侯马水平定向钻施工方案#优选.docx
《侯马水平定向钻施工方案#优选.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《侯马水平定向钻施工方案#优选.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
侯马水平定向钻施工方案#优选
临汾-长治输气管道工程永固清管分输站-侯马益通燃气输气支线汾河定向钻穿越
施
工
方
案
编制单位：
编制日期：
年月日
第1章工程概述
1.1概述............................................................3
1.2设计依据........................................................3
1.3主要遵循的规范、标准........................................4
1.4穿越工程地质................................................5
1.5地理位置交通及水源............................................5
1.6穿越主要技术参数.............................................6
1.7主要工程量..................................................6
1.8施工工期....................................................6
第2章主要施工方案
2.1定向钻施工工艺流程图........................................7
2.2穿越管道施工技术措施........................................9
第三章劳动组织、主要施工机具配备及主要消耗材料
3.1劳动组织....................................................12
3.2主要施工机具配备...........................................12
3.3主要消耗材料...............................................13
第四章文明施工、环境及HSE措施
4.1HSE.......................................................14
4.2施工过程中的环境保护要求...................................15
4.3文明施工措施...............................................16
第五章质量保证体系
5.1质量保证体系..............................................17
5.2质量保证措施..............................................18
5.3质量管理措施...............................................19
5.4与业主、设计、监理、等单位的工作配合、协调
第一章工程概述
1.1概述
临汾-长治输气管道工程分主体工程和配套工程两部分，主体工程包含1条干线和1条支线，输气干线为吉县首站-长子压气站-吴村清管阀室，输气支线为永固清管分输站—临汾分输接收站；配套工程包含4条联络线、1条支线和乡宁站。
《中华人民共和国石油天然气管道保护法》临汾-长治输气管道工程干线长度约361km，管径DN700，采用L450M钢级，设计压
力6.3MPa，设计输气量32.73×108m3/a。
永固清管分输站-侯马益通燃气输气支线为临汾-长治输气管道工程配套工程的一部分，
线起于永固清管分输站止于白店村的侯马益通LNG站，线路长约12.75km，管径DN200
设计压力6.3MPa。
本输气支线出站后向南敷设约0.6km后穿越汾河，穿越汾河后向西敷设，经小里村、上平望村、下平望村后，管线再向南敷设，经西台神村、东台神村，最后止于白店村的侯马益通LNG站。
本段线路其中永固清管分输站-汾河穿越段由山西国化能源有限责任公司投资建设，汾
河穿越后-侯马益通燃气段由临汾益通天然气股份有限公司投资建设。
