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文档简介

定向钻穿越施工方案1.工程概况本标段定向钻穿越共2条,管道规格均为D406.4*10mmL360M,光缆套管规格为D140×6mm,管道与光缆套管同步回拖。定向钻穿越明细表如下:序号穿越名称位置管道规格(mm)穿越长度(m)方案类型1xxxx定向钻穿越xxxxD406.4*10mmL360M1311.4xxxx定向钻施工方案2xxxx段定向钻穿越xxxxD406.4*10mmL360M434.11定向钻施工方案2.地层情况本工程管道沿线主要经过丘陵、山区地貌,定向钻穿越地层比较复杂多变,本标段2条定向钻穿越均为岩石层,主要地层明细表如下:序号穿越名称穿越长度(m)主要穿越地层描述备注1xxxx定向钻穿越1311.4xxxx风化花岗岩2xxxx段定向钻穿越434.11风化花岗岩3.主要施工设备的选择3.1钻机选型按设计相关规定,定向钻回拖时的拉力可按下列公式估算。定向钻机选用的最大回拖能力不宜小于计算值的2倍。3.2控向仪器的选择P2控向仪与MGS控向仪对比名称P2控向仪器MGS控向仪器推出年份200xxxx年199xxxx年倾角精度0.02°0.1°方位角精度0.1°0.3°磁干扰敏感度不敏感敏感压力监测实时记录不记录能否对穿能不能直流线圈支持支持交流线圈支持不支持磁靶支持不支持我公司拥有P2和MGS两种控向仪器,从上表两种控向仪器对比可看出,P2控向仪器的精度更高,且测量校正的手段更多(如直流人工磁场、交流人工磁场以及磁靶),因此,本标段定向钻穿越导向孔施工采用P2控向仪器。P2控向仪器核心部件是有线随钻测斜仪(即通常所说的“探棒”)。在每钻进一根钻杆后,有线随钻测斜仪测量出每根钻杆所改变的水平角度和纵向角度(精度分别是0.1°和0.02°),根据每根钻杆钻进的长度(即单根钻杆长度,可以在地表测出),计算出(通过地表计算机内的控向软件)每钻进一根钻杆后三维坐标的改变值(即钻进一根钻杆后,在长度、深度、左右偏差的改变值)。全套P2系统的组成见下图:P2控向仪这套P2系统,能够在钻进过程中,实时显示钻进将要调整的方向,并实时生成导向孔曲线;在开钻前,将设计的穿越曲线输入到这套系统中,就可以实时显示导向孔实际曲线与设计曲线在深度、左右方向上的差值,直接指导控向人员和司钻人员的下一步曲线调整操作。3.3泥浆系统选型我公司选择兰州盛达HS280撬装泥浆泵,泥浆排量最大可达到3.2m³/min,泥浆泵柴油机最大功率300kw,泥浆最大满足现场施工需求。制浆罐和储浆罐的容量大小均为2xxxxm³,除砂装置处理量2m³/min。3.4发电机选型定向钻施工现场用电设备统计表如下:入土点用电设备汇总表序号名称数量总额定功率(kw)备注1制浆砂泵1xxxxxxxx21#泥浆罐11xxxx32#泥浆罐11xxxx43#泥浆罐11xxxxxxxx除砂装置11006照明(套)137渣浆泵17.xxxx合计230.xxxx出土点用电设备汇总表序号名称数量总额定功率(kw)备注1除砂装置11002照明(套)133杆子泵111合计114根据现场用电统计,每个机组配备2台发电机,即入土点配一台400kw发电机,出土点配一台200kw发电机。3.xxxx文档记录和信息采集(1)导向孔施工期间,控向员按照《控向工作记录表》详细记录单根钻杆的钻进时间、倾角、方位角、左右偏差、深度等。(2)在定向钻施工期间,司钻员按照《司钻工作记录表》详细记录各个工序、单根钻杆的钻进时间、推拉力、扭矩、操作手法等。(3)在定向钻施工期间,泥浆工按照《泥浆性能记录表》详细记录各个工序(如导向孔、扩孔、回拖等)期间,泥浆的粘度、动切力、滤失量、含沙量等。要求每天实验次数不少于6次,包括新调配泥浆和洞口返出的泥浆数据的测量。(4)现场修理工负责填写钻机、泥浆泵、发电机组的《设备运转记录本》,详细记录各个主要施工设备的运转时间、维修保养的时间和具体事项。4.定向钻施工工艺流程xxxx.测量放线(1)准备RTK仪器和人员按照设计提供的施工图以及测量成果表,复测线路桩的位置和高程,如有丢失及时补桩,并做好交桩记录。(2)根据设计图纸进行放线,放线应放出施工便道边线、定向钻出入土点施工场地边线(入土侧场地尺寸60m×60m,出土侧场地40m×40m)、穿越预制管作业带边线(预制管作业带长度为穿越长度加20m,宽28m)。边线转角处或每xxxx0m打一根木桩,并拉上红线,方便外协人员后续的征地工作。(3)对施工场地内探测出的地下构筑物或其他地下管道、电缆、光缆等,设置警示标识。如有必要,编制专项方案。(4)定向钻施工场地征地平整完成后,根据穿越中心线确定定向钻机安装场地、泥浆池、锚固箱位置并撒上石灰线,按照划分区域设备迅速就位。