定向钻施工方案39503Word文档格式.docx

1、（1）l层杂填土（Qml）：杂色，松散，湿，主要以粉质粘土为主，局部以耕植土为主，夹少量砾石，局部夹少量砖块等。成分不均一，力学强度变化大。全场地不均匀分布，层厚0. 2-1. 8m，平均厚度约0.80m。2层粉质粘土（Q4al+pl）：黄褐色，稍湿，呈可塑状，可见黑色铁锰质结核及灰白色的高龄土，具中等压缩性，无摇震反应，全场地均有分布，层厚1.7-7. 2m，平均厚度约3.67m。3层粉质粘土（Q3al+pl）：棕褐、褐黄色，呈硬塑状，具中等压缩性，稍湿，可见黑色铁锰质结核及灰白色的高龄土，无摇震反应，干强度高，韧性强，稍有光泽，全场地均有分布，最大揭露厚度约12. 80m。二、执行标准 输

2、气管道工程设计规范 GB50251-2003 油气长输管道工程施工及验收规范 GB50369-2006 原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程 SY/T0015.1-98 石油天然气钢质管无损检测 SY/T4109-2005 石油天然气管道穿越工程施工及验收规范 SY/T4079-95 建设单位提供的岩土工程地质勘查报告施工图纸及其他相关资料三、主要工程量：穿越敷设无缝钢管219.111.9mm。主要工程量如表：序号项目单位数量备注1作业带清理m602开挖、回填土方量m120泥浆池、沟、发送沟3管道预制、清管、试压4004钻机安装调试次5钻导向孔406预扩孔（包括清孔）40*43次扩孔

3、+1次清孔7管道回拖8管道清管、试压9泥浆回收m312510地貌恢复m2720四、施工部署 考虑到K00+440-K00+810桩池塘地质情况，特成立K00+440-K00+810桩水泥路定向钻穿越施工指挥部负责该项工作，由项目经理任指挥长，精心组织以确保工期。1、组织机构2.人员配备定向钻穿越机组人员配备共计19人岗位工程师技术员控向员操作员钻工泥浆工发电工安全员质检员人数管道预制机组由线路焊接机组承担共计11人机组长管工操作手电焊工气焊工补口工三、主要工序和施工措施1、施工工序设计交底及现场交桩测量放线场地平整设备进场、安装、调试磁方位角测量、泥浆配试钻预扩孔管道组对焊接、焊缝无损检测试压

4、、清管、扫线补口、补伤、检漏发送沟开挖管道与钻具连接试压清扫测径设备退场现场清理及地貌恢复 2、场地平整、设备进场 根据施工现场情况指定入土点为K00+810桩，本穿越工程设计入土角6，出土角9；穿越管道最低点埋设在12. 00m左右的高程线上，穿越曲率半径大于1500D。对选定的场 地进行平整，保证设备进出方便，有利于施工。穿越段入土点设在K00+810桩，定向钻机作业面积20米30米，考虑到现在雨量增多，设备进场前应在便道上以及钻机、吊车及其他部分设备位置下铺设桥排，并在作业面四周开挖排水沟，保证水流畅通。3、穿越管段预制组装措施3.1防腐管拉运与布管3.1.1装卸防腐管的专用吊钩宽度大于

5、300mm，深度大于150mm，与管子接触面作成与管子内壁相同的弧度，并且在与管子接触面上用20mm厚橡胶皮作铺垫。 3.1.2采用专用吊钩时，钢管与吊绳的夹角大于300，吊绳单边长度大于7m（管长以12m计）且管子两端设晃绳。 3.1.3防腐管用2台15t半挂车拉运，16t吊车配合装卸。在现场接收防腐管时，对运抵的防腐管逐根检查验收，核对钢管的规格、材质、防腐等级和收集相关原材料的材质证书、合格证、产品说明书等资料，与防腐工程承包商办理好交接手续。 3.1.4防腐管运输时，运管车立柱齐全，运管车底部设运管用支架，支架与管子接触面垫厚度不小于15mm、宽度不小于l00mm的橡胶板，防腐管超出车

