Добавил:
Я студент Уфимского Топливно-Энргетического колледжа, к сожалению этот сайт для вузов, по этому я выбрал вуз связанный с нашим дальнейшим обучением. В этом профиле я скинул всю информацию которую собрал за 4 курса, да много всякого мусора, но кое что полезное в нем тоже можно найти. Все эти файли по специальности сооружения и эксплуатации ГНП и ГНХ, подходят для Факультета Тубопроводного Транспорта УГНТУ, по этому можете смело пользоваться. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

База книг в электронке для ЭНН УТЭК / salnikov_metody_stroitelstva_podvodnyh_perehodov_gazonefteprovodov_na_rekah_2009_1

.pdf
Скачиваний:
94
Добавлен:
03.06.2018
Размер:
1.5 Mб
Скачать

61

Наиболее типичным являются профили:

-состоящие из двух прямолинейных граничных участков и центрального, искривленного по радиусу, участка;

-профили, включающие дополнительно центральную прямолинейную вставку.

Если позволяют условия проектирования, то длина центральной вставки должна превышать 50 м (около пяти бурильных труб) в целях получения воз-

можности корректировать профиль при бурении скважины.

Длина перехода определяется расстоянием между точкой забуривания пилотной скважины и местом ее выхода и характеризуется углами входа и выхода бура. Границами русловой части подводного перехода, выполненного бес-

траншейным методом, являются точки входа и выхода скважины. Бурение пилотной скважины ведется в соответствии с чертежами Рабочего проекта.

Трубопровод в грунтовой скважине необходимо проложить ниже линии предельного размыва по радиусу не менее радиуса упругого изгиба тру-

бопровода.

Радиус изгиба проектируемой скважины должен быть не менее радиуса упругого изгиба трубопровода. Минимально допустимые радиусы упругого изгиба, обеспечивающие прокладку трубопроводов без опасных напряжений в стеках трубы, должены соответствовать формуле:

 

 

Rmin 1200 Дн,

где Rmin

радиус минимального изгиба трубопровода, м;

Дн

наружный диаметр трубопровода.

Проектная величина заглубления трубопровода составляет не менее 3 м от линии предельного размыва русла реки и не менее 8 м от наименьшей отмет-

ки дна.

Точка входа буровой колонны (выхода рабочего трубопровода) принима-

ется с учетом оптимального размещения бурового комплекса, удобства выполнения буровых работ и работ по монтажу рабочего трубопровода, а также с учетом уменьшения тяговых усилий. Предпочтительно, чтобы протаскивание в скважину трубопровода велось с более высокого берега к более низкому, и бу-

ровой комплекс располагался для рек Ухта и Печора на правом берегу.

4.2.1.2 Расчет длины скважины трубопровода

Для определения расстояния и между точками входа и выхода трубопровода в горизонтальной проекции и общей длины трубопровода, укладываемого

62

способом ННБ, необходимо найти ширину прогнозируемого профиля размыва по верху и по низу Вп и bп соответственно (точки 1,2,3,4).

Схема построения подводного перехода газопровода диаметром 1420 мм через реку Ухта представлена на рисунке 15.

-ширина зеркала воды Во, м. Во = 46,5 м;

-ширина русла между береговыми кромками В1, м. В1 = 68 м;

-прогнозируемые величины отступления береговых склонов:

-левого Вр1 , м. Вр1 1 м;

-правого Вр2 , м. Вр2 0,1 м;

-заложения откосов береговых склонов:

-левого m1, m1 0,214;

-правого m2 , m2 0,0922;

-прогнозируемая глубина размыва дна от наинизшей его отметки hp.

hp 0,1 м.

 

Ширина проектного профиля размыва по верху, Вп , м,

 

 

 

Вп В1 Вр1 Вз1 Вр2 Вз2 ,

(1)

где

В1

– ширина русла между бровками берегов м;

 

Вр1, Вр2

– прогнозируемые величины отступления береговых склонов

 

 

по материалам инженерных изысканий и гидролого-

 

 

морфологического анализа руслового процесса, м;

 

Вз1, Вз2

– запасы к прогнозируемым значениям отступления берегов,

 

 

м;

 

 

Вз1 должен удовлетворять условию,

 

 

 

Вз1 m1 ,

(2)

где

m1

– заложения откоса берегового склона; m1

0,214;

 

– запас к прогнозируемой глубине размыва дна, м;

 

 

2 Дн,

 

 

Дн

– наружный диаметр трубопровода, м; Дн 1,42 м;

 

 

2 1,42 2,84 м;

 

Вз1 0,214 2,84 м;

Вз1 0,607 м.

Принимаем Вз1 0,7 м.