6.施工便道修筑、场地平整6.1施工便道修筑施工前施工现场需要达到“三通一平”的条件:路通、水通、电通和作业区平整。施工用电由施工单位自带发电机发电;施工用水在施工现场附近解决;施工进场便道修筑完成。施工便道修筑前,与业主或监理单位根据现场实际情况进行确认,按业主或监理单位认可的进行施工便道的修筑。施工便道修筑共分三大块:(1)利用便道:利用现有的国道、省道、县道,以减少修筑工作量。(2)修整便道:将原有的乡间道路、田间小路拓宽、加厚、轧实,并铺上钢板(9m×1.xxxxm×20mm)或管排,水渠位置埋设(修筑)临时过水涵管保证农田灌溉。修整完成后作为施工便道。(3)新修便道:如没有可利用道路就新修一条便道,为了有足够的承压强度,路面铺设钢板(9m×1.xxxxm×20mm)或管排,路基宽度4.xxxxm,行车宽度4m,施工便道两侧挖排水沟,每600m设置一个会车处,路基宽度10m,弯道的转弯半径为1xxxxm。修筑施工便道尽可能避开地下障碍物时,若无法避免,提前与使用管理方联系,商定保护措施。我公司有大量的施工便道修筑经验,部分施工便道修筑如图:6.2定向钻施工场地平整第一步:用挖掘机施工井场范围内地表上的障碍物清理干净,安全通道铺设钢板。第二步:用白石灰将入土点作业区放线标识,泥浆池放线标识,挖掘机配合人工清理作业区中的障碍物。在作业区边线用挖掘机开挖排水沟上宽1.2m、下宽1.0m、沟深0.xxxxm,通向附近的排水渠。第三步:用挖掘机将作业区平整、压实,并在除进口以外的其他作业区边界上安装2m×3m硬质围挡,在进口醒目处安装“七牌一图”,在场地存在安全隐患的部位安装安全警示标识;第四步:在除泥浆池和地锚坑之外的地方全部铺垫1.xxxxm×9.0×20mm钢板;按照平面布置图用白石灰标识出钻机及配套设备的就位位置。施工井场开挖泥浆池的大小与定向钻长度和穿越管径相关,按设计文件要见下表:序号定向钻穿越长度(m)入土点泥浆池大小出土点泥浆池大小1≤100020m×20m×2m1xxxxm×1xxxxm×2m21000~20002xxxxm×2xxxxm×2m1xxxxm×1xxxxm×2m3≥20002xxxxm×2xxxxm×2m2xxxxm×2xxxxm×2m泥浆池与泥浆回流沟内四周和底部铺塑料布,最后铺设水泥砖块,回流沟宽1m,深度平均为0.xxxxm,防止泥浆渗漏而污染土壤。泥浆池四周设立警示牌。泥浆池示意图如下:7.钻机锚固系统安装为保障钻机能够充分发挥其极限推拉力,必须满足钻机锚固系统的安全性,因此需要浇筑相应尺寸的混凝土,钻机锚固系统安装完成后,计算锚固系统抗滑动及抗倾翻稳定性,以600T钻机为例。7.1600T钻机锚固参数计算计算参数序号名称符号数值单位1钻机最大回拖力Fxxxx800KN2钻机入土角α9°3地锚长度a12m4地锚宽度b6mxxxx地锚高度h2.xxxxm6地锚箱长度a16m7地锚箱宽度b12m8地锚箱高度h11.8m9锚固箱重量Wbox120KN10混凝土密度Ρce23KN/m311石方密度Ρro27KN/m312土壤内聚力C60KPa13内摩擦角φi11.1°14抗滑动安全系数Kc1.11xxxx抗倾覆安全系数Ko1.1钻机地锚安装示意图回拔力分力:水平分力FH=F×cosα=xxxx800×cos(9)=xxxx728KN;垂直分力:FV=F×sinα=xxxx800×sin(9)=907KN;锚固箱重量:Wbox=120KN;锚固箱体积:V1=a1×b1×h1=6×2×1.8=21.6m3;8根φ406mm钢管在混凝土中占用的体积:V2=πR2×h×8=3.14×0.2032×2.xxxx×8=2.6m3;混凝土体积:Vce=a×b×h-a1×b1×h1-V2=12×6×2.xxxx-6×2×1.8-2.6=1xxxxxxxx.8m3;混凝土框架重量:Wce=Vce×Ρce=1xxxxxxxx.8×23=3xxxx83.4KN;8根φ406mm钢管重量:Wa=xxxx9.24×2.xxxx×8×9.8×10-3=11.6KN;锚固体重量:G=Wbox+Wce+Wa=120+3xxxx83.4+11.6=371xxxxKN;(1)抗滑稳定验算:FhFFhFKc=锚固体基底摩擦力Fm=G×f混凝土的摩擦系数取值在0.6-1.0之间,现场浇筑混凝土前采用打钢桩处理,摩擦系数应更大,故基底摩擦系数取0.9。Fm=371xxxx×0.9=3343.xxxxKN锚固体前土体被动土压力Ft=1/2×P×h×aP=r×h×Kp+2CKp=tan2(4xxxx°+)=1.68其中锚固体前填土重度r=20KN/m3P=20×2.xxxx×1.68+2×60×1.3=236kPaFt=1/2×P×h×a=1/2×236×2.xxxx×12=3xxxx40KNFi为侧面摩擦力,相对较小可忽略不计。