A002-A003号桩汾河穿越右岸位于山西省襄汾县永固乡西吉村，左岸位于山西省侯马市张村办事处小里村，河床宽330m，穿越长度731.22m，拟采用定向钻穿越方案。
管道规格Φ219×8.8L245N无缝钢管，设计压力同线路为6.3MPa，采用三层PE加强级防腐层。
本穿越工程等级为河流大型穿越工程，设计洪水频率为1%（百年一遇）。
1.2设计依据
1）《关于永固清管分输站附属工程
（一）（永固-侯马）勘察测量及施工图设计事宜的函件》，山西国化能源有限责任公司，2015.11.17
2）《临汾-长治输气管道工程初步设计（0版）》（储-14796），中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，2015年06月
3）《长治-临汾输气管道工程永固清管分输站～侯马益通燃气输气支线段汾河穿越岩土工程勘察报告》（地-4428），中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，2016年2月
1.3主要遵循的规范、标准
本穿越除遵循线路部分设计法规、标准及规范外，还应遵循：
1）《中华人民共和国水法》
2）《中华人民共和国防洪法》
3）《中华人民共和国石油天然气管道保护法》
4）《中华人民共和国河道管理条例》
5）《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711-2011
6）《输气管道工程设计规范》GB50251-2015
7）《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2013
8）《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2014
9）《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-2015
10）《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB50470-2008
11）《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-2006
12）《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2013
13）《油气输送管道工程水平定向钻穿越设计规范》SY/T6968-2013
14）《石油天然气工业特种管材技术规范第2部分：
定向钻穿越用钻杆》SY/T6896.2-2013
15）《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程》SY4207-2007
1.4穿越工程地质
①：
土质不均匀，局部粉砂含量较高，摇振反应迅速，干强度低，韧性低，层厚2.0～3.0m，工程性质较好，定向钻穿越钻进容易，成孔相对较易
②：
湿～饱和，稍密～密实，夹杂圆砾，粗砂，中砂和粉砂，偶见粒径达5cm的卵石，含少量粘土成分，工程性质较好，定向钻穿越钻进容易，但成孔较难，需选择适合的泥浆比例和压力，并控制好钻进速度
③⑥：
可塑～软塑状，土质不均匀，河床段砂质含量较高，土芯松散；部分钻孔内粘粒含量高，土芯可折弯为直角却无法折断。
该层工程性质较好，定向钻穿越钻进容易，局部含砂量较高地段成孔较难，需选择适合的泥浆比例和压力，并控制好钻进速度
④⑦：
饱和，中密～密实；卵石含量较高，约占20％，卵石粒径以20～30mm为主，偶有大者可达60mm，透水性强；夹粗砂，中砂和少量粘土成分。
该层均匀性差，水平方向分布不均匀，工程性质较差，定向钻穿越钻进和成孔较难，需选择适合的泥浆比例和压力，并控制好钻进速度
⑤⑧：
湿～饱和，稍密～密实，夹杂圆砾，粗砂和细砂，偶见粒径达5cm的卵石，含少量粘土成分，工程性质较好，定向钻穿越钻进容易，但成孔较难，需选择适合的泥浆比例和压力，并控制好钻进速度
汾河两岸均有人工堤坝，穿越通过的岩土层主要为粉土、细砂、中砂、圆砾及粉质粘土层，通过土层除圆砾对钻探工作有一定影响外，其他地层无不利于定向钻穿越，定向钻穿越是可行的。
1.5地理位置交通及水源
A002-A003号桩汾河穿越右岸位于山西省襄汾县永固乡西吉村，坐标A002（3949036.93，37531624.46），地面高程397.72m；左岸位于山西省侯马市张村办事处小里村,坐标A003：
（3948307.07，37531668.94），地面高程397.08m
穿越点附近均有堤坝公路可达，堤坝公路与环乡公路相连，可通大中型货车，进出口两处均为耕地，到达穿越点附近有约200m左右的乡村土路，施工时需拓宽修整方便车辆进出。
