забуривания пилотной скважины
Рисунок Л.3 - Схема перехода пилотной скважины от максимального угла забуривания к нулевому углу
Расчеты геометрических параметров пилотной скважины
Л.2.2 Расстояние 
от лафета бурильной установки до точки входа буровой головки в землю (точки забуривания) во входном приямке (рисунок Л.2) определяется по формуле
|
|
|
, (4)
где - расстояние по горизонтали от лафета буровой установки до точки входа буровой головки в землю во входном приямке, м;
- глубина точки входа бура в землю во входном приямке (определяется проектом), м;
- угол входа бура в землю (угол забуривания) (характеристика буровой установки), град.
Л.2.3 Радиус кривизны пилотной скважины 
при забуривании (рисунок Л.1) определяется при переходе от максимального угла при забуривании к нулевому на максимальной глубине (пилотная скважина выполняется по плавной дуге) и по формуле
, (5)
где - радиус кривизны пилотной скважины при забуривании, м;
- заглубление пилотной скважины от точки забуривания (определяется проектом).
Длина пилотной скважины 
при переходе от максимального угла при забуривании к нулевому углу (рисунки Л.1, Л.2) рассчитывается по формуле
, (6)
где - расчетная длина пилотной скважины от точки забуривания до точки максимального заглубления (от точки 
до точки 
), м.
Л.2.4 Количество буровых штанг 
, необходимое для выполнения пилотной скважины длиной , определяется по формуле
|
|
|
, (7)
где 
- длина одной штанги;
- количество буровых штанг, необходимое для бурения пилотной скважины длиной .
Л.2.5 Величина изменения текущего угла 
на каждой штанге при выполнении пилотной скважины на длине рассчитывается по формуле
, (8)
где - изменение угла на каждой штанге.
Л.2.6 Для упрощенных расчетов величины заглубления буровой головки в земле при переходе от максимального угла при забуривании (рисунки Л.2, Л.3) к нулевому при горизонтальном положении буровой головки необходимо определить средний расчетный текущий угол по формуле
, (9)
где - средний расчетный текущий угол для вычислений;
- текущий угол (в пределах от при забуривании до 0°), рассчитывается по формуле
, (10)
где 
- текущее число штанг, необходимое для проходки пилотной скважины длиной ( =1; 2; 3,..., ).
Л.2.7 Расчет текущего заглубления пилотной скважины 
(рисунки Л.2, Л.3)
, (11)
где 
- текущая длина пилотной скважины (от 0 до );
- средний текущий расчетный угол.
На рисунке Л.3 графически показаны:
- текущая длина пилотной скважины: 
= 
; 
; 
, …, ;
- текущее заглубление пилотной скважины: 
= 
; 
; 
, …, .
При этом расчет текущего заглубления на выходе газопровода (на длине 
) выполняется аналогично расчету на входе (на длине ).
|
|
|
Л.2.8 Радиус кривизны пилотной скважины 
на выходе пилотной скважины из грунта (рисунок Л.1) рассчитывается по формуле
, (12)
где - радиус кривизны пилотной скважины на выходе, м;
- угол на выходе, град;
- заглубление пилотной скважины на выходе, определяется по формуле
, (13)
где 
- перепад по высоте точки выхода пилотной скважины относительно точки забуривания, м.
Л.2.9 Длина пилотной скважины при переходе от нулевого угла на максимальной глубине к углу на выходе в выходном приямке (рисунок Л.1) определяется по формуле
, (14)
где - теоретическая длина пилотной скважины от точки максимальной глубины до точки выхода в выходном приямке (от точки 
до точки 
), м.
Л.2.10 Общая длина пилотной скважины от точки входа до точки выхода (рисунок Л.1) состоит из:
, (15)
где 
- длина прямолинейного участка;
- общая длина пилотной скважины от точки входа до точки выхода (от точки до точки ).
При наличии нескольких прямолинейных и криволинейных участков общую длину пилотной скважины рассчитывают по формуле
, (16)
где 
; 
; 
; 
; 
- длины различных прямолинейных и криволинейных участков.
|
|
|
Рисунок Л.4 - Расчетные параметры пилотной скважины
Л.2.11 Длина пилотной скважины в плане 
от точки входа в грунт до точки максимального заглубления (рисунок Л.1) определяется по формуле
, (17)
где - длина пилотной скважины в плане от точки до точки 
.
Л.2.12 Длина пилотной скважины в плане 
от точки максимального заглубления до точки выхода из земли определяется по формуле
, (18)
где - длина пилотной скважины в плане от точки 
до точки .
Л.2.13 Общая длина пилотной скважины в плане от точки забуривания до точки выхода пилотной скважины из земли состоит из
, (19)
где 
- длина прямолинейного участка в плане;
- общая длина пилотной скважины в плане от точки до точки .
При наличии нескольких прямолинейных и криволинейных участков длину трассы рассчитывают по формуле
, (20)
где 
; 
; 
; 
; 
и т.д. - длины конкретных криволинейных и прямолинейных участков пилотной скважины в плане.
По результатам расчетов параметров трассы газопровода оформляют профиль бурения (форма Г) и карту бурения (форма Д).
Л.2.14 Для расчета тяговых усилий при горизонтальном направленном бурении необходимо определить общий теоретический радиус кривизны бурового канала (рисунок Л.1):
а) для простых трасс, выполненных по плавной дуге, общий теоретический радиус равен фактическому радиусу кривизны бурового канала и рассчитывается по формуле
; (21)
б) для сложных трасс за радиус кривизны пилотной скважины принимают радиус вписанной окружности, наиболее приближенной к проектному профилю пилотной скважины, который рассчитывают по формуле (рисунок Л.1)
. (22)
Л.2.15 Длина плети газопровода, необходимая (и достаточная) для протаскивания, определяется по формуле
, (23)
где 
- длина трубы прокладываемого газопровода, м;
- расчетная длина, м;
- отклонение фактической длины бурового канала от расчетного размера: 10-20% для газопровода из полиэтиленовых труб, 3-5% для стального газопровода, м;
- участки газопровода вне бурового канала: 1,5-2,5 м, м.
Л.2.16 Объем грунта 
, удаляемого из скважины, определяется по формуле
, (24)
где - диаметр бурового канала (пилотной скважины), м;
- теоретическая длина бурового канала, м.
Л.2.17 Потребность в буровом растворе 
, необходимом для качественного бурения, зависит от типа грунта и колеблется в значительных пределах. В среднем для того чтобы вывести из скважины на поверхность один объем грунта, требуются 3-5 объемов бурового раствора (для сыпучего песка - 6-10 объемов).
Л.2.18 Минимальное время 
бурения пилотной скважины (бурового канала) составляет
, (25)
где - объем бурового раствора, который необходим для качественного бурения, л;
- производительность насоса бурильной установки, л/мин (характеристика бурильной установки).
Л.2.19 Максимальная скорость бурения 
. (26)
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 376; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!