根据Kc=计算数据可得:Kc=1.2,Kc安全系数满足要求。(2)抗倾翻稳定验算倾翻力矩T=Fh×h=xxxx728×2.xxxx=14320KNm抗倾翻力矩T’=1/2×(G+Ft+Fi)×b=21799.xxxxKNmKo安全系数=T’/T=1.xxxx2满足要求。钻机锚固箱下坑锚固坑浇筑混凝土8.设备安装、调试所有设备进入施工现场后,利用吊车将钻机、动力系统、泥浆系统及发电系统连接安装就位,就位后的钻机中心线与管道穿越中心线必须重合;钻机倾角与入土角度一致。系统安装完毕后要安排专人认真检查钻杆、无磁钻铤、扩孔器、牙轮、卸扣、万向节等钻机具的质量,施工现场的钻杆须有钻杆检查合格证明书,其质量为二级以上,丝扣好并涂抹好丝扣油,检查扩孔器本体与牙轮的连接是否牢固,钻头的水眼直径是否更换等,经检查无误后进行单机和连机试运转。9.泥浆泥浆主要由水、膨润土、添加剂等组成。泥浆基本功能:抑制粘土和岩石、悬浮固体钻屑、稳定钻孔、控制失水、减少“糊钻”、减小旋转扭矩降低钻杆的摩擦、提高钻机性能和寿命。膨润土和泥浆添加剂定向钻施工中理想的泥浆系统:泥浆用量少、简单快速的溶水性、即时胶粘强度强、低含砂量、稳定抵抗物理、化学、生物杂质、不用或只用少量的添加剂。并在定向钻施工中不间断地测量泥浆的重要性能参数:漏斗粘度:是指钻进液稠密度的度量标准。粘度以秒为单位,1夸特钻进液通过马氏漏斗所需的时间(秒)来测定其黏度。一般情况下,漏斗粘度越高,岩屑携带性能越好,对孔壁的冲刷越小。按DEC-OGP-G-PL-007-2023-2《油气管道工程水平定向钻穿越技术规定》第1xxxx.4.10节规定按,向钻施工各个工序泥浆粘度配比要求如下:表观粘度(AV):是用来衡量泥浆粘稠性的参数,它等于泥浆流动时的剪切应力τ与剪切速率的比值。在钻头部位,泥浆流速大,表观粘度低,有利于井底碎岩;而在环空中,由于泥浆流速减小,表观粘度提高,有利于携带岩屑。提高表观粘度可以通过增加造浆土含量、添加增粘剂来实现。降低表观粘度可以通过加水稀释、降低固相含量、添加稀释剂等方法实现。塑性粘度:塑性粘度是钻井液流动时内摩擦的量度。塑性粘度反映了在层流情况下,钻井液中网架结构的破坏与恢复处于动平衡时,悬浮的固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及连续液相内部的内摩擦作用的强弱。动切力:动切力是在动态下结构力的量度,又称结构粘度,是钻井液携带岩屑能力的衡量指标,由钻井液组分的极性或电化学性质所决定。动切力大对携带岩屑有利,但会造成较大的压力波动。静切力:钻井液在静止时的结构强度。静切力大小反映了钻井液静止时对岩屑的悬浮能力、结构力破坏的强弱,用10s和10min静切力(读数应为旋转粘度计3r/min时的最大值)表示,分别称初切IG和终切10G。滤失量:钻进渗透性岩层时,由于钻井液的液柱压力一般总是大于地层孔隙压力,钻井液中的自由水在压差作用下向孔壁岩层的孔隙或裂隙中渗透,这种特性称钻井液的滤失性。使用科学合理的实验测试能够有效的控制泥浆的性能。本标段定向钻穿越工程均为岩石层,主要是强风化、中风化砂岩、灰岩、泥岩、花岗岩等。工程施工过程中全风化、强风化岩石经过泥浆的浸泡和冲刷,钻进的速度会提高,但中风化岩石硬度较高,钻进进尺较慢,均易发生卡钻,使钻杆扭矩增大,推力或拉力增加。因此,对泥浆的要求比较高,为克服这种不利因素,我们将采取以下措施:1)在开工前,通过泥浆实验室测得本工程泥浆性能范围:强风化、中风化砂岩地层漏斗粘度40-60s、表观粘度12-20MPa.s、塑性粘度8-12MPa.s、动切力>xxxx-10Pa、静切力(10s)3-8Pa、静切力(10min)6-12Pa、滤失量8-12ml、PH值9.xxxx-11.xxxx;强风化、中风化花岗岩地层漏斗粘度40-80s、表观粘度8-2xxxxMPa.s、塑性粘度8-12MPa.s、动切力>xxxx-8Pa、静切力(10s)2-6Pa、静切力(10min)xxxx-10Pa、滤失量10-20ml、PH值9-11。2)根据多年的施工经验,通过添加CMC控制泥浆的失水;同时可以添加一些重金属粉,增加泥浆比重,使得孔洞内泥浆的压力与地层的压力达到平衡。为了确保泥浆的性能,在泥浆中添加正电胶、羧甲基纤维素等添加剂,并使膨润土有足够的水化时间,增加泥浆储存罐和泥浆快速水化装置。泥浆的回收利用:两侧钻机场地各有一个泥浆收集池,泥浆通过泥浆池收集,再经过泥浆回收系统回收再使用,处理流程如下图:泥浆循环路径10.