附近水源情况满足。
1.6穿越主要技术参数
序号
项目
内容
1
穿越管径
管径：
DN350长度：
731.22M管材：
钢管
4
拖管长度
731.22米
3
入钻角
14.5度
4
出钻角
8.度
5
管材
甲供：
D350L260M
6
穿越管线曲率半径
Re=1500D=525m
1.7主要工程量
序号
项目
单位
数量
备注
1
钻机进场调试安装
次
2
2
导向孔钻进
m
732
穿越长度
3
一次预扩孔Φ300mm（扩孔器）
m
732
扩孔长度
4
二次预扩孔Φ400mm（扩孔器）
m
732
扩孔长度
5
三次预扩孔Φ500mm（扩孔器）
m
732
扩孔长度
8
四次清孔Φ500mm（扩孔器）
m
732
清孔长度
7
回拖管道Φ500mm（扩孔器）
m
732
回拖长度
1.8施工工期
序号
项目
单位
数量
备注
1
钻机进场调试安装
天
2
导向孔钻进
天
3
一次预扩孔Φ300mm（扩孔器）
天
4
二次预扩孔Φ400mm（扩孔器）
天
5
三次预扩孔Φ500mm（扩孔器）
天
6
四次清孔Φ500mm（扩孔器）
天
7
回拖管道Φ500mm（扩孔器）
天
本穿越工程从设备进场具备施工条件起计算用时天完成穿越施工。
第二章主要施工方案
2.1定向钻施工工艺流程
钻机场地布置图
临时机动车路
2.2穿越管道施工技术措施
2.2.1管线焊接
a.管线预制完成后在管线前端要加焊拖拉头,后端要加盲板封堵;管线的焊接抗拉强度应该能满足钻机回拖力的要求,最少不能低于65吨
b.回拖所需管线在拖管前要全部焊接好，所回拖管线达到设计规范要求（经过检测、补口、探伤、清管、试压等另有焊接方案说明）摆到位,回拖过程要连续进行
c．管线应从出钻点以后20米开始向远离钻机方向预制
d．预制管线直线要与出土钻杆在同一条直线上。
2.2.2定向钻穿越参数复测及场地测量
a.用水准仪测量穿越沿线的地面高程并放出穿越路线，在穿越线路上做出明显标记
b.穿越入钻侧：
钻机场地由征地后情况而定。
c.穿越出钻侧预扩孔、回拖作业场地视导向成孔情况定。
2.2.3场地修筑
1、入土侧要开挖入钻坑与地锚坑和泥浆池。
（泥浆池长10米、宽5米、深度2米），需要占地面积40m×30m。
2、出土侧要开挖泥浆池和发送沟。
（泥浆池长10米、宽10米、深度2米。
发送沟长度不低于50米，宽度2米），后场需要施工场地便于连接钻杆和扩孔器等其他辅助工作，需要占地面积20m×20m。
2.2.4设备进场、组装调试
1、将钻机主机就位，并将地锚锚护好、泥浆系统、钻杆、铺助动力等就位。
2、连接好各种液压管线、泥浆管线及施工所需电缆等。
3、全部组装完毕，以仔细检查确认后，设备进行试运转：
调试钻机系统，认真观察各表盘指示是否正常，各操作手柄是否回位；调校控向系统，调试泥将系统。
2.2.5泥浆控制
2.2.5.1泥浆是定向穿越中的关键因素。
对泥浆的性能要求高。
为克服不利因素我们将采取以下措施：
1、按照事先确定好的泥浆配比用一级钠基膨润土加上泥浆添加剂，配出符合要求的泥浆。
2、使用的泥浆添加剂有：
降失水剂、固壁剂、粘土分散剂等。
3、为确保泥浆的性能，保证膨润土有足够的水化时间，我们采取两套加料配浆系统，延长泥浆循环周期。
2.2.5.2强化各施工过程泥浆性能调整
1、斜孔段：
泥浆的流动性能要好，结构性要强，保证钻屑携带和孔眼清洁；控制泥浆的失水，防止塌孔。
需增大固壁剂、降失水剂含量。
2、水平孔段：
要及时提高润滑剂剂量，适当降低粘度和切力，保证泥浆的流变性能良好，使钻屑顺利返出地面；增强泥浆的润滑性，减小钻机旋转及推进阻力。
3、扩孔段：
增强泥浆的造壁性能，防止孔壁塌陷，防止缩径；需增大固壁剂、降水水剂剂量。
4、回拖段：
提高泥浆的润滑性，降低摩擦阻力。
增强携屑效果；需提高润滑剂剂量。
2.2.5.3泥浆的粘度：
根椐穿越段地层情况，在钻导向孔阶段，泥浆粘度控制在75~80S；在预扩孔和回拖阶段泥浆粘度提高5~10S即达到80~95S；实际使用过程中，泥浆的配比随地层不同而随之变化，并选用不同的添加剂。
2.2.6定向钻穿越
2.2.6.1钻导向孔
1、制定详细周密的导向计划，曲线半径要大于管材的弯曲半径
2、把好控向关。
在导向孔钻进过程中使用无线控向系统，在出入钻两侧和沿途做好标记,每根钻杆至少要测量一次数据以保证在整个控向过程中及时纠偏,从而达到曲线要求
3、导向孔钻进精度目标：
导向孔曲线与设计曲线的偏移差半径不大于1米；出土点沿设计曲线应不大于1米，最大不超过2米；横向偏差应不大于1.5米，最大不超过2米。