6、后长度不超过2m。 3.1.5装管、堆管高度不超过4层，且分类堆放，装管后采用外套橡胶管或其它软管管套捆绑。 3.1.6运到现场的钢管底部垫砂袋高0. 2m以上，接触宽度达到0.4m，。 3.1.7管道布管前测量管端周长，对管口进行级配，相邻两管的周长误差不大于5mm，并作好标记；布管应设计图纸要求壁厚、防腐层类型等顺序进行，不同壁厚、防腐等级的分界点与设计图纸要求的分界点应超过12m。 3.1.8管道组焊 1）开始焊接前，由现场质量检查员配合旁站监理核查焊工资格、消耗材料的合格证书、现场检测设备（风速计、温湿度仪、红外线测温仪等）。 2）管墩设在管端距管口1. 2-1. 8m处，高度为0.5

7、-0. 7m。 3）用环形清管器清除管内泥土、杂物，同时对管端50mm范围内的油污、铁锈、毛刺等用棉纱和电动钢丝刷进行清理，打磨并露出光泽。 4）管口组对一般采用10t吊管机或倒链架对口，吊点置于已划好的管点平分线处。 5）切割防腐管时，要将管端150mm5mm宽的外防腐层清除干净。6）管口组对规定（见下表）检查项目规定要求V型坡口管口清理（50mm范围内）和修口管口完好无损，无铁锈、油污、毛刺管端直缝余高打磨端部150mm范围内焊缝余高打磨掉并平缓过渡两管口直缝间距错开间距不小于100mm弧长错边量沿周长均匀分布且不大于1.6mm管子对接不允许割斜口7）每日下班前，对已焊好的管端用临时专用盲

8、板封堵。8）焊接时保持层问温度不低于80。必要时用火焰加热器加热，并用红外测温仪在距 管口50mm处测温，沿圆周均匀测量8个点。 9）焊道的起弧和收弧处应错开30mm以上，并在专用起弧板上起弧。严禁在坡口以外的管表面上超弧，焊前每个引弧点和接头必须修磨。 3.2焊缝检测 3. 2.1焊缝外观检查： 3.2-2所有焊口100%超声波、100%全圆X射线探伤。由第三方专业检测公司按监理指令执行。在进行NDT作业时，无关人员应撤离至警戒线以外。警戒区设彩条布围拦。3.3.0补口补伤 3. 3.1穿越段补口采用辐射交联聚乙烯纤维加强型热收缩套。 3.3.2补口程序： 管口清理管口预热管口表面处理（手动

9、除锈）管口加热测温涂刷底漆热收缩套安装加热热收缩套检查验收管口补口标识填写施工、检查记录（电火花检漏）补伤程序： 确定补伤位置冲缓冲孔表面处理预热填密封胶加热贴补伤片加热损伤直径大于30mm时用热收缩套包覆。 3.3.3管体及补口处除锈均应达到GB8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级Sa3.0 级。 3.3.4补口时用火焰加热器将管口预热至30-40，并用红外线测温仪测量管口上下左右4个点的温度，温差不大于5；然后进行手动除锈，检验合格后，按补口热收缩套（带）产品说明书对焊口再次进行加热、测温，补口时热收缩套先在管口斜上方30处封口，轴向搭接l00mm，环向搭接80mm。 3.4.0管道试

10、压 3. 4.1试压前在管道两端焊接与管道同径和材质的专用的试压头，试压头上有各类控制阀门和压力表及管汇。试压完成后应割除试压头，且切割掉试压装置直管段焊口处长度150mm，以减少焊口热影响对管材的影响。 3.4.2试压用压力表精度为0.4级；温度计最小刻度为1 ，且经检校合格。 34.3试压用水用洁净水，在出土端接40m水管用雅马哈抽水泵，从出土点引水给穿越段上水，管段上满水并排净空气后，用高压试压泵给管段分阶段打压至强度试验压力，稳压4小时，压降不大于1%为合格，合格后缓慢降压进行严密性试压，稳压24h，管道无异常变形、无渗漏，压降不大于1%为合格，合格后即可放压。4、定向钻施工措施本次工