光缆套管导向导向孔钻进钻具的连接顺序如下:钻机→钻杆→钻铤→导向仪器定位短节→泥浆马达→牙轮钻头导向孔钻进钻具组合分为两种:导向孔钻进钻具组合:10-xxxx/8″(270mm)三牙轮镶齿钻头+172mm泥浆马达+168mm无磁钻铤+xxxx1/2″钻杆在开工之前。按照DEC-NGP-R-CM-001-2020-1《油气管道工程水平定向钻穿越用钻杆管理规定》要求,委托具有专业资质检测单位提前或现场对钻杆等钻具进行检测,并通知监理到场,合格的钻杆方可投入施工使用。开工验收通过后,开始进行光缆套管导向孔施工,在钻进过程中根据控向系统显示的数据随时调整钻头的走向。根据现有的地质资料不同的地层调配不同粘度的泥浆,流量控制在800~1200L/min。10.1控向前准备(1)根据设计施工图和相关地勘资料了解穿越水平长度、实长、穿越埋深、入土角、出土角、两侧高差以及地表、地质、水文情况。(2)人工磁场要求:有条件的场地尽量布置人工磁场。靠近入土点侧距离的首个人工磁场距离不要太远。磁场铺设可以包括中心线,也可以偏离中心线,但是与探点距离越远,要求供电电流越大,磁场供电为直流电。宽度为深度的1.xxxx-3倍,一般取2倍深度。(3)将设计曲线按照1:1的比例在CAD上画出,设计曲线一般分为五个部分:入钻侧斜直线段,曲线段,水平段,曲线段,出土侧斜直线段。注明各个部分的长度,在曲线上标注出各个地层层位的分界线。(4)控向系统的连接安装,连接计算机、接口电源(电压为220V)、方位刻度盘等,对信号线传输系统的连接进行测试,确认系统正常。(xxxx)确定“第一根钻杆”的长度,即第一根钻杆钻进完成后,探棒信号点到入土地面的距离。(6)在控向电脑上启动APS控向软件,确定高位。10.2控向施工要求(1)下钻后,每接一根钻杆(9.6m),采集一次数据,做一次人工磁场测量,正常钻进施工。若出现连续同一方向偏差趋势,必须及时纠偏、往反方向推进,保证穿越曲线符合设计要求。(2)导向过程中,要求控向员填写控向记录、司钻员填写司钻记录,每根钻杆的数据填写要求完整、准确和有效。在导向孔钻进过程中,出现任何异常和停钻都应记录。(3)注意观察泥浆压差和洞口泥浆返浆情况,为判断泥浆马达工作情况提供依据;注意观察推进压力变化情况,为更换钻具提供依据。(4)导向钻头出土后,通知监理到现场对导向实际出土点与设计出土点位置偏差进行确认,是否满足设计及规范要求,能否进行下一步工序施工。(xxxx)按照D技术规定要求,光缆套管钻导向孔时,钻杆折角宜符合下表的要求。钻杆折角表穿越管径每根钻杆最大折角4根钻杆累加折角D406.4mm2.1°6°(6)定向钻导向孔实际曲线与设计穿越曲线的允许偏差为:横向偏差不应大于±3m,纵向偏差不应大于+1~2m;出土点沿设计轴线的纵向偏差应不大于+9~-3m;横向偏差不应大于±3m。11.光缆套管回拖按照技术规定要求,光缆套管在导向孔施工完成后孔洞直径约为270mm,满足光缆管回拖要求,可直接进行光缆套管回拖。光缆套管回拖钻具配置:xxxx1/2″钻杆+喷浆短节+80T万向节+80T卸扣+光缆套管回拖头+D114mm光缆套管,光缆套管回拖过程中要通过泥浆泵向孔洞内注浆。光缆套管回拖完成后,及时割除套管回拖头,并用皮碗式清管器在空压机的作用下将用6×7-4-1xxxx70-FC钢丝绳放置在光缆套管内,并用堵板将光缆套管两端进行焊接封堵。12.主管导向孔钻进光缆套管回拖完成后,钻机移至主管导向孔位置。导向孔施工全程布置人工磁场,并每钻进10m进行一次磁场校正,确保导向孔的控向精度。按水平定向钻穿越技术规定要求,管径为406.4mm的定向钻穿越工程,在实际施工过程中每根钻杆最大调整角度为0.6°,连续四根钻杆的角度应不大于1.xxxx°。(1)防止定向钻在钻孔时呈现“S”形的措施为确保钻进曲线圆滑,防止钻孔出现“S”形,每根钻杆所改变的角度要进行严格控制,控向过程中要严格按照设计曲线控向,如发生偏离原设计曲线,要及时作到调整;所谓钻孔出现“S”形是由于控向过程没能调整好单根钻杆的所要调整的角度而造成的,所以只要控制好单根钻杆所调整的角度就能使钻孔圆滑。如果单根钻杆改变的角度过大,在岩石地层中是不易改孔的,则在进行后续钻进过程中对钻进角度重新做计划,最大程度上保证钻孔整体的“圆滑”。(2)防止发生漏浆、抱钻的措施观察泥浆返浆的状况,判断孔洞内是否出现垮塌、泥包及漏浆等现象发生;按要求进行返浆性能参数的检测,及时调整好泥浆性能参数,保证泥浆具有良好的携带、护壁和流动性能;保证控向线处于钻杆的中心,防止控向线与钻杆壁发生摩擦;每200m处安装一个线夹;钻进一根钻杆时要及时进行洗孔操作,保证孔洞内钻屑能及时被携带出孔洞。