2.2.6.2预扩孔
完成导向孔工作后，开始进行预扩孔，根据本工程实际情况和水平方向钻穿越施工技术要求，以及所回拖的管径而定。
2.2.6.3回拖管线
1、穿越管段预制完成后，在管端焊上回拖头，同时完成打压工作
2、管线回拖时，如不具备开挖发送沟的管线需用土堆垫起并抹上黄油，以保护防腐层和减少回拖力，回拖管道时用挖机或吊车对管道进行应急保护，如出现划伤及管道滑下土堆时能够做到及时处理。
3、管道和钻具的连接：
钻杆+φ500mm扩孔器+50吨U型环+回拖头，总体连接完成一起回拖。
4、一切准备工作就绪后开始回拖，回拖时要连续完成，中间不能停顿，直至成品管道拖至预定位置为止。
2.2.6.4设备拆除，地貌恢复
第三章劳动组织、主要施工机具配备及主要消耗材料
3.1劳动组织
序号
工种
单位
数量
备注
1
队长
人
3
2
现场技术
人
1
兼安全员
3
控向员
人
1
4
司钻工
人
1
5
泥浆工
人
2
6
技术工人
人
1
兼司机
7
普通工人
人
3
8
司机
人
1
3.2主要施工机具配备
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
定向钻机
威猛V400
台
1
2
泥浆罐
GY3T
台
2
威猛公司
3
钻杆
米
根
威猛公司
4
控向仪
金地300
套
1
5
发电机组
本田3KW
台
1
6
清水泵
2寸
台
1
7
泥浆泵
3寸
台
1
8
泥浆马达
型号95
根
1
9
无线探棒室
奥瑞拓
根
1
10
扩孔器
Φ300-Φ500
个
3
3.3主要消耗材料
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
膨润土（一级）
NV-1
T
20
钠土
2
固壁剂
KH-931
T
2.4
3
润滑剂
RT-988
T
1.6
4
纯碱
T
2.4
5
清屑剂
QH-352
T
0.8
6
增粘剂
PAC
T
0.8
7
发动机油
KG
640
中增压柴油机
8
齿轮油
KG
320
9
丝扣油
KG
160
钻杆丝扣保护，进口
10
液压油
KG
640
11
柴油
T
64
12
润滑脂
锂基脂
KG
560
13
枕木
m3
120
14
铁丝
8#
kg
160
15
铁丝
10#
kg
96
16
水龙带
3〞
m
400
第四章文明施工、环境及HSE措施
4.1HSE
1、施工现场物料堆放整齐、易燃、易爆物品不得随地乱放，并设专库存放，专人保管。
2、施工用电不得超负荷；电器线路连接可靠，符合荷载要求，严禁乱接乱拉；开工前对设施进行细致检查，收工前必须对电器设备、设施做好防雨水、防风保护；施工临时配电箱放置妥当，专人保管，用电人员必须持证作业。
3、进入施工现场人员，班前不准饮酒，坚守岗位、不准打闹、睡岗或启动别人的机械设备。
4、各作业点设立明显安全标语和警示标志牌。
5、进入施工现场的人员，必须穿戴好劳动保护用品，否则，禁止进入施工现场。
6、夜间施工，现场要设置固定的、足够的照明设施和警示灯。
7、根据现场安全要求，应设置必要的消防器具：
灭火器、消防铣、消防沙等，做好防火、防爆安全工作。
8、开工前做好必要的地质、水文、地下设施（电缆、管道等）、地下文物等情况的调查工作。
针对具体情况制定必要的安全技术措施和施工方法，并向施工人员交底，指定专人监护，然后组织施工。
9、工人员不得参与违反治安管理的活动，遵纪守法。
10、闲杂人员不得进入施工现场。
11、穿越工程现场布置整齐有序，且各部之间应留有必要的安全空间和通道。
12、非专职操作人员未经允许不得操作机器上各种开关、操作手柄、仪器仪表。
13、除操作和指挥外，其他人员必须离开钻杆位置5m以外。
14、应保证穿越出、入土两侧通讯联系畅通，如若无线电联系失败，应保证尚有其
它方式应急联系。
15、在拆卸液压密封、液压管路之前应将压力降为零方可允许操作。
16、旋转部件运行过程中，身体任何部位不要与其接触，以免受到伤害。
17、在设备、机具运输过程中，应注意交通安全。
18、施工现场用电按正式用电安装线路，沿地面敷设的电线要用双层橡胶电缆，过
路时要加防护套管。
19、管线施工安全要求执行线路施工安全规定。
HSH方针
安全第一、预防为主；全员动手、综合治理；改善环境、保护健康；科学管理、持续发展。
HSH目标
不发生工业生产死亡事故；不发生交通死亡事故；不发生火灾和爆炸事故；不发生环境污染事故，对此工程中泥浆的控制，采用将泥浆先固化，后运走，做到地貌恢复，不影响原地带环境。
HSE管理组织结构
4.2施工过程中的环境保护要求
