河流定向钻穿越施工方案.doc

方案 河流定向钻穿越施工方案

1工程概况
本工程为成品油管道，从俄罗斯共青城炼油厂至德卡斯特里港油库，输送介质为汽油、柴油、航空煤油，线路全长330KM，管径530，材质K56，干线输油管线的允许最大工作压力6.3Mpa，年输量530万吨。
管道沿线穿越阿穆尔河，水面宽度2200米，其地质为不均匀岩石地层，设计采用定向钻穿越。
2编制说明
如果工程按2016年8月开工，计划阿穆尔河定向钻施工选择在8月～10月份进行。
3工程流程图
施工准备
测量放线
临时道路修筑、场地修筑
设备进场、安装

扩孔
管线回托
设备离场
清理中泥浆
地貌恢复
开挖发送沟，泥浆配比
钻导向孔

4施工技术措施
4.1施工一般技术要求
开工前要组织有关人员熟悉设计图纸、设计文件及施工验收规范，组织人员熟悉落实施工方案，同时搞好图纸汇审并做好记录。请甲方组织现场技术交底。参照所提图纸，写出主要环节的技术措施。施工中严格执行设计图纸和规范标准。各工种施工人员要严格执行本工种的操作规范。各工种的工序施工完毕，要认真搞好质量自检互检工作。
4.2场地修筑
4.2.1便道修筑:扫线、修施工便道，要求用推土机将部分地面杂物和障碍推掉，形成宽4m的便道，对低洼地带要垫土推平压实。确保施工机具设备顺利进场作业。
4.2.2钻机等施工设备进入一侧河岸施工场地，对于承载力不够30吨的桥，涵洞必须加固，对于进场弯道必须按回转半径15米铺设道路，以保障设备安全进场。
4.2.3钻机场地：穿越入土点以设计图纸为准。入土点场地占地40m×40m，先用推土机将地推平，范围是以入土点为中心，东西向40米，南北向40米。再用土工布铺垫，然后依次铺垫予石板、防滑钢板。距钻机场地边缘1.5米处，环四周挖宽0.8米，深0.5米的排水渠，并挖掘20m×10m×1.5m蓄水池，将水抽入池内。
4.2.4出土点场地及焊接管道安装作业带走向场地：平整30m×30m出土点场地及管道焊接安装作业带。
4.2.5在出土点前后30m长、30m宽的范围内为预扩孔作业场地，两侧挖排水沟和挡水坝，上面铺垫土工布、泥结石（0.5m厚）。
4.2.6穿越段的两岸各放置两个泥浆回收罐。
4.2.7挖地锚坑1个：长3.5m、宽2.5m、深1.5m，用混凝土浇注；预留地锚空间（2.6m×1.5m×1.3m）。
3.5m
2.5m
地锚坑
深度为1.5m

4.2.8开挖发送沟：开挖发送沟，在发送沟内铺上塑料布，再注入清水，最后用吊车将穿越管放入沟中，使穿越管在发送沟中处于悬浮状态，在回拖过程中可以防止破坏防腐层。
4.3泥浆控制
4.3.1泥浆是定向穿越中的关键因素，定向钻穿越工程穿越根据目前掌握的地质情况，穿越经过地层有：粉质粘土、粗砂、卵石、页岩等。泥浆的性能主要有动、静切力、失水以及润滑等性能。针对地层地质变化，施工时暂定采取以下措施：
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。
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、延长循环周期的措施，定向钻穿越工程中使用3个泥浆储存罐。
4.3.2泥浆的粘度：在钻导向孔阶段，泥浆粘度控制在35-40s，在预扩孔和回拖阶段，泥浆粘度要在钻导向孔的泥浆性能上提高5-10s，即达到40-50s。
2.3.3根据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。基浆的配制：5-8%预水化膨润土+碱（Na2CO3）搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能），碱的用量根据水质情况具体确定。河水经过蓄水池沉淀，沉淀之后的水抽入水罐后，在水中加入纯碱，使水软化，改善水质，同时提高水的PH值。
4.4定向钻穿越
4.4.1钻导向孔
定向钻穿越工程钻机的可靠性是致关重要的，如果在钻进过程中钻机无法工作，将导致工程失败。针对河流穿越的具体情况我们将采取以下措施：
4.4.1.1在开钻之前，调试好钻机，使钻机的各项性能达到最佳。准备好钻机配件和泥浆泵配件。
4.4.1.2提高泥浆的质量，保持孔壁的稳定性。
4.4.1.3在钻导向孔的过程中使用有线控向系统，在导向过程中使用MGS控向系统，在钻进过程中使用Tru-Tracker系统对钻头准确定位，确保钻头出土位置准确。控向电缆采用加厚耐磨绝缘层的进口电缆，确保在钻导向孔的过程中的控向信号的安全。
导向孔的钻具组合为：12″铣齿钻头+6 1/2″泥浆马达+7″无磁钻铤+5″钻杆。控向工具安置在7″无磁钻铤中。

