定向钻穿越施工流程图.docx

定向钻穿越施工流程图竣工验收设备拆除、退场、地貌恢复管线回拖清管、测径、通泡沫球及干燥光缆套管组焊穿硅管、钢丝绳光缆套管防腐测量放线、场地平整施工作业带清理定向钻机运输钻机安装、调试运、布管清管，组对，焊口预热、焊接无损检测防腐补口、补伤试压通球钻导向孔泥浆准备预 扩孔挖发送沟钻机进场前的准备工作线路交接桩测量放线及现场勘察1、交桩及测量放线：1）备齐放线区段完整的施工图（管线平面图、断面图）。2）备齐交接桩记录及施工标准规范。3）检查校正所用测量仪器：全站仪、经纬仪、水准仪等。4）备足木桩、花杆、红旗和白灰。5）备齐定桩、撒灰工具、斧头、木锯和其他用具。6）野外施工用车辆准备。7）组织甲方及我方相关技术人员进行现场放线。2、现场地表勘察及公用设施勘察1）勘察路由附近及沿线道路、建筑物、其他公用设施是否有损坏，施工会对其产生的影响；2)勘察路由附近范围内的地下管线（电力、燃气、自来水、污水、通信等）是否与穿越路由冲突，是否有必要的安全隔距；3）勘查现场水源、电力情况确定取水用电地点。3、地质条件勘察1）300米以内的短距离小型工程可以已询问、索要、探查周边施工现场地质情况；2)500米以上的大型工程应由专业的地勘公司做出详细的地勘报告。4、根据测量放线及现场勘查情况制定详细的施工方案，确定施工人员及设备。施工作业带清理、场地平整及便道修筑1、根据测量放线成果定出作业带范围2、施工作业带清理和平整遵循保护农田、果林、植被及配套设施，防止或减少水土流失的原则，在树林及果园地段，尽量可能压缩作业带宽度。在沙漠、盐渍土、湿陷性黄土地段，应尽量少破坏地表植被和原状土。通过灌溉河道、排水渠时应采用预埋涵管等过水设施，不能妨碍农业生产。3、在施工作业带范围内，对于影响施工机具通行或施工作业的石块、杂草、树木、构筑物等应清理干净，沟、坎应予平整，有积水的地势低洼地段应排水填平。4、施工便道应平坦并具有足够的承压强度，宽度一般为4-6m，特殊地段以批准的施工组织设计为准。施工作业带离公路较远而又无道路可利用时，施工作业带与公路（伴行路）的连接通道（施工便道）应根据现场实际情况确定，报监理批准后实施。连接通道应尽量利用现有道路、平坦谷地、戈壁便道等，以减少修筑工程量。5、施工作业带清理及施工便道平整采用机械进行，在施工作业宽度范围内，用推土机和挖掘机进行扫线清理，扫平施工场地，拆除构筑物，清理树木，满足运管及施工设备的通行。钻机设备进场、安装、调试钻机设备进场钻机设备安装连接钻机设备调试在施工作业带内无外界干扰的情况下，控向参数的测量尽量在设备进场前测量放线后完成，这样可在施工占地范围内将探测器装入防磁钻杆内，用单斗挖掘机配合完成数据测量。采用在入、出土点两侧沿中心线多测点取平均值的方法，确定初步控向参数；再将探测器取出，只用探测器测量控向参数，再取平均值并与上一个平均值进行比较，如差异很小，可取平均值获得实际的控向参数，如相差很大，必须重新测量。在单斗挖掘机无法配合的情况下，直接用探测器测量控向参数，探测器必须完全摆放在管道穿越中心线上，在中心线上选择远离干扰源的地方，在入、出土点的不同位置测取10个以上的数据，差别不大时取平均值，差别大时，分析原因后重新测量。实际测量获得最佳控向参数后，做好原始记录。调试泥浆搅拌系统，检查泥浆搅拌系统各搅拌仓是否工作正常，检查各连接管路是否有泥浆泄漏情况，发现问题及解决。检查调试泥浆泵工作是否正常，泥浆泵压力表是否正常工作。检查定向钻机各连接管路、接头是否连接稳当。所有设备检查完后进行设备试运转。5.3.1磁方位角测量、泥浆配制根据设计入土点、出土点，严格按控向系统调校程序进行调校。