1、根据国家和环保部门有关法规，对各类自然生态系统区域、重要水源、具有科学文化价值的地质构造、以及人文遗迹、古树名木进行保护，严禁破坏。
2、施工时，破坏的沟、堤、坎等，施工结束后立即恢复到施工前的地貌，防止水土流失和土壤污染。
3、生活污水排放，尽可能地利用当地已有下水道和排放沟、渠。
若远离城镇，我们将采取挖坑、撒漂白粉等措施，达到GB5084《农田灌溉水质标准》后，排放或灌溉农田。
4、在生产中产生的废弃物统一回收。
如电焊条头、电焊皮渣、棉沙等，做到文明
施工。
5、清洗设备的废旧汽、机油、交废品回收公司处理。
6、清洗设备车辆的废旧水引放沉降地，让泥沙沉降后，再行排放。
7、泥浆处理：
钻进过程中返回的泥浆，能回收的尽量回收，以减少污染和降低施
工成本；如回流泥浆因含砂量过大无法回收时，将采用泥浆罐车拉运至液体污物处理场进行处理。
8、生活垃圾不乱扔乱放,集中放置统一处理
4.3文明施工措施
1、现场设备、材料摆放整齐有序，取用方便，且符合防火规定。
2、施工现场用电按正式用电安装线路，架空线不低于4.0m，沿地面敷设的电线要
用双层橡套电缆，过路时要加防护套管。
3、现场所有用过载保护器集中安装，统一保管。
4、废弃机油、柴油、黄油及棉纱等统一回收，集中处理。
5、现场人员应按规定穿戴劳保用品。
6、施工结束后，剩余材料要及时回收，现场多余土、石等杂物要妥善处理，做到、工完料净场地清。
第五章质量保证体系
5.1质量保证体系
为保质保量按期完成整个工程任务，公司对该工程的工程质量控制建立完善的质量管理体系，以确保达到质量目标要求。
1、成立以项目经理为首，由各部门负责人组成的质量管理、质量控制体系，以对管道拖头的焊接，导向孔曲线的圆滑，泥浆的配比，回拖管道防腐层的保护等进行全方位的质量保证。
2、以现行ISO9001-2000版质量管理体系为基础，对深化设计质量进一步进行控制。
具体要求：
工程部做到深化设计、校对、批准各负其责，具体次序及方案由工程部组织召集生产、质量、等部门进行会审。
3、对施工组织设计交底，设置质量控制点并有针对性地作出解决办法，定出作业
指导书。
4、建立完善的质量责任制，对施工及管理人员及进行技术、质量交底。
技术交底
内容包括：
1）管道施工图纸交底。
2）设备情况，以及材料交底。
3）导向孔曲线的设计。
4）根据地质要求泥浆的配比。
5）根据所回拖管线直径确定扩孔等级。
6）拖头焊接技术交底
7）回拖管道时能挖发送沟就开挖发送沟，不具备开挖条件的用吊车和挖掘机把所回拖管道吊起或垫土堆，以确保回拖管道防腐层的保护。
5.2质量保证措施
5.2.1主要岗位质量职能
1、定向穿越项目经理
2、全面领导和组织项目部的质量保证工作，对定向穿越工程的质量管理组织负全面责任。
3、贯彻执行上级颁发的质量管理的政策、规定、制度和要求。
4、结合施工实际组织对职工的质量教育。
5、协调各部门、各单位的质量管理工作关系，及时组织讨论和策划质量管理活动。
6、组织制订和批准必要的质量奖罚等质量文件，鼓励在质量工作中取得显著成绩的人员和惩罚出现质量问题的责任者。
7、监督施工中严格按照ISO9002标准执行。
5.2.2定向穿越质保工程师
1、质保工程师对工程质量保证活动的开展及结果负全面责任。
2、贯彻上级的各项质量政策、规定，及时组织项目施工中各项质量管理活动的实施。
3、监督检查质检人员质量评定的工作质量，发现问题有权及时处理解决。
4、随时有权制止违反质量管理规定的一切行为，有权提出停工要求或立即决定停止施工。
5、组织分析工程质量动态及综合质量信息，及时提出意见上报项目经理。
6、负责组织工程质量检查，参加或组织质量事故分析会，调查分析工程质量事故并及时提出对事故责任者的处理意见。
7、执行工程质量奖惩制度。
5.2.3专职质量检查员
1、专职质量检查人员是严把质量关、对工程质量实行全面监督检查的特殊岗位工作人员，必须持证上岗，对其所辖范围的质量监督检查和质量保证工作负全面责任。
2、发现施工中出现违反操作规程、技术措施、设计图纸等现象时，应坚持原则，立即指出，责令其整改或停工，并向技术、质量和行政负责人汇报。
3、收集、整理施工过程中的检查记录，按规定向质量管理部门及时、准确、如实填报各种质量报表。
5.3质量管理措施
1、强化质量教育，贯彻“质量第一”的方针，开工前组织施工人员学习质量体系文件及施工技术要求，并做好记录；做到严格按照设计要求及规范规定施工,以良好的工作质量来保证工程的质量。
2、建立各项管理制度，使质保体系正常运转，施工中加强工管理，各工种、各岗位严格把关，认真执行“三检制”，并作
升级会员 