被项目所有者 Chesapeake Midstream Partners 津津乐道的 FRAP(意即从 Fossil Ridge 到 Arc Park)非开挖天然气管道安装项目全长 1818.7 米，是 Chesapeake Energy Corporation 在 Barnett Shale 天然气田进行过的最长的水平导向钻孔。安装项目在德克萨斯州 Fort Worth 的两个富裕的郊区地下完成，地表景观包括两个高尔夫球场的整洁球道、精心修剪的绿地、几条绿树成荫的街道和多栋漂亮的民宅，是非开挖管道安装史上最长的不间断钻孔项目之一。
该钻孔项目由总部设在德克萨斯 Irving 的 Driver Pipeline 公司完成，是全长 10.1 公里、管径 61 厘米、分三阶段完成的管道安装项目的第二阶段，该管道将 Fort Worth 市区东北部的井场与位于 Arc Park 郊区的一处主压气站相连。FRAP 管道用作 Barnett Shale 丰富天然气矿藏的集输和运输线路，连接了位于德克萨斯州 Fort Worth、North Richland Hills、Haltom City 和 Hurst 等地包含 55 个天然气井的 12 处天然气场地。
一条不可能完成的线路
经过几个月的规划和准备，在十几名现场经理、工程师和安全专家的现场监视下，项目终于在德克萨斯州 Haltom City 的 North Park 开工。在第 2 阶段实际安装工作前，几名来自 Driver Pipeline 和 Chesapeake Midstream 的工作人员组成支持团队，协力部署地上施工工作，考虑到管道的长度、保护地上景观完整性的需要、多家相关市政机构提出的诸多限制以及沿途分布的私人和商业财产，这项工作难度巨大。
尽管 FRAP 项目在地下穿越了交通繁忙的公路、公园和高尔夫球场等公共区域，其带来的干扰和不便却微乎甚微，这条超过一英里长钻孔的沿线居民甚至大多都不知道地下 41.2 米深(相当于九层楼高)处正在发生什么。
“地点、地点还是地点，”Driver Pipeline 水平导向钻孔主管哈罗德·凯 (Harold Kay) 在聊起该项目时评论道，“大多数人认为钻孔的长度和钻孔路线中遇到的岩石将成为主要顾虑。但我们对设备很有信心，实际上，一些其他因素，尤其是无法轻易进入施工场地，才是真正的挑战。钻孔规划在地下穿越两个高尔夫球场以及包括很深的河床和繁茂的树丛在内的环境敏感地带。难以进入钻孔沿线的施工场地是我们最初遇到的挑战。”
昼夜不停钻通岩石
Driver Pipeline 的施工人员选择一个被飞盘场地和球场环绕并竖起 4.9 米高防扰民隔音墙的公园作为设备集结地，使用威猛 (Vermeer) D1000x900 Navigator® 水平导向钻机开始了为期 3 个月昼夜不停的施工。他们使用带泥浆马达的 22.2 厘米牙轮钻头和每节长 9.1 米的 12.7 厘米直径钻杆来钻导孔。
由于钻孔规划中规定的容差很小(从左至右 45.7 厘米)，容不得有太多差池。15 度的入土角度对于平均 36.6 米的钻孔深度在某些人看来可能有些陡，但凯 (Kay) 解释了其中的原因，只有熟悉该地区地形并在该地区有项目经验的人才能想得这么周全。
“我们对 Fort Worth 地区及周边的地形非常熟悉，清楚岩架位于地表下方大约 9.7 至 10.4 米的位置，”凯 (Kay) 说，“如果钻头最初接触岩架时的角度小于六度或七度，钻头可能会改变方向并在岩石顶部打滑。如果发生这种情况，钻孔半径将过小，无法容纳大尺寸直径的管道。当入土角为 15 度时，我们相信钻头在遇到岩石时一下子就能稳定钻入。事实证明，我们的想法没错。”
Driver Pipeline 团队昼夜不停的作业，在车水马龙的公路、安静的小路和静谧的球道下方安全地钻进，几乎让人察觉不到。凯 (Kay) 和 Driver Pipeline 负责导向钻孔和勘测的总主管麦克·韦伯 (Mike Webb) 以及高级主管理查德·诺顿 (Richard Norton) 对施工团队和设备的能力满怀信心。
“由于有过在该地区实施其他非开挖安装项目的经验，我们对接手这个项目很有信心，”韦伯 (Webb) 说，“同时，多年的使用经验也让我们对威猛 (Vermeer) 钻机的能力很有信心。我们使用这台设备一次又一次地征服了 Barnett 地层的岩石和页岩。 我们在这里面临的更大挑战是后勤问题。”
繁忙的地上工作
由于施工区域不易进入和空间限制等因素，设备集结区域也十分狭小，所有钻孔过程中排出的废土都通过真空卡车运走。无法通过真空吸走的废土，如尺寸较大的固体，则每天通过垃圾卡车运走。出口坑位于通往一处公寓大楼的机动车道旁，安保人员日夜驻守此处以疏导交通、限制公众进入并协助当地居民绕开设备障碍。从这里，一条蜿蜒的石头路穿过茂密的树林通往一处建在高尔夫球场边的临时施工点。
