定向钻穿越工程施工方案.pdf
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1、定向钻穿越工程施工方案 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局2 定向钻穿越工程施工方案 1 穿越施工工艺流程 定向钻穿越施工程序如下图所示: 2 测量放线 根据设计交底(桩)与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线, 确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。 3 进场道路及场地的平整 3.1 入土点钻机作业、出土点场地及进场便道 本次大保高速公路天然气管道定向钻穿越中共投入1 台钻机,各钻机施工 场地要求各异。 3.2 地锚坑及排浆池 清管、竣 工 钻导 穿 越 管预 扩 孔 洗 接桩测 量修筑便道、钻 机 进 场
2、 地貌 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局3 挖、砌泥浆池(穿越两岸各1 个)及地锚坑,泥浆池尺寸如下图。泥浆池 内铺土工布,池内四周用用挖掘机压实,必要时四周用砖堆砌、钉桩,防止泥 浆池塌方。 地锚坑中心线在穿越管线中心线上,地锚坑尺寸为6m 4m 1. 8m 。挖泥浆 池及地锚坑时要留出足够边坡,泥浆池及地锚坑尺寸如图所示: 地锚坑完成后,将地锚放入,用混凝土加固。如下示意图: 3.3 入土点钻机场地和出土点平面布置示意图 参见附图一和附图二钻机场地平面布置图和出土点场地平面布置图。 4 定向钻施工 4.1 1 条
3、河定向钻穿越工程概况及穿越地层 定向钻穿越:穿越长度110 米,管径 PE160 ,主要穿越地层为淤泥质土、粘 土。 地 锚 坑 4m 20 3m 14泥 浆 池 6m 20m 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局4 本次穿越工程中拟施工的1 条高速公路根据其穿越的长度,将11条河流穿 越任务共分成三部分,各部分定向钻穿越施工组织描述如下: 第一部分: 1200米以上长距离穿越:包括横门水道穿越(660,1296 米)、洪奇沥 水道穿越( 762,1272 米)、三宝沥支流穿越( 660,1200 米)。 1) 钻机及配
4、套设备就位 : 将钻机就位主管穿越中心线位置上,钻机就位完成后, 进行系统连接、试运转,保证设备正常工作。 2) 测量控向参数 : 按操作规程标定控向参数,为保证数据准确,在管中心线的不 同位置测取,且每个位置至少测四次,进行对比,并做好记录。 3) 泥浆配制及重复利用 : 泥浆是定向穿越中的关键因素,穿越主要经过地层为泥 岩,按泥浆工艺要求及地质资料编写泥浆方案,并根据实际需要配制出符合要 求的泥浆,措施如下: a)水源就近取用河水,用水泵输送至水罐内,在水罐中沉淀、过滤,并对 水质进行化验,达到使用要求后配浆。 b)按照指定的配比用一级膨润土加泥浆添加剂,配制性能满足要求的泥 浆。 c)
5、回流泥浆的处理: 钻机场地和管线场地各有一个返浆收集池,各有一套 回收系统。泥浆通过泥浆池收集,再经过回收系统处理后再利用。 d)剩余泥浆的处理: 与环卫部门协商, 施工剩余泥浆拉运到当地垃圾填埋 场。 3) 钻机试钻 开钻前做好钻机的安装和调试等一切准备工作,确定系统运转正常、钻杆 和钻头清扫完毕,严格按照设计图纸和施工验收规范进行试钻,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) 钻导向孔 钻孔期间按照“数字管道”的要求,建立穿越曲线数据库,采集控向数据, 如每个测站点的Inc 、Az、Away 、Right 、Elev 值。对钻杆等主要施工器具进行 分级管理
6、和使用,用后及时保养和检修,以防潜在工程事故的发生,确保施工 的安全。 导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键,本钻导向孔的钻具组合是: 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局5 9-1/2 牙轮钻头 +造斜短节 +7无磁钻铤 +5-1/2 钻杆 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。 在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向孔,钻导向孔时,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。 导向孔施工示意图 5) 预扩孔
7、 针对660 外径的横门水道穿越和三宝沥支流穿越采用以下三级扩孔,每 次预扩孔都将进行钻杆和钻具的倒运及钻具连接。扩孔级别如下: 第一次扩孔: 24桶式扩孔; 第二次扩孔: 32桶式扩孔; 第三次扩孔: 38桶式扩孔; 洗孔: 36 桶式洗孔。 762 外径的洪奇沥穿越则采用以下四级扩孔,每次预扩孔都将进行钻杆 和钻具的倒运及钻具连接。扩孔级别如下: 第一次扩孔: 24桶式扩孔; 第二次扩孔: 32桶式扩孔; 第三次扩孔: 38桶式扩孔; 第四次扩孔: 44桶式扩孔; 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局6 洗孔: 42