信号线线卡(3)导向孔钻进过程中做好钻进数据记录,并对地质资料进行校核,指导下一步施工。(4)导向孔实际曲线与设计曲线的偏差不应大于穿越长度的1%,且导向孔曲线横向偏差±3m,高程偏差+1m~-2m,出土点横向偏差±3m,纵向偏差+9m~-3m。(xxxx)导向孔施工完毕后,进行自检并将控向记录上报监理业主进行验收,验收合格后才能进行扩孔。13.主管导向孔扩孔本标段定向钻穿越管径为φ1219mm,其中岩石层定向钻xxxx条,穿越地层主要是风化程度不同的砂岩、灰岩、泥岩、花岗岩等,针对岩石地层我公司与江钻达成战略合作,共同改进了岩石扩孔器。计划最终扩孔直径达到1xxxx24mm(>管径+300mm),每级扩孔级差不超过2xxxx4mm。因此预扩孔工艺定为八级扩孔,扩孔使用6-xxxx/8"钻杆。第一级扩孔直径为4xxxx7.2mm岩石扩孔器;第二级扩孔直径为660.4mm岩石扩孔器;第三级扩孔直径为863.6mm岩石扩孔器;第四级扩孔直径为1016mm岩石扩孔器;清孔直径为1016mm岩石扩孔器;第五级扩孔直径为1168.4mm岩石扩孔器;第六级扩孔直径为1320.8mm岩石扩孔器;第七级扩孔直径为1422.4mm岩石扩孔器;第八级扩孔直径为1xxxx24mm岩石扩孔器;清孔直径为1xxxx24mm岩石扩孔器。岩石扩孔器最后一级扩孔完成后,进行清孔作业。在清孔时,增加泥浆流量20%~30%,尽量携带多的岩屑。若一次清孔未能降低扭矩和推拉力,可以进行第二次清孔,直至扭矩波动不超过平均扭矩的30%方可进行试回拖。14.试回拖为保障工程一次性回拖成功,针对长度超过1000m的岩石地层定向钻,我公司计划在最后一级清孔结束后,管道回拖之前,增加一次试回拖工序,试回拖管道长度为60m,其焊接、防腐工艺与主管道一致。试回拖过程中,司钻在扭矩波动或回拖力波动较大的位置及钻杆根数做好记录。试回拖完成后,观察试回拖管的防腐层情况,是否有漏铁,管体是否有变形。若管体发生变形,则继续清孔,反之可开始正式回拖。1xxxx.管道回拖定向钻回拖钻具的连接顺序宜为:钻机→钻杆→扩孔器→旋转接头→U型环→蠕虫→U型环→回拖头→穿越管段。安装蠕虫1xxxx.1管道降浮按照水平定向钻穿越技术规定和GBxxxxxxxx24-201xxxx《油气输送管道穿越工程施工规范》要求:本标段定向钻穿越管道规格D406.4mm壁厚为10mm,满足需求。具体操作工艺如下:(1)安装钢丝绳PE配重管拖进回拖预制管前,在回拖管中穿入一根钢丝绳,以备牵引PE配重管进行回拖管中,确认钢丝绳能承受拖拽配重管的拉力。(2)安装PE管使用热熔机焊接PE配重管,每焊完一根拖拽一根进回拖管,当PE配重管全部焊接完成并拖入回拖管后,PE配重管两头用配套的管帽封堵。PE管的牵引头与插销要安全可靠,并在主管回拖头焊接前完成PE管的安装就位。(3)PE管注水管线的浮力控制要求其内部注水管中注水要到达管线的前部入土的位置,通过控制注入管中的水量,以达到最有效的控制浮力效果。(4)回拖完成后PE管的拆除先用清管器将PE管中的水排除,再用挖机将PE管拉出,这样可以减小PE管与回拖管内表面的摩擦,避免损坏回拖管。配重管安装1xxxx.2回拖条件确认回拖前,要对回拖前现场条件进行确认,经现场满足回拖要求时方能进行回拖,回拖现场条件为:1)最后一级清孔的扭矩波动较小;2)现场焊口经过检测单位、监理单位及四方复评单位确认合格、所有管道防腐补口完成;3)回拖管道经过电火花检漏且漏点都已修补;4)发送沟开挖下沟底宽度为1.xxxxm,沟深为1.xxxxm,沟内最小注水深度宜超过管径的1/3。xxxx)回拖管道已漂浮在发送沟内或放置在辊轮架上,且发送沟或辊轮架与出土点之间应有管墩一样的“猫背”,确保回拖管道的入洞方向和入洞角度与穿越曲线的出土角度和出土方向一致;6)现场的设备都经过检查和保养;7)回拖的机具组合已经连接完成并经过检查,连接完好;8)回拖所用的泥浆已经配制完成;9)出土侧防腐人员、检漏设备及清洗回拖防腐层的机具材料等已经就位;10)入土侧与出土侧通讯畅通;11)业主和监理管理人员已经到现场并确认回拖条件满足要求。1xxxx.3回拖过程中的注意事项(1)回拖过程中,注意洞口返浆情况,保证泥浆排量为1.2m3/min以上,且随时关注钻机回拖力和地锚系统是否牢固变形。(2)扩孔器旋转和回拖速度应均匀;回拖速度≤3m/min;(3)安排专人检查和清洗回拖管道防腐层,一旦发现防腐层损坏立即停止回拖,防腐工进行修补,检查合格后继续回拖。(4)定向钻回拖时宜连续进行回拖作业,停顿时间不宜超过4小时。当采用多接一方案回拖时,应尽量缩短停顿时间,且维持泥浆在孔内循环,钻杆也应间歇性低速旋转,以防包钻。