11、程采用GD-1500水平定向钻机进行施工，其施工工序如下：施工人员及设备调试设计交底交桩清孔第三次扩孔第二次扩孔第一次扩孔穿越管段回拖就位交工定向钻穿越施工工序流程图41测量放线4.1.1测量放线准备 施工前请设计和业主现场代表进行现场交底、交桩。交桩后，按设计图纸和交底要求进行放线。测量放线之前做好以下准备工作： （1）备齐完整的施工图：（2）备齐交接桩记录、施工标准规范及施工测量记录； （3）检查所用测量仪器：经纬仪、水准仪、金属探测仪等； （4）备足木桩、花杆、红旗和白灰及其工具； （5）仪器检查：测量前对仪器进行全面检查、校准且仪器须在使用有效期内。 4.1.2测量放线 （1）测量人员

12、依据GD-1500钻机施工平面、断面图和技术交底要求的穿越管线的出土点和入土点的坐标放出穿越管线的中心轴线，并在两端设控制桩。在入土点端测量并确定钻机安装位置及泥浆池的占地边界线（3m*4m）；根据预制管线中心轴线和占地宽度（12m）及长度（60m）放出管线组装焊接预制场地边界线、布管中心线、出土点作业场地边界线和临时钢管堆放场的位置。两端连接段的施工作业带宽度12m。见施工平面示意图。 （2）控向方位测量：按操作规程标定控向参数，要求细心并尽可能多测取参数比较，以确定最佳参数，在管中心线的三个不同位置测取，且每个位置至少测四次，并做好记录。4.2钻机进场准备 4.21钻机场地（入土点）：按照

13、钻机施工平面布置图，应在原地貌的基础上推出钻机施工场地，必须推平压实，开挖边沟，钻机就位场地必须铺油管排或钢板。 4.4.2泥浆配制： 根据地质资料情况，确定泥浆配制方案，实施泥浆开钻，开钻前配制好1 00方优质泥浆。泥浆在定向穿越中起关键作用，我们将针对不同的地层采用不同的泥浆，若地质情况，复杂，则对泥浆要求比较高，为了对付不同的情况，我们将采取以下措施： 将施工用水存入水罐，在水中加入纯碱，提高水的PH值： 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。 根据不同施工阶段、不同的地质条件配置不同的泥浆，总体必须满足以下几个方面 的要求 第一，必须具有良好的剪切携带

14、能力，保证在遇到碎石、卵石地层也能有良好的排出能力； 第二，必须具备良好的护壁性能，特别是沙层、卵石层显得更为重要； 第三，必须具有良好的流动性和适当的静切力，减少泥浆带来的阻力和扭矩增加； 第四，必须具有良好的润滑性能，以达到减少磨阻保护管道的目的。为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不能改变的情况下，将采取增加泥浆储存罐的数量。 废泥浆的处理：在焊接场地挖一个废浆收集池，收集废泥浆，经沉淀之后处理；在钻机场地也挖个的泥浆回收池，泥浆经过回收池沉淀后，再经过泥浆回收系统回收；回收不了的泥浆排送到指定的地方。4.5穿越施工工艺流程4.5.1穿越流程导向孔钻进一次预扩孔二次预扩孔

15、三次预扩孔 回拖4.5.2钻具组合表 表三施工阶段钻 具 组 合 导向孔8/2钻头+5弯接头+7无磁钻铤+泥浆马达+5钻杆 钻杆+400牙轮扩孔器+5钻杆（可根据清洁度情况决定是否清孔）管线+连结头+旋转接头+400扩孔器+5钻杆4.6导向孔钻进 4.6.1导向轨迹设计 导向轨迹的确定应执行设计和规范要求，主要考虑以下因素： 满足规范要求的最小曲率半径。即：R=1500Dn。 满足穿越水泥路设计要求，水泥路l0m以下。4.6.2导向孔钻进 导向孔的钻进是整个定向钻的关键，我们将采用GD-1500水平定向钻机进行整个穿越工程的施工。定向设备采用英国Sharewell公司生产的MGS定向系统，确保