8、 桶式洗孔。 扩孔施工示意图 2)管道回拖 针对660 外径的主管回拖,拟采用的钻具组合为: 36桶式扩孔器 +250T回拖万向节 +6-5/8 钻杆+穿越管线。 针对762 外径的主管回拖,拟采用的钻具组合为: 42桶式扩孔器 +300T回拖万向节 +6-5/8 钻杆+穿越管线。 管道回拖优先采用注水发送沟的方式进行发送,在受地形地势条件下,则 采用滚轮架或者草垛支护的方式进行管道发送。 管道回拖施工示意图 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。 3)清管测径: 回拖完成后,单独对回拖完毕的管道进行清管测径。 4)泥浆处理、地貌恢复: 及时进行
9、钻机场地剩余泥浆的处理和设备转场,并对地貌进行恢复。 第二部分: 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局7 500米至 900 米的中距离穿越:包括三宝沥水道(660,900 米)、卢四 顷水道穿越( 660,760 米)、十二股涌水道穿越(762,690 米)。 1) 钻机及配套设备就位 : 将钻机就位主管穿越中心线位置上,钻机就位完成后, 进行系统连接、试运转,保证设备正常工作。 2) 测量控向参数 : 按操作规程标定控向参数,为保证数据准确,在管中心线的不 同位置测取,且每个位置至少测四次,进行对比,并做好记录。 3
10、) 泥浆配制及重复利用 : 泥浆是定向穿越中的关键因素,穿越主要经过地层为泥 岩,按泥浆工艺要求及地质资料编写泥浆方案,并根据实际需要配制出符合要 求的泥浆,措施如下: a)水源就近取用河水,用水泵输送至水罐内,在水罐中沉淀、过滤,并对 水质进行化验,达到使用要求后配浆。 b)按照指定的配比用一级膨润土加泥浆添加剂,配制性能满足要求的泥 浆。 c) 回流泥浆的处理: 钻机场地和管线场地各有一个返浆收集池,各有一套 回收系统。泥浆通过泥浆池收集,再经过回收系统处理后再利用。 d)剩余泥浆的处理: 与环卫部门协商, 施工剩余泥浆拉运到当地垃圾填埋 场。 3) 钻机试钻 开钻前做好钻机的安装和调试等
11、一切准备工作,确定系统运转正常、钻杆 和钻头清扫完毕,严格按照设计图纸和施工验收规范进行试钻,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) 钻导向孔 钻孔期间按照“数字管道”的要求,建立穿越曲线数据库,采集控向数据, 如每个测站点的Inc 、Az、Away 、Right 、Elev 值。对钻杆等主要施工器具进行 分级管理和使用,用后及时保养和检修,以防潜在工程事故的发生,确保施工 的安全。 导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键,本钻导向孔的钻具组合是: 9-1/2 牙轮钻头 +造斜短节 +7无磁钻铤 +5-1/2 钻杆 控向对穿越精度及工程成功至关重要,并直接关联到
12、主管穿越。 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局8 在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向孔,钻导向孔时,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。 导向孔施工示意图 5) 预扩孔 针对660 外径的三宝沥水道穿越和卢四顷水道穿越采用以下三级扩孔, 每次预扩孔都将进行钻杆和钻具的倒运及钻具连接。扩孔级别如下: 第一次扩孔: 24桶式扩孔; 第二次扩孔: 32桶式扩孔; 第三次扩孔: 38桶式扩孔; 洗孔: 36 桶式洗孔。
13、762 外径的十二股涌穿越则采用以下四级扩孔,每次预扩孔都将进行钻 杆和钻具的倒运及钻具连接。扩孔级别如下: 第一次扩孔: 24桶式扩孔; 第二次扩孔: 32桶式扩孔; 第三次扩孔: 38桶式扩孔; 第四次扩孔: 44桶式扩孔; 洗孔: 42 桶式洗孔。 水 平 定 向 钻 穿 越 施 工 工 作 投 标 书第 三 部 分 : 技 术 部 分 中国石油天然气管道局9 扩孔施工示意图 5)管道回拖 针对660 外径的主管回拖,拟采用的钻具组合为: 36桶式扩孔器 +250T回拖万向节 +5-1/2 钻杆+穿越管线。 针对762 外径的主管回拖,拟采用的钻具组合为: 42桶式扩孔器 +250T回拖
14、万向节 +5-1/2 钻杆+穿越管线。 管道回拖优先采用注水发送沟的方式进行发送,在受地形地势条件下,则 采用滚轮架或者草垛支护的方式进行管道发送。 管道回拖施工示意图 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。 6)清管测径: 回拖完成后,单独对回拖完毕的管道进行清管测径。 7)泥浆处理、地貌恢复: 及时进行钻机场地剩余泥浆的处理和设备转场,并对地貌进行恢复。 第三部分: 450米至 460 米的短距离穿越:包括正涌水道穿越(660,452 米)、利 生围水道穿越( 660,460 米)、陈十顷水道穿越( 660,450 米)、温五顷 水道穿越(
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