5.3.2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。5.3.3钻机及配套设备就位:钻机安装在入土点和出土点的连接线上。钻机导轨与水平面的夹角一般比设计的入土角度大1 。钻机安装牢固、平稳，经检验合格后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作，并应根据穿越管径的大小、长度和钻具的承载能力调整拖拉力。5.3.4测量控向参数：按操作规程标定控向参数，为保证数据准确，在管中心线的五个不同位置测取，且每个位置至少测四次，进行对比，并做好记录。5.3.5泥浆配制：按照穿越地质、穿越长度及穿越管径，需在钻导向孔、预扩及回拖中采取措施，具体措施除保证传统配比外，再按一定比例加大泥浆材料用量，从而达到提高泥浆粘度，保证孔壁。（用马氏漏斗计每两小时测量一次泥浆粘度）5.3.6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。钻机施工过程 钻导向孔1钻进设备及导向孔施工方法在导向孔钻进过程中，应严格按设计给出的穿越曲率半径进行，河流穿越曲率半径为1500D。在钻进过程中，还应注意每根钻杆的折角，折角不宜过大。钻杆折角应符合下表的要求。钻杆折角2导向孔曲线与设计曲线的偏移量半径不应大于2米。出土点沿设计轴线的纵向偏差应不大于穿越长度的1，且不大于10米；横向偏差应不大于穿越长度的2，且不大于2米。5.4.3钻杆和套管内在施工前应进行清扫，严禁有杂物。5泥浆控制5.5.1泥浆是定向穿越中的关键因素，其主要作用是清孔、稳定孔壁、润滑和冷却钻具，在导向孔、预扩孔和回拖各阶段对泥浆的性能要求都较高。结合以往我公司丰富的施工经验，施工中将采用泥浆复合配方进行施工，强化各施工阶段泥浆性能的调整：（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、润滑剂等。5.5.2水源将就近利用附近地表淡水，抽入水罐内加碱软化，降低Ca、Mg离子含量，改善水质，同时提高水的PH值，水的PH值为810时最适合膨润土的水化。5.5.3 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；需增大固壁剂、降失水剂剂量。 （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。5.5.4泥浆的粘度：根据穿越段地层情况，在现场试配后确定。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。扩孔根据设计施工图及招标文件中规定可知：此穿越采用主管和光缆套单体穿越方式施工5.6.2主管道施工时 施工工序：同光缆管，分别采用350扩孔、500扩孔、650扩孔、750扩孔，如发现某次扩孔的扭矩过大，应用相同尺寸的扩孔器重新扩孔1-2次。管线回拖5.7.1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。发送沟上口开挖宽度为2.0m，底宽1.0m，深度0.8m。发送沟完成后，检查沟内无石块、树根等硬物，然后将管道吊入沟内，再从河里抽水将管沟充满，使管道完全处于漂浮状态。发送沟开挖施工工序：放线挖沟管道下沟管沟充水 放线时，用全站仪等将发送沟中心线用灰线标出，确保发送沟与穿越中心线成一条直线。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2m下宽1m深1.2m）；对于发送沟弯曲段，管沟的断面尺寸可适当放宽12m。