 

 

 

 

Bn

 

 

 

 

 

левый берег

Вр1

 

 

Вр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вз1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

В1

 

 

Bp2

Вз2

правый берег

 

 

 

 

Вo

 

 

 

 

4

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГВВ - 97,35

 

2

 

 

 

 

1

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

 

 

 

 

 

 

B1

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

hp

 

 

 

 

 

63

 

 

 

2

 

 

3

НТс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вn

 

 

 

 

 

Рис. 15. Схема построения продольного профиля трубопровода, прокладываемого способом ННБ

 

 

Bn, вn – ширина проектного профиля размыва соответственно по верху и по низу; Вр – ширина прогнозируемого профиля размы-

ва русла по береговым бровкам; В1 – ширина русла между бровками берегов; Во – ширина русла при УВВ 10 % обеспеченности;

Вр1, Вр2 – прогнозируемые величины отступления береговых склонов; Вз1, Вз2 – запасы к прогнозируемым значениям отступления берегов; m1, m2 – заложения откосов береговых склонов; Rк – радиус криволинейной искусственного изгиба трубо-

провода; hр – прогнозируемая глубина размыва дна от наиболее низшей его отметки; hз – запас к прогнозируемой глубине размы-

ва дна; НТс – нижняя точка оси скважины БС; о – наинизшая отметка дна реки

 

64

 

Вз2

должен удовлетворять условию,

 

 

 

Вз2 m2 ,

(3)

где m2

заложения откосов береговых склонов; m2

0,0922;

 

 

Вз2 0,0922 2,84 м;

 

 

 

 

 

 

Вз2 0,26 м.

 

Принимаем Вз1 0,3м.

Вп 68 1 0,7 1 0,3 71 м.

 

Ширина проектного профиля размыва по низу bп , м,

 

 

 

bп Вп Н1 m1 H2 m2 ,

(4)

где

Н1

разница высот наинизшей отметки профиля размыва относи-

 

 

 

тельно высоты левого берега, м;

 

 

 

 

Н1 Нб1 hp hз,

(5)

где

Нб1

– высота левого берега относительно наинизшей отметки дна, м;

 

 

 

Нб1 Д1 Д0 ,

(6)

где

Д1

высотная отметка левого берега, м; Д1 128,87м;

 

Д0

высотная отметка дна БС, м; Д0 97,35 м.

 

 

 

Нб1 128,87 97,35 31,52 м;

 

 

 

 

Н1 31,52 0,5 2,84 34,86 м;

 

 

Н2

разница высот наинизшей отметки профиля размыва относи-

 

 

 

тельно высоты правого берега, м;

 

 

 

 

Н2 Нб2 hp hз м,

(7)

где

Нб2

– высота правого берега относительно наинизшей отметки дна, м;

 

 

 

Нб2 Д2 Д0 ,

(8)

где

Д2

высотная отметка правого берега, м; Д1

109,22м;

 

 

 

Нб2 109,22 97,35 11,87 м;

 

 

 

 

Н2 11,87 0,5 2,84 15,21 м;

 

 

 

 

bп 71 34,86 0,214 15,21 0,0922 49 м.

 

Радиус кривой искусственногоизгиба трубопровода, , м;

 

 

 

Rк Rmin ,

 

где

Rmin

– радиус минимального изгиба трубопровода, м;

 

 

 

Rmin 1200 Дн,

 

Rmin 1200 1,42=1700 м,

1700 м.

65

Диаметр скважины необходимой для протаскивания трубопровода, Дс, м,

Дс 1,25 Дн,

Дс 1,25 1,42 1,8 м.

Угол скважины в точке 2, а2, град,

 

a2 arcsin

bn

,

 

 

 

 

 

 

2R

a2

arcsin

41

0,6890 .

 

 

 

2 1700

Угол скважины в точке 3, а3, град,

 

a3 arcsin

bn

,

 

 

 

 

 

 

2R

a3

arcsin

41

0,6890 .

 

 

 

2 1700

Нижняя точка оси скважины БС, НТс, м,

 

Дс

 

bп

tga2,3

 

НТс До hp hз

 

 

 

 

 

,

2

 

2

 

 

 

 

 

1,8

 

 

41 tg0,689

 

НТс 97,35 0,5 2,84

 

 

 

 

 

88,35 м.

2

2

 

 

 

 

 

 

Угол входа скважины, a4, град,

 

 

 

 

 

а4

arccos

R (Д2

НТс)

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

а4 arccos

1704 (109,22 92,86)

7,80 .

 

 

 

 

 

1704

 

 

 

 

 

Угол выхода скважины, a1, град,

 

 

 

 

 

а1

arccos

R (Д1

НТс)

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

а arccos

1704 (128,871

92,86)

11,70 .

