大中型河流定向钻穿越施工组织设计Word文档格式.docx

1、 为保证穿越成功,施工中严格遵守设计要求和规范规定,各工种、岗 位认真负责,密切配合,做好充分准备,仔细分析各种可能发生情况, 制订相应处理措施，控向、司钻制定钻进方案，保证导向孔曲线平滑； 泥浆岗位全面掌握地质资料按地层配制， 保证钻孔需要，使成孔良好。Word 文档2 定向钻穿越流程测量放线地貌恢复竣工验收 附属工程安装预扩孔补口补伤 通球、试压 管线回拖 连头 阴保安装 回填管沟复测无损探伤钻机试钻施工便道修筑 作业带开拓 防腐管运输 发送沟开挖 布管、组焊 施 工准备钻导向孔. 3 施工准备工作3.1定向钻场地规划 由于本工程与元德输气管道试验段共同使用施工场地， 定向钻入土点 即钻机

2、场地规划为涪江穿越 6400m2,水磨河穿越5600m2;出土点 即回托场地包括回托操作和回托管道用地规划为涪江穿越 19100m2， 水磨河穿越12000m2。使用推土机或人工平整，布置钻机场地和排浆 池，其中安置钻机部位铺垫面积 26mx 4m,保证钻机的进场就位，在穿越中心线的一侧挖排浆池（20mx 15mx 2m）。焊接作业带可利 用部分线路段的施工作业带宽度，自出土点前 30m 开始，长度为穿 越长度+30m,组装场地前30米用于管线连头。定向钻场地规划简图钻机下方钢板 钻机下方钢板槽钢3.2定向钻段管道预制整个穿越段管道单独进行清管和试压， 试压采用电动柱塞泵， 上水选 用潜水泵和

3、离心泵，试压用水均就近河道提取，沉淀净化后使用。试 压后安装收发球筒，采用清管器清除管道内残余水分。3.3水力发射沟试压合格的管道布置在定向钻穿越入土点一侧的发送沟内， 管沟充水， 具备发送条件， 进行定向钻拖管施工。 完成穿越后若穿越段不能立即 与两端线路相连，应在穿越段两端焊上封头，以防管内进入杂物。3.4排浆池、地锚准备挖、砌排浆池 2 个（两处穿越两岸各 1 个） ，作为废浆回收地，防止废浆流 Word 文档.散污染环境。排浆池的尺寸为：20m x 15mx 2m。挖地 锚坑1 个:尺寸为4mx2mx 1.6m。穿越主管时地锚挡板前紧贴挡板 均匀打8个8m长，壁厚为3 10的槽钢。在地

4、锚前紧贴长8米的钢板 桩,钢管桩高出地面 0.5 米,在地锚和钢板桩之间用 8#槽钢焊接牢固。3.5管线回拖力计算及定向钻设备选型 由于各处定向钻穿越长度不等，根据设计说明，及国内、外的施工经 验，回拖力的值为计算回拖力的 1.5-3 倍计算，涪江管线回拖力约为64t，水磨河管线回拖力约为24t，施工设备性能见下表：主要施工设 备性能表HBR206D-100Z 钻机发动机功率 最大扭矩 最高转速 入土角调节范围 最大穿越能力 最 大推拉力 最大扩孔直径 钻机结构 钻机总重量泥浆主罐发动机功率 最大流量 最大压力 泥浆回收设备单台425Hp （两台）2x 1500L/min 25Mpa 振动筛、

5、除砂器、除泥器495HP（369kw） 68000Nm/31rpm 32000Nm/75rpm 75rpm 8 度一22 度 813mm 820米 220000Ib（150T）1300mm拖车式43T （拖车安装）4 定向钻施工工艺4.1钻前准备泥浆用料准备 :施工用淡水取河水放入水罐，经沉淀后利用；膨润土 及必要的添加剂及时运到。钻机及配套设备就位 :将钻机就位主管穿越中心线边侧。钻机就位完 成后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。测量控向参数：按操作规程标定控向参数， 本穿越工程现场地形复杂， 不 Word 文档. 利于测量，为保证数据准确，在管中心线的五个不同位 置测取，且每个位置

6、至少测四次，进行对比，并做好记录。泥浆配制： 按本次穿越泥浆工艺要求及地质情况编写配制方案， 确定 正确的混合次序，按不同的地层配制出符合要求的泥浆。4.2钻机试钻各系统运转正常、钻杆和钻头清扫完毕后试钻，钻进 1-2 根钻杆后检 查各部位运行情况，各种参数正常后按次序钻进。4.3钻导向孔 导向孔钻进注意事项首先进行主管线导向孔钻进。 导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，需要严格按设计图纸钻导向孔 ,钻孔偏差符合设计要求。控向对穿越 精度及工程成功至关重要， 并直接关联到主管穿越， 开钻前仔细分析 地质资料，确定控向方案， 泥浆与司钻重视每一个环节，认真分析各 项参数，互相配合钻出符合要求的导

7、向孔， 钻导向孔要随时对照地质 资料及仪表参数分析成孔情况，达到出土准确，成孔良好。 定向钻钻进曲线应严格按照穿越施工规范和设计图纸曲线要求进行， 施工前应进行试钻。 其中，导向孔曲线与设计曲线的偏移量半径不大 于 2m ；出土点沿设计轴线的纵向偏差不大于穿越长度的 1%，且不大于 3m ；横向偏差应不大于穿越长度的 2%，且不大于 2m。 过程控制 用 HBR206D-100Z 钻机水平定向钻机进行本次穿越工程的主管线施工， 按操作规程标定控向参数， 为保证数据准确， 在管中心线的 2 个不同 位置测取，且每个位置至少测 3 次，进行对比，并做好记录；利用探 头对方位角进行测量， 可以保证穿