管道下沟时，使用4台50t吊管机进行，严禁单机作业，以免发生滚沟事故。起吊点间距不应超过24m，并要进行试吊。如图所示：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。管沟充水应足量，保证管道完全处于漂浮状态。5.7.2 回拖当扩孔完成之后，应抓紧时间动用单斗挖出钻头出土侧的作业坑，装上麻花钻杆、切割刀、适当的扩孔器、旋转接头、U型环、穿越管进行回拖工作。检查切割刀和扩孔器内各通道及泥浆喷嘴是否畅通，确认合格后方可连接。全部连接完后应送泥浆冲洗，检查各泥浆喷嘴是否正常，确信合格后方可进行回拖施工。回拖过程中要认真观察泥浆运行情况及旋转接头、U型环、回拖头的连接情况，确保各部连接紧固。管线清管试压、钻导向孔、预扩孔、管线回拖施工为24h/天连续作业。施工工序：管道进洞口段的发送沟开挖回拖预扩孔完成后，开挖从预制管端到洞口间的发送沟。根据我方在以前管道工程中的穿越施工经验，该段发送沟的开挖是顺着导向孔开挖，开挖至孔道洞口底部至少3m深为准；发送沟在坡度上，应对洞内孔道（其坡度可以依据孔道内钻杆的倾斜角度判断）和发送沟主体之间进行良好的承接，使得管道进洞曲线光滑。在管道进洞前，设置20m的悬空段，以便在管道进洞前，最后一次进行检漏补伤。如下图：两面挡水墙绝对不能含有任何硬物；为防止在回拖过程中，管道随着自身移动造成在挡水墙下沉，使得水或泥浆从管道上部流入检漏沟内，造成无法进行检漏补伤，还应有单斗挖掘机在旁边待命，随时加固挡水墙。（1）确保顺利完成扩孔及主管道顺利回拖的措施，管道保护措施1）导向孔曲线满足设计要求导向孔是以后各级预扩孔和回拖管道的基础。控向员严格按图纸设计要求进行控向，控制单根钻杆的折角变化，保证穿越曲率半径、管底最大埋深、入土角及出土角均能达到相应设计规范的要求。要确保导向孔的成形质量，控制出土点的精度，导向孔曲线要光滑并达到管道弹性半径要求。2）合理的扩孔工艺扩孔工艺包括扩孔器系列的组合、扩孔次数的确定、扩孔速度的选择等。合理组合扩孔器系列，采用板式扩孔器和桶式扩孔器同时搭配使用，确保了孔道成形质量。确定合理的扩孔速度，使泥浆和钻屑比例达到1：1，降低回拖力和扭矩。3）优化泥浆配方性能好的泥浆能起到悬浮岩屑、携带岩屑及稳定井壁的作用。注意观察井眼泥浆返回情况，每小时取样一次，并做好记录，以便准确判断钻进及回拖过程中不同穿越地层的地质情况，优化泥浆配方，调节泥浆性能，确保孔洞的稳定及成孔的进行。在回拖过程中，提高泥浆的润滑性，保证降低摩阻，增强携岩效果。4）发送沟的开挖发送沟的开挖要达到设计要求，发送沟上口开挖宽度为2m，底宽1m，深度1.2m，中心线要和穿越轴线重合。发送沟内不得有石块、树根和硬物等，沟内注水，确保将管线浮起，以避免管线底部与地层磨擦，划伤防腐层，并降低钻机回拖力。5）锚固箱的加固在钻机前用C25混凝土及钢管排加固锚固箱。锚固箱的合理加固能使钻机充分发挥出自身的性能，增强钻机的抗风险能力。6）钻具的检查在开钻施工前认真检查钻杆、麻花钻杆、扩孔器、卸扣、万向节等钻具，清洗丝扣并进行无损检测，确保内部无损伤，在扩孔、回拖前还要检查并确保扩孔器的水眼畅通，卸扣无变形、锁销完好，万向节丝扣润滑，对钻杆、麻花钻杆要进行严格的选择。7）助力在回拖过程中，如果发现回拖力迅速增大、钻机回拖困难，就采取助力的措施。具体做法是：在回拖管道尾部的左右对称地分别焊上一个拉环，在两边用单斗、推土机、吊管机等设备拉住拉环，同时助力。8）缩短施工周期时间越短，孔道塌方