燃气河流穿越施工方案.doc

燃气河流穿越施工方案 5.1回拖力计算及钻机能力分析1.主要施工设备性能表公司的德国海瑞克HK250t钻机最大拖拉力为250t，该钻机施工能力能够满足该工程需要。HK250t型定向钻机具体性能见下表：传动功率（在2100转速/分）钟）400KW最大回拖力2500kN最大推力600kN旋转速度068RPM最大扭矩90kNm钻速035m/min驱动小车行程11m驱动方式齿条/小齿轮总长度14235mm钻架最小角度8度钻架最大角度15度经过以上回拖力的计算和设备能力情况的调查，用于此项目工程施工的设备完全可以满足施工的需要。5.2钻机及配套设施就位1.由于钻机工作对稳定性的要求，现场用=20mm钢板制作一具钻机固定地锚，规格3.521.5m。根据入土角度，计算出地锚坑与钻机的距离，然后开挖一个3.52.52m的地锚坑。将地锚就位，地锚内用人工充满沙子。为保证地锚在钻机回拖管道时的稳固，在地锚前用100槽钢、DN200钢管制作止推挡板。2.要保证穿越方位的准确，必须严格按照设计桩位测量放线。由于河流穿越两岸有堤坝阻挡，一般都不能通视，因此要使用全站仪对设计桩位复测，复测后核对设计图纸与现场桩位无误才能进行正式测量放线。测量放线时要重点做好穿越轴线的放线，轴线放完后，使用经纬仪控制，将钻机准确就位在穿越轴线上，保证钻机、入土点和出土点保持在一条直线上。钻机下垫枕木排地锚8米长 槽钢 4根DN200管桩6m/根连接槽钢3.为防止配制泥浆时的粉尘飞扬对施工现场周围环境造成污染，现场在泥浆配制区搭设工棚一座，将泥浆罐、泥浆泵、泥浆材料及电气设备都放置在工棚内，既能防雨防风有能控制粉尘飞扬。工棚尺寸为20 m10m3m，用2建筑脚手架做骨架，四周和顶部安装防雨布。4.配制泥浆的水源就近取用河水。在河边安装自吸泵2台，从河边至穿越入土端泥浆罐铺设4消防水带500m。5.在钻机至泥浆坑之间开挖1m宽引沟，沟底铺防雨布，将装卸钻杆时流出的泥浆排入泥浆坑，防止泥浆渗入地层。6.钻机及配套设备就位：按施工平面布置图将钻机及配套设备安装在预定位置，并进行调试，保证设备正常工作。5.3泥浆坑开挖根据以往经验及相关参数推算泥浆坑为下列尺寸能够满足施工要求：入土端：10102m 出土端：10152m。泥浆坑开挖完成后，在坑内铺防雨布2层，然后在防雨布上坑的内壁砌筑红砖一层，红砖上用素灰罩面，防止泥浆渗入地层。5.4钻导向孔1.当穿越的各项准备条件具备后，对控向系统进行最后的调试，将探头在地面上进行各种角度的旋转，测定其各种参数，以分析判断其在地下是否能正常工作。2.开钻前应仔细分析地质资料，确定泥浆体系的组成。正式开钻前12小时，配制3罐泥浆。3.通过查表，取得当地磁偏角的值，后通过实际测量算得早、中、晚不同时段磁偏角的值。4.当现场条件具备后，按设计曲线钻导向孔，并根据管径大小确定每根钻杆的折角。控制钻头的前进方向及穿越深度，钻进中随时对照地质资料及仪器参数分析成孔情况，并根据泥浆返出量及泥浆组分的变化分析、判断地下情况，如地下情况有变化，就要采取应对措施，确保穿越按设计要求进行。5.钻进过程中保持泥浆压力和排量的均衡稳定。淤泥层和粘土层中泥浆压力控制在3.0MPa以下，排量控制在11.5m3/min。6.在淤泥、粘土层中，钻进速度控制在0.5m-1.0/min，防止Inc井斜角急升或急降造成导向孔出现S弯。7.严格按照施工规范和设计图纸进行施工，保证钻进的整个过程在设计和施工规范规定的范围内进行；尤其注意单根钻杆折角不能超过1.5，4根钻杆累加折角不能超过4.0。8.根据工程地质条件选用钻具，在软地层中钻进导向孔应使用不安装泥浆马达的喷射鸭嘴钻头，由于控向探头与钻头之间减少了泥浆马达的长度和重量，地面计算机获得的数据更及时，使钻头前进方向和井斜角比较容易控制。5.4.1未知障碍物的保护1.对于设计尚未标明的地下障碍物，主要是事先进行广泛调查。利用一切可能的机会访问当地有关人员，收集障碍物信息，由项目工程部进行汇总。