1xxxx.4“二接一”或“多接一”回拖若线路定向钻存在“二接一”或“多接一”的情况,应按照以下要求进行施工。(1)当扩孔完成后,装上扩孔器、万向旋转接头、“U”型环,然后管线检查合格后,检查钻机是否固定牢固,确保将第一节回拖管道入洞角度与出土点角度一致,同时钢管下垫上袋装膨润土,防止防腐层被破坏,在钻机旋转牵引下,拖入已成形的轨迹孔洞。(2)在拖管前检查拖管头要焊接牢固,并经检验确认无缺陷。(3)在拖管前6小时完成支垫管道的检查,并对管线进行全面电火花检漏,确保防腐层无损伤。(4)拖管过程中,指派防腐专业队伍分2组,一组在入土点30米处,另一组在入土点xxxx0米处进行现场跟踪监测,如有划伤,通过2次检测,及时进行现场防腐,确保钢管防腐层无损伤处和拖管顺利进行。(xxxx)机组长负责管道回拖的过程指挥,回拖速度必须控制均匀。当第一节管回拖到100m处时,第二节管采用2台320型挖掘机从尾端间断性逐段移入已拖管道的位置,4台挖掘机由焊接机组的起重工统一协调指挥,配备足相应的配合人员。(6)第一节管回拖至指定连头位置大约30m处时,由挖掘机在第一节回拖管尾端逐步跟进牵引顺向焊接方位,由焊接机组管工负责并控制引向质量。连头引沟形成后,第一节回拖管离连头点前3m处停止回拖,交由焊接机组长指挥进行连头作业。(7)由项目部负责通知检测单位的相关人员提前到场,做好准备,快速检测并通知结果。在焊接完毕等待降温过程中,先进行喷砂除锈,待温度适宜后立即进行检测。检测单位在工地附近租用房间洗片验片尽可能缩短检测时间。(8)安装机组的组对、焊接、防腐应控制在12个小时以内,主要工序如下:摆管组对→焊接、降温→拍片洗片→防腐→玻璃钢补口→烘烤玻璃钢半小时→继续回拖。(9)在检测公司对所焊焊口进行完检测等待结果的时间段内。穿越公司对施工人员进行休整,对施工钻机进行必要地检查。确保施工人员设备处于最佳状态。(10)考虑到回拖过程中的不确定因素,在最后一次清孔及拖管过程中调整泥浆配比,增强护壁时间、降低扭矩。(11)拖管过程中保证通讯设备良好。16.泥浆处理、地貌恢复16.1在施工过程中,预防和控制泥浆漏浆在钻进导向孔过程中,由于钻进泥浆压力相对较高,在钻头入土前xxxx0m和出土前80m区段因为地层相对较浅容易出现冒浆现象,或因地层较软可能出现泥浆渗漏,针对泥浆跑、漏,我们将采取如下措施:1)钻进埋深较浅处时,采取减低泥浆压力,使泥浆压力低于地层上覆压力。2)降低泥浆粘度来降低孔内泥浆压力。3)在泥浆中添加堵漏材料。4)如果出现冒浆现象,应在冒浆位置附近开挖一小基坑,收集跑冒出来的泥浆,然后再集中收集到泥浆坑内进行处理。16.2施工结束,彻底清理现场残余泥浆在工程完成后,采用泥浆处理的最新技术,将现场泥浆进行饼化处理,即泥、水分离,泥饼可就地掩埋,水可直接排放,杜绝了泥浆的污染。现场泥浆池可能还剩余一些不好处理的残渣,需有资质的专业公司完成,施工结束之前,需与泥浆处理专业公司签订合作协议,待施工现场所有设备全部撤离后,交专业公司将施工现场所有残余泥浆全部清理干净并运走处理,最后出具处理报告。16.3地貌恢复定向钻出入土点施工场地、管道预制作业带、施工便道等地貌恢复方案如下:(1)用作管线回拖的发送沟,在管线回拖后在管沟内挖积水坑,用潜水泵将管沟内的水抽净,并按要求回填。(2)将已剥离的表层耕植土恢复到表层,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。(3)将用土方回填成定向钻场地的虾塘或鱼塘,将土方全部拉走,恢复成原有的虾塘或鱼塘。(4)对于在施工中必须拆除排水渠等水利设施及其它建(构)筑物在回填土结束后,及时按照当地政府等有关地方部门的要求予以恢复,并签字确认。17.馈电检测方案按照GBxxxxxxxx24-201xxxx《油气输送管道穿越工程施工规范》要求,定向钻穿越管道回拖完成1xxxx天后,对出土端管道应进行防腐层外观检测,防腐层不应出现贯穿性破损;外观检测后,可利用电阻率测试方法(馈电试验)对穿越段管道进行电绝缘性能测试,测试结果应按下表的规定评定。新建管线穿越段防腐层绝缘电阻R不应小于xxxx000Ωm2;防腐层绝缘电阻R小于xxxx000Ωm2时,应对穿越段管道附加阴极保护措施。定向钻穿越段采用牺牲阳极作为临时阴极保护。牺牲阳极采用规格为10.32mm×8.73mm的带状锌阳极,长度10m。带状锌阳极通过测试桩与管道连接,待强制电流阴极保护系统投运后,断开临时阴极保护。17.1测试内容对出土端进行充分极化并测量电位偏移对出土端进行充分极化并测量电位偏移对入土端进行充分极化并测量电位偏移分别测试两端在通、断时的管道保护电流计算电流泄漏量计算穿越段防腐层电阻17.2测试方法测试方法按照《穿越管道防腐层技术规范》SY/T7368-2017的附录A规定的方法进行。