 

 

 

 

 

1

1704

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9)

(10)

(11)

Протяженность от нижней точки оси скважины до входа скважины по горизонтальной проекции, Lп,вх, м,

Lп,вх (R (Д2 НТс)) tga4 ,

Lп,вх (1704 (109,22 92,86)) tg8 233 м.

Протяженность от нижней точки оси скважины до выхода скважины по горизонтальной проекции, Lп,вх, м,

Lп,вых (R (Д1 НТс)) tga1,

Lп,вх (1704 (106,22 92,86)) tg11,8 347 м.

66

Расстояние между точками входа и выхода трубопровода (горизонтальная проекция), L, м,

 

L Lп.вх Lп.вых ,

(12)

 

L 236 349 581 м.

Общая протяженность бурения скважины, S, м,

 

S

2R (a1 a4 )

,

 

 

 

360

 

 

 

S

3,14 2 1700 (11,7 7,8)

 

584 м.

 

360

 

 

 

Пилотная скважина состоит из одного криволинейного участка по дуге окружности.

Вход в скважину происходит под углом а4 = 7,8о к плоскости горизонта, длина участка S = 583 м по дуге окружности с радиусом R = 1700 м с выходом на поверхность под углом а1 = 11,7о плоскости горизонта.

Геометрические характеристики перехода через реку Ухта сведены в таблицу 11.

4.2.2 Река Печора

Расчет длины скважины трубопровода выполняем аналогично разделу

4.2.1.2.

Для определения расстояния и между точками входа и выхода трубопровода в горизонтальной проекции и общей длины трубопровода, укладываемого способом ННБ, необходимо найти ширину прогнозируемого профиля размыва по верху и по низу Вп и bп соответственно (точки 1,2,3,4). Профиль подводного перехода через реку Печора представлен на рисунке 16.

-ширина зеркала воды Во, м; Во = 630 м;

-ширина русла между береговыми кромками В1; м, В1 = 652 м;

-высотные отметки:

-левого берега Нб1 , м;Нб1 =63 м;

-дна До, м; До =41 м;

-правого берега Нб2 , м; Нб2 =50 м;

-прогнозируемые величины отступления береговых склонов:

-левого Вр1 , м; Вр1 2 м;

-правого Вр2 , м; Вр2 1 м;

-заложения откосов береговых склонов ( hp 1):

-левого m1; m1 0,12;

67

-правого m2 ; m2 0,034;

-прогнозируемая глубина размыва дна от наинизшей его отметки hp, м.

-запас к прогнозируемой глубине размыва дна, м; 2,84 м;

-минимальный радиус кривой искусственного изгиба трубопровода, м;

1700, м.

Найдем Вз1 по условию (2),

Вз1 0,12 2,84 м;

Вз1 0,34 м;

Принимаем Вз1 0,4 м.

Найдем Вз2 по условию (3),

Вз2 0,034 2,84 м;

Вз2 0,97 м.

Принимаем Вз2 1 м.

Ширина проектного профиля размыва по верху, Вп , м, по формуле (1),

Вп 630 2 0,4 1 1 656 м.

Высота левого берега относительно наиболее низшей отметки дна, Нб1 м,

по формуле (6),

Нб1 63 41 22 м.

Разница высот наиболее низшей отметки профиля размыва относительно высоты левого берега, Н1 м, по формуле (5),

Н1 22 1 2,84 25,84 м.

Высота правого берега относительно наиболее низшей отметки дна, Нб2 м, по формуле (8),

Нб2 50 41 9 м.

Разница высот наиболее низшей отметки профиля размыва относительно высоты правого берега, Н2 м, по формуле (7),

Н2 9 1 2,84 12,84 м.

Ширина проектного профиля размыва по низу, bп , м, по формуле (4), bп 634 25,84 0,12 12,84 0,034 641 м.

Из-за большой протяженности проектного профиля размыва по низу, спроектируем горизонтальный прямолинейный участок в серединной части скважины равный lгор = 450 м.

Радиус кривой искусственного изгиба трубопровода, , принимаем равным

1700 м.

68

 

 

 

Таблица 11

Характеристика перехода через реку Ухта

 

 

 

 

 

Наименование параметра

Обозначение

 

Значение

 

 

 

 

Ширина зеркала воды

Во

 

46,5 м

Ширина русла между береговыми

В1

 

68 м

кромками

 

 

 

 

Высотные отметки м (мБС):

 

 

 

- левый берег,

о

 

128,87 м

- дно,

 

97,35 м

- правый берег

 

 

109,22 м

Прогнозируемые величины

 

 

 

отступления береговых склонов:

Вр1

 

 

- левого,

 

1 м

- правого

Вр2

 

0,1 м

Запас к прогнозируемому значению

Вз1

 

0,7 м

отступления левого берега

 

 

 

 

Запас к прогнозируемому значению

Вз2

 

0,3 м

отступления правого берега

 