2.管沟开挖过程中发现了地下文物、管道等，应立即停止开挖，通知有关部门。5.5扩孔1.根据本工程实际情况，610管道需要进行4次预扩孔：24303642。扩孔器使用板式扩孔器和筒式扩孔器。2.扩孔器入孔前，在入土点开泵，出土点检查扩孔器水眼是否畅通，钻杆中是否有杂物。开泵时间持续35min。3.扩孔过程中钻杆要进行数次倒运，使用10t挂车从入土点及时倒运到出土点。4.施工程序如下：连接24扩孔器带钻杆回扩孔钻头出土卸钻头卸24扩孔器连接30扩孔器带钻杆回扩孔卸30扩孔器连接36扩孔器带钻杆回扩孔卸36扩孔器连接42扩孔器带钻杆回扩孔卸42扩孔器610管线+钻杆回拖5.钻具组合如下表：序号施工阶段钻具组合1导向孔钻头探头+固定接头+无磁钻铤+钻杆2扩 孔钻杆+24筒式扩孔器+钻杆3扩 孔钻杆+30筒式扩孔器+钻杆4扩 孔钻杆+36筒式扩孔器+钻杆5扩 孔钻杆+42筒式扩孔器+钻杆6回拖管线钻杆+ 42扩孔器+万向节+管线5.6发送沟开挖根据钻头出土位置及出土角度开挖发送沟，使发送沟角度与出土角度一致。用挖掘机开挖发送沟，尺寸为上口宽1.8m，下口宽1.5 m，深1.5m。发送沟内不得有石块、树根和硬物，以免划伤管道防腐层。沟内注水，将管道浮起，减少回拖力。5.7回拖1.回拖是定向钻穿越的最后一步，也是最为关键的一步。采用方式为：管线前端连接42扩孔器及万向节，由钻机牵引向入土点回拖。2.管道回拖前，将施工现场所有设备整体检修一次，加油注水，更换过滤器，保证设备在最佳状态下工作。3.回拖前，应将管线放置在发送沟内。沟内注水，确保将管线浮起。4.回拖过程中，要控制泥浆泵泵压，保证井壁稳定。 5.8泥浆体系1.本工程中泥浆工艺要考虑的几个问题如下：1）钻出物携带与悬浮，预防钻出物床的形成2）孔壁稳定，防止坍塌；3）孔漏；4）润滑；5）回收泥浆的性能调整。5.8.1有效携带钻出物，保证井内清洁，施工中必须做到：1）泥浆性能优良。保证具有一定的网状结构、一定的粘度及切力来悬浮钻出物。2）粘土水化分散好，使用降失水剂及井壁稳定剂，增强泥饼的强度及韧性，失水控制小于10ml。3）工程上除严格控制速度外，应坚持开泵时先小后大的原则；钻进过程中发生漏失应立即减少排量，加入足够的堵漏剂。4）通过加入润滑剂，减少钻具磨损，减少环空阻力，提高泥饼质量，防止卡钻。5.8.2泥浆配方810钠搬土1.5改性淀粉1.0CMC1.0碳酸钠12润滑剂23防塌剂。开钻前应仔细分析地质资料，确定泥浆体系的组成。正式开钻前12小时，配制3罐泥浆，使泥浆有充分的循环时间，为导向孔的钻进提供优良的泥浆体系。穿越中各井段泥浆性能要求如下：1）造斜段：泥浆的粘度稍低，流动性能良好，增强泥浆动切力，保证将较大砂粒、石英砾石携带出井眼。2）水平井段：该层应增大切力，增强携带能力，防止井眼塌方，卡钻。少量添加高效润滑剂的用量，减小钻进阻力。3）预扩孔：增强泥浆的造壁性和抑制能力，适当增加CMC和改性淀粉用量，防止井壁坍塌。增强泥浆静切力。4）回拖：增强泥浆静切力，提高悬浮能力，提高泥浆的润滑性，降低摩阻。5.8.3泥浆的处理1）泥浆是定向钻穿越施工中必不可少的用料，由钠土和各种化学添加剂配置而成。钠土基本上取自自然，对环境没有污染，污染物是以泥浆添加剂形式出现的各种化学产品。在施工中，我们将使用“无毒无害，符合环保要求”的钠土，在保证泥浆性能的前提下，尽量减少添加剂产品的使用。2）施工过程中，泥浆采取循环使用的方法，尽量减少泥浆用量。入土端泥浆返到泥浆坑内以后使用泥浆处理器进行除砂除泥处理，然后抽回泥浆罐使用。入土点导流沟泥浆池污泥泵钻 机泥浆处理器岩屑、泥沙收集车3）施工前与当地环保部门签订泥浆处理协议。完工后将泥浆拉运到环保部门指定地点，进行固化处理。环保部门指定的弃浆处理地点距施工现场的运距为50Km，泥浆运输使用密闭的10t罐车。现场泥浆坑遗留的少量泥浆进行深埋处理，埋深保证在地面下1.5m。5.9事故处理预案1.总结以往穿越的施工经验，在管