如图所示进行接线连接。测量穿越段长为L的管道两端电位偏移(△V),以及该段管道的泄漏电流(△I),计算防腐层电阻Ω。测试工具采用数字式万用表,铅酸电池12V,滑动变阻器1个,硫酸铜参比电极2个,断流器1个,接地刚签及导线。1)对出土端a)点进行充分极化,测量a点电位偏移△Va=Va.on-Va.off2)对入土端b)进行充分极化,测量b点电位偏移Vb=Vb.on-Vb.off3)L段管道平均电位偏移△V=(△Va+△Vb)/24)分别测试a,b两点各自在通、断状态下的管道保护电流。△Ia=Va.on-Va.off△Vb=Vb.on-Vb.offxxxx)计算电流泄漏量△I=△Ia-△Vb6)求出L管段防腐层电阻R=△V/△I17.3编写报告根据实际检测结果,编写外防腐层完整性检测报告。xxxx.定向钻穿越可能出现问题及应对措施xxxx.1导向孔施工导向孔施工过程中,易产生导向孔跑偏呈“S”形;导向过程中出现漏浆现象造成不必要的外协问题;导向过程中出现抱钻和卡钻现象,造成导向施工的正常开展形成孔洞下事故的发生。出现导向孔跑偏呈“S”形情况时,立即回抽钻杆并利用人工磁场核对导向孔曲线的真实位置,直到孔洞中的导向孔轨迹与设计曲线相一致为止,分析产生这一问题的原因,确定真实磁方位角,调整好钻头的方位角后进行钻进,用人工磁场对每一根钻杆导向情况进行验证,保证导向孔曲线与设计曲线一致。出现漏浆情况时立即回抽钻杆,并进行洗孔作业,直到入土侧返浆正常再进行导向孔施工,同时根据返浆的情况调整泥浆的性能参数,增加泥浆的流动性和携带能力,减少孔洞内泥浆压力。出现抱钻现象时立即进行回抽钻杆,降低泥浆的失水,增加泥浆的流动和润滑性能,保证泥浆的正常返浆,等钻机扭矩低2×1xxxxN·m以下时才能正常导向。当出现卡钻现象时,应立即停止钻进并回抽钻杆,钻杆回抽1m左右时,慢慢启动钻机进行旋转,不停地按照退钻杆再旋转的方式进行钻杆解卡。xxxx.2扩孔施工扩孔过程中易发生漏浆、抱钻、卡钻及断钻杆等现象,从而出现工农关系纠纷或井下事故。对于扩孔过程中的漏浆现象,要及时调整泥浆性能参数,减少和消除泥浆现象,同时,在漏浆的区域进行围堰,防止泥浆污染面积扩大,并将泥浆收集净化重复利用。对于抱钻现象的发生,立即进行泥浆性能调整,增加泥浆携带能力和润滑能力,降低泥浆的失水量,并立即采用专业套洗工具进行洗孔,最短时间内消除抱钻现象。洗孔机具如下图所示:对于出现卡钻情形,立即进行反向回拉,回拉的设备可以采用钻机和滑轮组,在反向回拉过程中要控制好回拉的力量,保证钻杆等工机具不出现意外现象。对于出现断钻杆情形,要立即组织人员进行井下打捞,打捞工具有公锥和母锥两种形式,根据现场情况有针对性地组织打捞。xxxx.3回拖施工定向钻回拖过程中最易出现的问题是卡钻,回拖不能正常进行,因此,必须立即进行解卡处理,解卡的方式主要以下两种:(1)在剩下的回拖管线很短、拉力不是快速增长的情况下往往采用夯管锤正向助力,增加回拖管线的回拖力,从而使回拖施工正常进行。(2)在回拖力突然增大造成卡钻或者夯管锤及推管器无法解卡的情况下,需要采用滑轮组或滑轮组和夯管锤组合进行反向回拉,将洞内的管线返拉出孔洞外。19.质量控制措施(1)按照投标文件中的承诺配齐配足施工现场的设备和人员。(2)对管理人员和施工人员进行质量标准的宣贯并进行安全技术交底。(3)特殊工种须持证上岗。(4)所有计量器具都必须校正并在有效使用期内。(xxxx)严格按照相关标准、规范、现场管理制度和要求进行施工。(6)加强施工现场的质量检查,发现问题立即进行整改和处罚。(7)认真执行”三检制”,并做好现场检查记录。(8)认真做好现场泥浆性能参数实验数据(要求每2小时做一次泥浆实验)、控向及施钻的施工记录(要求每根钻杆的钻进情况记录详细),做好穿越中心线上的泥浆巡查,发现漏浆现象立即汇报。(9)做好班前五分钟讲话,对施工现场需要加强的地方进行提醒。(10)接受业主、监理和当地政府的检查管理,现场提出问题立即安排人员整改,并举一反三开始现场检查,杜绝类似问题重复发生。(11)配制泥浆用水宜选用矿化度≤2000mg/L的淡水,如所用水中含有钙离子、镁离子,则添加碳酸钠(Na2CO3)及氢氧化钠(NaOH)处理。(12)安排经验丰富的导向人员进行导向施工,确保导向孔实际曲线与设计穿越曲线的偏差不大于1﹪,且导向孔曲线横向偏差±3m;上下偏差+1m~-2m,出土点横向偏差±3m,纵向偏差+9m~-3m,满足设计和规范要求。(13)钻杆的折角应平缓,弯曲角度应小于钻杆允许弯曲角度,防止较大的狗腿度产生,造成钻杆的疲劳破坏。