16、出土位置达到设计要求。控向对穿越精度及工程成功与否至关重要，开钻前仔细分析地质资料，确定控向方案，泥浆和司钻要重视每个环节，认真分析各项参数，互相配合钻出符合要求的导向孔，钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况。 由于本工程为长距离复杂地层穿越，直推式导向孔钻进将变得困难，需要使用泥浆马达进行导向孔钻进，（钻具组合见表三）。 导向孔选用鸭板钻头+钻杆，控向对穿越精度及工程成功至关重要。示意图：4.7预扩孔 导向孔完成，钻头及蒙乃尔管（无磁铤）出土后要及时卸掉，装上扩孔器进行预扩孔。根据本工程穿越地层卵石、砾石大量分布，势必造成扩孔扭矩大，为此，我们选用扭矩较小适合硬地层的牙轮扩孔器，

17、最后一级扩孔，孔径D=l. 2-1. 4Dn（Dn为管线直径）。第一级采用200扩孔器进行第一次预扩孔；第二级用400扩孔器扩孔，第三次采用400扩孔器预扩孔，扩孔时按照设计要求适当调整泥浆排量，控制回拖速度，按照设计扩孔参数平稳扩孔，操作员密切注意泵压、扭矩、回拖力的变化，严禁憋泵、憋钻、强行回扩。扩孔完成后，分析成孔情况，必要时再用600扩孔器进行清孔。4.8发送沟开挖 穿越管段预制完毕后，沿穿越中心线开挖发送沟。作业带地层主要由粘性土组成，深度在0.5-1m之间，发送沟长度40m，上口开挖宽度为2.0m，沟底宽度1.5m，深度1.8m。检查沟内无石块、树根等硬物，然后将管道吊入沟内，再从

18、河里抽水将管沟充满，使管道 4.2.2挖泥浆池及排水沟：出土点、入土点各挖一个长1m宽1m深0.5m，坡比1：0.67的泥浆回收池。 4.2.3挖地锚坑：3.52.01. 5m，固定地锚箱一个。 4.2.4施工临时用电：施工用电采用50kw发电机组一台在施工现场发电。 4.2.5施工暂设：因定向钻施工的性质决定，需在施工现场搭设临时暂设就近租赁民房。4.3钻机就位： 道路施工场地完成后，按照施工平面图的布置，进行钻机就位，罐区摆放，开挖泥浆回收池等。由于本工程回拖管道口径大距离长，回拖阻力大，必须高度重视钻机的固定，钻机底座固定在421. 5m（厚度24mm）的钢板箱上，必要时装满沙子提高其稳

19、定性，钢板箱固定在提前预制好的混凝土箱体内，然后将钻机前端固定在地锚箱上（见图三），为进一步提高抗拉强度，可打钢桩加固进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。4.9管线回拖 导向孔经分级预扩、清孔，孔径达到管线回拖要求的条件，将检验合格的穿越管线吊送到发送沟内。回拖是穿越的最后一步，也是最关键的一步，在回拖时采用的施工方式是：700扩孔器+120T回拖旋转接头+406管线。在回拖时进行连续作业，避免因停工造成卡钻。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接，确定连接牢固方可回拖，回拖时两岸要加强联系，协调配合将管线敷设到预定位置。4. 10现场清理及地貌恢复 用单斗及人工回填发送沟，分层压实

20、，填土方高出地表300mm。农地田坎、沟渠堤用铁锹分层拍打密实，逐层恢复到原貌。4.1 l泥浆回收、处理 施工前，用单斗将穿越工地的表层耕植土剥离，堆放在工地边沿。然后用土工布将可能跑、冒、流淌泥浆的地方覆盖铺垫，并开挖导流沟，将可能跑、冒、流淌的泥浆引向泥浆回收池，泥浆部分循环利用。残余的极少量泥土混合物就地深埋，深度不少于2m。施工完毕待设备全部撤离后，清除场地上的杂物，用人工平整场地，并将剥离的表层耕植土平铺在场地上。5、两端连头 入土段、出土段冷弯弯管与穿越管段焊好后，再分别将割下来的穿越管段焊上。作业坑开挖坡比为1：0. 75，坑深为3.2米，保证坑底比管端底低800mm。坑底宽度3