8、越曲线的偏差满足设计要求， 为保 证钻导孔时呈“ S形我方应用的是英国 Sharewell公司生产的MGS 定向系统 ,确保出土位置准确无误，曲线平滑，在磁场干扰较大的地 方可布线圈来满足 MGS 定向系统的磁场的稳定性。其钻导向孔的钻 具组合是：12齿钻头+7无磁钻铤+65/8 钻杆.控向设备采用英国Sharewell公司生产的MGS定向系统， 在整个穿越过程中采用地面信标系统 （Tru-Trucker system）配合MGS系统进行准确跟踪定位 ,确保出土位置准确无误，曲线平滑4.4泥浆控制泥浆是定向穿越中的关键因素， 施工时将针对不同的地层采用不同的 泥浆，由于穿越地段有粉土层，地质情

9、况比较复杂，对泥浆的要求比 较高，为克服对付这种不利因素，将采取以下措施：1）泥浆在各个阶段所起的作用如下： 钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外， 同时维持孔壁的 稳定，减少推进阻力； 预扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果， 防止地层坍塌， 提高泥浆 携带能力；扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、 携砂能力； 同时还有很好的 润滑导向孔钻进示意图. 能力，减少摩阻和扭矩；2）泥浆用于不同地质状况的应对措施 由于粘土层容易水化膨胀而导致径卡钻， 针对该层， 泥浆的失水性能 是关键。因此，在提高粘度的同时加入定量的改性淀粉来控制失水； 中砂层成孔性差，易沉砂，可在泥浆中加入正电胶，形成一

10、种“液体 套管”。为了确保泥浆的性能， 使膨润土有足够的水化时间， 在用量不改变的 情况下，采取增加泥浆储存罐的数量， 在此工程将使用 1 个配浆罐和5个泥浆搅拌罐。3）泥浆的配置 水源就近用水龙带取用河水，河水在水罐中沉淀、过滤后配浆。按照 事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂， 配出合乎要求 的泥浆。使用的泥浆添加剂有：降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。 所加添加剂采用进口的环保型食品添加剂，符合环保要求。4）回流泥浆的处理：钻机场地和管线组装场地各有一个 20m x 15mx 2m返浆收集池，泥浆通过排浆池收集，经沉淀之后处理。4.5预扩孔 4.5.1 预扩孔程序 扩孔采用分级进

11、行扩孔，最小扩孔直径不小于 1.5 倍管道直径。导向 孔完成，钻头及蒙乃尔管（无磁钻铤）出土后及时拆卸，装上检查合 格的 14扩孔器进行预扩孔。因穿越距离长扭矩大，卸钻铤和钻头 时，采用液压卸扣钳保证及时卸扣。 对于光缆套管不需扩孔就可以进 行钢套管（D114）回托；对于本工程管线（D323）需进行一次14 刮刀扩孔器扩孔即可； 对于元德输气管线穿越为了整个穿越万无一失， 整个预扩孔过程采用以下六级扩孔。第一级采用 14刮刀扩孔器进 行第一次预扩孔；第二级用 2 0 桶式式扩孔器；第三级用 26桶式 式扩孔器。第四级用 32桶式式扩孔器；第五级用 38桶式式扩孔 器。第六级用 42桶式式扩孔器

12、。Word 文档 预扩孔钻进示意图 按穿越长度及预扩孔次数倒运钻杆， 按程序进行钻杆、 钻具的清洁和 连接。 扩孔工作完成后，将钻杆与扩孔器、旋转接头、卸扣、准备 好的回拖管段相连，进行管线回拖作业。46 管线回拖 4.6.1回拖方式的选择 回拖是定向穿越的最后一步， 也是最为关键的一步， 在回拖时采用的 方式是：钻杆+麻花钻杆+ 14（ 42 ）桶式扩孔器+100T回拖万向 节+ 100TU形环+穿越管线。在回拖时进行连续作业，避免因停工造 成阻力增大。管线回拖前要仔细检查各连接部位的牢固，并在 100T 回拖万向节和回拖管道之间增加两个抗拖力为 100T的卸扣，调整在回拖过程中的角度。回拖

13、前检查 :按设计和规范要求对管线检漏 ,以规定电压不击穿为合格 , 管道入土前设专人仔细检查处理。4.6.2回拖管线检查合格后，将准备好的回拖管头焊接到管线上，并进行加强， 保证拖管头焊接牢固（最大抗拖力在 100t 以上）；然后将回拖管段放 进发送沟中准备回拖， 管线入沟时注意保护好防腐层， 避免划伤扩孔 器。内各通道及各泥浆喷嘴是 Word 文档. 否畅通，确认合格后方可以连接。管线回托示意图4.7 剩余泥浆的计算与处理4.7.1 根据以往施工经验，钻导向孔有 10%左右的剩余泥浆，预扩孔 有 30%左右的剩余泥浆，回拖管线有 40%左右的剩余泥浆。4.7.2以上的泥浆将采用泥浆回收系统进行回收确保泥浆的二次重复利用，并达到HSE的质量、安全、环保要求。 5环保措施及泥浆处理5.1在定向钻施工前，先配制一定量的泥浆，并将泥浆样本送到当地 环保部门进行化验， 符合要求后方可使用； 达不到环保要求时要更换 泥浆用料， 并重新配制泥浆进行化验， 直到配制出符合环保要求的泥 浆。5.2钻机场地与焊接场地的泥浆处理：. 在钻机场地和焊机场地各挖一个排浆池，收集储存返回 的泥浆，用泥浆回收装置将泥浆池中的泥浆回收再利用。 本工程中焊 接场地的泥浆通过光缆套管输送到钻机场地泥浆池再利