导向孔钻进钻杆折角应满足每根钻杆最大折角不大于0.8°,4根钻杆累加最大折角不大于2.2°。(14)导向孔钻进过程中钻机扭矩应保持在3×1xxxxNm以内,转速不大于30rpm,推力≤3xxxxt,钻进过程中保证钻进技术参数均匀,平稳推进。(1xxxx)清孔次数要根据现场的实际扭矩而定,扭矩波动不超平均扭矩30%,否则增加清孔的次数。20.HSE管理措施(1)做好班前五分钟讲话,讲清楚现场存在的安全隐患及施工注意事项,加强安全教育,强化职工安全意识,做到“安全第一、预防为主”。(2)做好工地硬维护工作,确保施工现场为一个与外界隔绝的独立场所,禁止无关人员入内。(3)各类施工人员应掌握本岗位安全作业措施,熟悉相关岗位安全作业措施。(4)严格执行安全操作规程,坚决杜绝违章操作、违章指挥。(xxxx)施工现场按要求配齐足够的消防器材。(6)特种操作人员必须持证上岗,杜绝无证上岗和串岗。进入施工现场必须正确穿戴和使用安全防护用品。(7)所有施工机具和设备必须接地,接地点不少于2处,接地电阻不大于1Ω,并配备专人全程跟踪施工机具和设备静电检测,发现问题及时处理。(8)扩孔、回拖作业时,统一指挥,密切联系,加强协调与配合管理。(9)对于违反安全措施,可能造成个人安全事故或伤害的施工指令有权提出疑问直至拒绝接受。(10)钻杆旋转时,任何人员不应接触钻杆。钻进过程中推进或旋转压力突变时,应立即停机分析和查明原因。(11)吊车作业时,要有专人指挥。(12)施工时产生的废油等物严禁倾倒或抛入水体,不得在水体附近清洗施工器具、机械等。加强施工机械维护,防止施工机械漏油。(13)在带电体旁边施工时一定要进行与带电体距离的测量,保证施工机具的任何部位与架空电力线的安全距离符合相关规范要求。21.雨季施工措施21.1施工便道及管道预制作业带雨季措施(1)管道预制作业带两侧挖排水沟上宽1.2m,下宽1.0m,沟深0.8m,及时把排水沟内积水抽干,以防作业带内雨水浸泡,设备不能通行。(2)利旧整修便道需在雨季来临前,对路面低洼或路边垮塌部分重新用碎石或砖渣铺垫压实,确保雨季施工车辆正常通行。(3)新修施工便道路基碾压坚实,两侧挖排水沟上宽1.2m,下宽1.0m,沟深0.8m,,取土做好路拱,路面并排铺设两列钢板,钢板尺寸1.xxxxm×9m×20mm,保证雨后设备、车辆通行。剖面图如下:临时便道剖面图21.2定向钻施工雨季措施21.2.1雨季前准备(1)提前了解当地雨季的气候特点,包括降雨量、风速、风向等信息,为施工做好充分的准备。(2)加强气象信息的管理:及时获取并更新气象信息,提前发出施工警告,使预防工作能够及时准确地进行。(3)建立有效的通讯网络,确保施工现场与项目部、业主、监理等各方之间的通讯畅通,加强跨部门的沟通与协作,共同应对雨季施工中的问题和挑战。(4)成立雨季应急小组,在雨季施工中,由于天气变化的不确定性,可能会遇到突发的紧急情况,如大雨、雷电、洪水等,立即启动应急预案。(xxxx)为施工人员配备合适的雨具和防护用品,如雨衣、雨鞋、手套等,确保他们在雨季施工中的安全和健康。21.2.2雨季施工场地措施(1)定向钻施工场地挖好排水沟,上宽1.2m,下宽1.0m,沟深0.8m,并架设一台清水泵能够将排水沟的水抽至附近的沟渠,确保场地内因不会积水。(2)泥浆材料底部地基抬高,可以用方木垫底,上方铺上钢板,泥浆材料堆放在钢板上,下雨前用彩条布将泥浆材料覆盖裹严实,防止泥浆材料被浸泡损坏。(3)暴雨来临前,联系泥浆处理公司安排泥浆拉运车辆将现场泥浆池多余泥浆运走,确保泥浆池液位不超过1/3,防止暴雨天泥浆池外溢污染环境。(4)场地内安全通道钢板上方铺设一列防滑垫作为人行通道,避免人员滑倒、摔伤。(xxxx)施工现场配备一定的感冒、消炎等药品。21.2.3雨季临时用电措施(1)在雨期施工前,应对现场所有动力及照明线路,供配电、电气设施进行一次全面检查,对存在线路老化、安装不良、瓷瓶破裂、绝缘降低以及跑漏电等问题,必须及时更换。(2)配电箱、电闸箱等,要采取防雨、防潮、防淹、防雷等措施,外壳要做接地保护。(3)动力设备的接地线不得与避雷地线共用。接地线如需拆换时,必须先做好新的接地线后再进行。(4)用电的机械设备要按相应规定做好接地或零保护装置,并要经常检查和测试有效性及灵敏性。(xxxx)雨后管理人员要进行巡视检查,发现隐患及时排除,保证施工生产正常进行。21.2.4雨季定向钻施工特殊措施(1)泥浆流失问题:在雨季施工中,由于雨水冲刷和地下水位上升,可能导致泥浆流失严重。针对这一问题,可以采取增加泥浆粘度和提高泥浆浓度的措施,增强泥浆对孔壁的支护能力。同时,要及时补充泥浆,

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