21、米，作业坑长以能覆盖二个死头点为宜，当二个死头点长度大于8m时，分别设置二个作业坑。坑底设排水沟供排水之用，采用轻型井点降水装置降水。每个连头点沿管线方向井点降水长度为4米，作业坑三面设置轻型井点降水管，垂直于管线轴线方向井点降水宽度按4m计算，井点降水管间距为1m，每个井点管深为6m。示意图如下。 在连头作业坑丌挖前三天进行轻型井点降水工作，管线补口补伤合格后即可停止井点降水工作。6、地貌恢复 连头完毕后，进行作业带的平整，清理，按原地形恢复地貌。四、管道防腐层保护措施 在穿越管段回拖前的预制工作中，特别是焊口的补口补伤质量和发送沟的开挖，导向孔钻进和预扩孔，管道回拖就位等工序的质量都会影响

22、到扩孔回拖时管道防腐层的质量。 穿越管道的预制施工中，各道工序多，时间长，防腐层的保护难度较大；但是，在这一阶段，管道处于地表，易于对防腐层进行检查和维护。l、焊缝补口1.1设备准备 空气压缩机出口必须有油水过滤器，以过滤掉空气中的水分和喷出的少量机油：操作人员所使用的点式温度计、测力计、检漏仪等计量器具都必须送检合格后方能使用。火焰加热器喷出的火苗须呈现蓝色，禁止有未完全燃烧产生的碳黑。1.2材料准备 热收缩套须由业主或监理指定的检测部门，。按照要求进行检测，合格后方可使用。热收缩套保存在包装箱内，不放在潮湿之处，或长期受阳光直射。1.3施工方法 补口作业严格按热收缩套防腐的操作程序进行：

23、管口清理干净：预热温度30一40，并用点温计测量上下左右4个点温度；手动除锈达到GB8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级Sa3.0级要求，手动除锈完成后，用空压机或毛刷将管口灰尘清除；管口加热时，应设两人在管两侧同时加热，分别从顶部和底部沿管环向摆动加热，如下图所示。加热温度应符合产品说明书要求。管口加热完毕，应立即进行测温，测量管口表面上下左右8个点温度，8点温差不大于5。 补口时热收缩套先在管口斜上方30处封口，轴向搭接l00mm，环向搭接80mm。两个人同时从中间往两侧均匀移动加热，从管底到管顶同步使热收缩套均匀收缩，并用辊子滚压平整，将空气排出，直到端部周向底胶均匀溢出后停止加热，

24、并将溢出的底胶刮平。 热收缩套（带）补口电火花检漏电压为15KV，如出现针孔，应重新补口。 补口粘结力每100补口抽测1个口，255下剥离强度应不小于70N/cm。 出现雨雪或湿度大于85%的潮湿天气或风力大于5级的大风天气，无特殊防护措施禁止施工。2、发送沟开挖 2.1施工工序：放线挖沟管道下沟管沟充水2.2放线时，用全站仪等将发送沟中心线用灰线标出，确定保发送沟与穿越中心线成一条直线。2.3挖沟时，表层土放置在下层，深层土放置在上层。对于挖沟时出现的地下原建涵管、杂物等，在机械设备清除完主体后，还要由人工用铁锹完全清除干净，确保含有砂石、砖块等硬物不留在沟底。挖沟时，用水泵配合，将开挖过程

25、中管沟内的水抽走，避免带水挖 沟，保证管沟的断面尺寸达到要求（上宽3. Om下宽1.5m深12m）：对于发送沟弯曲段，管沟的断面尺寸可适当放宽12m。2.4管道下沟时，使用l台履带挖掘机起吊点间距不应超过24m，并要进行试吊。 2.5曲线段管道下沟时，应使滚轮或吊带位于管沟弧形的顶点附近，以保证管道下沟过程 中不刮碰管壁。管道下沟时，应轻轻放置沟底。 2.6管沟充水应足量，保证管道完全处于漂浮状态。 3、导向孔钻进和预扩孔 31施工工序：导向孔各级预扩孔 3.2导向孔：导向孔着重控制整体曲线的曲率半径及出土角，达到设计要求。 3.3各级预扩孔：根据穿越地层地质情况，采用合理的扩孔工艺。原则上，在地层是呈软 塑、可塑状态的淤泥质粘土或粉质粘土时，采用桶式扩孔器；在地层时呈硬塑状态的粘土 或粉质粘土时，采用切割刀式扩孔器。在小级别扩孔（24）时，