4.4.2扩孔
钻头在出土点出土后，拆下钻头、无磁钻铤，然后将钻杆中的导向信号线拖出，进行扩孔。操作如下：先试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼再开始扩孔。扩孔器采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，扩孔器桶体表面堆焊上耐磨合金，提高整个扩孔器的强度和耐磨性。保证扩孔器能够胜任完成预扩孔作业。
Φ530输气管道穿越的采用3级扩孔的施工工艺，选用 ″S-135钻杆；每次预扩孔都进行钻杆和钻具的倒运及钻具连接。
扩孔级别如下：
第一级用12″桶式扩孔器进行扩孔；
第二级用18″桶式扩孔器进行扩孔；
第三级用24″岩石扩孔器进行扩孔；
4.4.3管线回拖
预扩孔完成之后，确认在预扩孔过程完成后，孔内干净，没有不可逾越的障碍后，开始回拖管道，具体步骤如下：
4.4.3.1管线组装、焊接、清管、试压完成后，在管端焊接上一个回拖封头，回拖耳鼻，封头焊缝和回拖耳鼻焊缝都必须进行X射线检查，确认无焊缝缺陷后才能用于管线回拖。
4.4.3.2就地开挖1.0米深、0.8米宽的发送沟，在管沟中放水0.8米深，将管道置于沟内水中。
4.4.3.3把钻杆与卸扣、扩孔器、回拖万向节、管线依次连接成一体，仔细检查每一个连接螺栓，确保每一个环节牢固，可靠。
4.4.3.4慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。
4.4.3.5在回拖过程中，两岸通讯要保持通畅，两岸通过对讲机保持联系。

4.5设备离场
回拖完毕后，设备及时撤离现场。
4.6地貌恢复
定向钻穿越施工完毕后，废弃的泥浆、油污及施工留下的其他各种废弃物将装车运走，现场清理干净，并平整到原地貌形式。
4.7施工现场平面布置图

5资源配置
定向钻穿越机组人员配备计划
序号
岗位（工种）名称
人数
备 注
1
机组长
1
负责机组全面管理工作
2
技术员
1
兼质检，负责机组技术管理、质量控制
3
HSE监督员
1
负责施工HSE管理
4
控向
2

5
司钻工
4

6
泥浆工
2

7
电工
1

8
修理工
1

9
起重工
1

10
电焊工
1

11
吊车司机
1

12
机械手
2

13
司机
3

合 计（人）
21

定向钻机组设备配备计划
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备 注
1
水平定向钻机
HK-150（150T）
套
1
钻导向孔、扩孔、管道回拖。
2
发电机
300KW
台
1
提供钻机、泥浆泵、控制室等工地用电
3
发电机
200KW
台
1
泥浆回收系统用电
4
发电机
50KW
台
1
水泵用电
5
混浆泵

台
1
配置泥浆
6
泥浆泵
3HS-250
台
3
往地下泵入泥浆
7
泥浆回收系统

套
2
循环回收泥浆
8
泥浆罐

个
3
盛放泥浆
9
快速水化装置

个
1
搅拌水化泥浆
10
挖掘机
PC-260
辆
2
开挖地锚坑、平整场地
11
吊车
25吨
辆
1
吊装机具设备
12
拖车头

辆
1
拉运钻机
13
板车

辆
1
倒运钻杆
14
皮卡

辆
1
拉运扩孔器等钻具
15
中巴车

辆
1
作业人员下上班
16
全站仪

台
1
测量放线
17
GPS

台
1
测量放线

6