 

 

 

Заложения откосов береговых

 

 

 

склонов:

m1

 

 

- левого,

 

0,214

- правого,

m2

 

0,0922

Прогнозируемая глубина размыва

hp

 

0,1 м

дна

 

 

 

 

Запас к прогнозируемой глубине

 

2,84 м

размыва min

 

 

 

 

Ширина проектного профиля

Вп

 

71 м

размыва по верху

 

 

 

Ширина проектного профиля

bп

 

49 м

размыва по низу

 

 

 

Радиус кривой искусственного изгиба

 

1700 м

трубопровода

 

 

 

 

Нижняя точка оси скважины БС

НТс

 

88,35 м

Диаметр скважины

Дc

 

1,8 м

Угол входа

а4

 

7,8о

Угол выхода

а1

 

11,7о

Длина скважины по оси

S

 

584 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,39

 

 

 

8,32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГВ43,21м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

Глубина реки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

 

1,2

1,1

1,6

1,7

2,4

1,6

2,3

2,4

2,6

2,3

2,4

2,8

2,6

2,7

1,6

1,7

1,6

1,4

0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высотные отметки

48,4

48

47,9

47,9

47,3

46,3

45,3

45,2

44,7

44,6

44,4

44,3

43,7

43,2

 

42,1

42,2

41,7

41,6

40,8

41,7

40,9

40,8

40,7

40,9

40,8

40,4

41,7

40,6

41,7

41,6

41,7

41,8

43,2

45,5

46,7

49

51

54,7

57,2

59,7

 

63

62,5

62,6

62,7

62,8

63

63

Расстояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72

72

 

72

72

25

Пикетаж

 

ПК 14+00

 

 

ПК 13+00

 

 

ПК12+00

 

 

 

ПК11+00

 

 

 

ПК10+00

 

 

ПК9+00

 

ПК8+00

 

 

ПК7+00

 

 

ПК6+00

 

 

ПК5+00

 

 

ПК4+00

 

 

ПК 3+00

 

ПК2+00

 

ПК1+00

ПК0+00

 

Залегание газопровода

 

 

0,0

1,9

3,3

4,2

5,7

6,9

7,5

8,3

8,8

9,3

9,4

9,4

 

9,3

10

9,7

9,6

8,8

9,7

8,8

8,8

8,7

8,9

8,8

8,4

9,7

8,6

9,7

9,6

10,5

9,1

10

11,7

12,4

14

15,4

18,7

20,5

21,8

 

23,4

21,4

17,3

12,5

6,6

0,0

 

Уклон,%

Длина,м

76

 

0,006 64

 

0,025

141

 

 

 

 

0,014

42

 

0,026

153

 

 

 

0,016

0,024

38

274

 

 

 

 

 

 

0,004

0,018

 

 

 

143

0,096

 

81

 

0,16

 

 

76

343

 

 

 

 

 

0,00

Рис. 16. Профиль подводного перехода через реку Печора

Т1 – первый расчетный участок; Т2 – второй расчетный участок; Т3 – третий расчетный участок

70

Угол скважины в точке 2, а2 град,

 

a2

arcsin

(bn lгор )

,

 

 

 

 

 

 

 

2 R

a2

arcsin

(619 450)

2,840 .

 

 

 

 

2 1700

Угол скважины в точке 3, а3 град,

 

a3

arcsin

(bn lгор )

,

 

 

 

 

 

 

 

2 R

a3

arcsin

(619 450)

2,840 .

 

 

 

 

2 1700

Нижняя точка оси скважины БС, НТс, м, по формуле (9),

1,8

 

 

619 tg2,84

 

НТс 41 1 2,84

 

 

 

 

32,06 м.

2

2

 

 

 

 

Угол входа скважины, a4, град, по формуле (10),

 

 

а4 arccos

1704 (50 32,06)

8,320 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1704

 

 

 

 

 

Угол выхода скважины, a1, град, по формуле (11),

 

 

а arccos

1704 (128,871

32,86)

10,930 .

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1704

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Протяженность от центра скважины до входа скважины по горизонталь-

ной проекции, Lп,вх, м,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

Lпср

 

(R (Д

 

 

НТс)) tga

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п,вх

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

4

 

L

 

 

450

(1704 (50 32,06)) tg8 472 м.

 

 

 

п,вх

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Протяженность от центра скважины до выхода скважины по горизон-

тальной проекции, Lп,вых, м,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

Lпср

(R (Д

 

НТс)) tga ,

 

 

 

 

 

 

 

п,вых

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

L

 

450

 

(1704 (Д

 

НТс)) tg11,8 549 м.

 

 

п,вх

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние между точками входа и выхода трубопровода (горизон-

тальная проекция), L, м, по формуле (12),

L 472 549 1021 м.