在 15 天近乎不间断的钻孔后，导孔成功完成，凯 (Kay) 称其间“仅有一点小失误”，随后 Driver 的非开挖专家团队迫不及待地投入到扩孔和管道回拖作业中。这需要先后使用 45.7、66 和 91.4 厘米扩孔器进行三趟扩孔以便使钻孔达到回拖 61 厘米 X65 FBE 涂层钢管所需的直径。凯 (Kay) 解释说，.375 或 .500 壁厚的 X65 FBE 钢管是 Chesapeake 规定的典型用于水平导向钻孔安装项目的管道。根据管道的最大工作压力，这种类型的管道被要求用于 IV 类地区，即靠近民用和商用住宅的地区，而非更偏远的开阔地域。
“由于地下主要是岩石和页岩，我们觉得最好在 45.7 和 91 厘米扩孔时重新配置扩孔器，”凯 (Kay) 解释说，“我们刚好在钻到 914.4 米处时将扩孔器拉回并安装了新的牙轮和刀头。设备的旋转扭矩很低，这是使用威猛 (Vermeer) 钻机的一大优势，并且穿透率从始至终也几乎保持一致。在中间的 66 厘米扩孔过程中，我们没有拉回扩孔器，实现了一次成功扩孔。我们已经很久没进行过这么长距离的穿越项目了，我们可不想让扩孔器在深入 1219.2 米后发生故障。但我们对钻机的性能很有信心，实在没有必要拉回扩孔器。”
回拖作业
在用了 15 天时间完成导孔后，Driver Pipeline 的施工团队又用了 28 天时间完成了三次扩孔，平均每 12 小时推进 109.7 米，此时，他们已经准备好将管道最终送入地下约 36.6 米深处安家落户。回拖超过 1.6 公里长的钢管成为整个 Driver Pipeline 团队再次成功完成项目所需的最后一步。 如同往常一样，施工人员谨小慎微地应对这一最后也是最艰巨的后勤挑战。
“我们分五节将管道焊接起来，”诺顿 (Norton) 解释说，“下管区位于钻机旁，从高尔夫球场延伸到一个小型城市公园，然后穿过 Onyx 大街至 Broadway。我们在高尔夫球场铺了一条 548.6 米的木板路，并设置了滚管机协助管道回拖，每次回拖一节。我们按照 4.3 米高的净空规定，在 Onyx 大街上方悬挂管道以便不阻碍下方交通。每当我们拖入一节管道或准备好焊接另一节时，我们就停下来将两节管道焊接在一起，进行 X 光检查，喷好涂层并继续拖下一节。当前四节管道都焊接并布置好后，我们开始回拖，直到行进约 60.1 米时，将最后一节焊接起来，然后完成整个管道的回拖。”
Driver Pipeline 施工人员使用一种膨润土泥浆和皂液混合物来降低阻力并协助回拖重达 342.8 公吨的钢管和 69,018.2 公斤的 16.8 厘米钻杆(总重超过 408.2 公吨)。最终的回拖操作花了 15 个小时，接着又用了 15-1/2 个小时收起木板垫。
当管道最终铺设完毕并且 Diamond Oaks 乡村俱乐部三个高尔夫球洞沿线的木板垫撤走后，凯 (Kay) 向俱乐部发出“解除警报”信号，这三个受影响的球洞又重新投入使用，截止 Driver Pipeline 的施工团队开始收工时，它们只停用了一天。
当地居民、企业和高尔夫爱好者纷纷表示赞扬
除了一点程序上的微小纰漏外，Chesapeake Midstream Partners 的 FRAP 项目经理麦克·塔克 (Mike Tucker) 几乎没发现项目哪一处没按原计划执行。
“在我 30 多年的从业经验里，这是我参与过的最特殊的项目之一，”塔克 (Tucker) 说，“我曾参与过 1219.2 至 1524 米长的管道安装项目，但在遍布街道、树林和高尔夫球场的居民区内施工还是头一遭。如果在 10 年前，这一长度可能是世界纪录，尤其是考虑到整个距离内几乎都是在岩石中钻进。过去几年，钻孔技术和设备有了长足进展，现在我们能更有信心的开展项目了。”
Diamond Oaks 乡村俱乐部的总经理格雷格·怀德曼 (Gregg Wideman) 对这次施工也非常满意，不仅因为它给俱乐部会员造成的干扰微乎其微，还因为工程完毕后球场几乎毫发无损，而且 Driver Pipeline 的施工人员对他和其他高尔夫球友也很有礼貌。他说，尽管为了提供施工场地将三个球洞关闭了一天，大多数会员对 Driver 和 Chesapeake 的施工作业表示理解，并且明白干扰只是暂时性的。
施工完成后，Driver Pipeline 的总经理戴尔·鲍曼 (Dale Baughman) 再次提到数百名居民对工程表达的满意和感谢。
“我们今天来，明天就走，”鲍曼 (Baughman) 说，“施工虽然会带来一些暂时不便，但换来的却是长久的好处。能够将这里的天然气输送出去，加以利用并投放市场，这绝对是一件好事。”
更多详情请关注：http://info.cm.hc360.com/zt/vermeer/index.shtml
热门推荐