定向钻穿越工程施工方案-中石油管道局

中山-广州天然气管道项目中山段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1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中山-广州天然气管道定向钻穿越中共投入6台钻机，各钻机施工场地要求各异，具体每条河流的穿越场地要求详见表6-1各河流穿越施工场地及临时进场道路施工表。清管、测径竣工验收钻导向孔穿越管线回拖预扩孔洗孔，回拖准备接桩测量放线修筑便道、场地铺垫钻机进场组装、调试地貌恢复中山-广州天然气管道项目中山段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表1各河流穿越施工场地及进场道路施工表3.2地锚坑及排浆池序号河流名称施工钻机入土点场地入土点进场道路出土点场地出土点进场道路1横门水道HK45070m×70m，入土点开挖表层700m3花岗岩碎石后回填素填土100m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm400m长4m宽铺垫厚度40cm2三宝沥HK150C55×55m，需对入土点多处的鱼塘进行抽水约5000m3，清淤2000m3，对场地进行碎石土铺垫约6000m3需修筑入土点进场便道约400m，铺垫碎石土约900m3，并在便道下放置4排总长约120米水泥涵管供水流通过40m×40m铺垫厚度40cm200m铺垫厚度40cm3洪奇沥HK45070m×70m铺垫厚度40cm200m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm400m长4m宽铺垫厚度40cm4正涌HK150C55m×55m铺垫厚度40cm500m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm500m长4m宽铺垫厚度40cm5利生围水道HDR-22060m×60m铺垫厚度40cm400m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm500m长4m宽铺垫厚度40cm6三宝沥支流DD-62560m×60m铺垫厚度40cm300m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm600m长4m宽铺垫厚度40cm7卢四顷水道DD-33060m×60m铺垫厚度40cm600m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm800m长4m宽铺垫厚度40cm8陈十顷水道HK100C55m×55m铺垫厚度40cm600m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm600m长4m宽铺垫厚度40cm9温五顷水道DD-62560m×60m铺垫厚度40cm100m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm100m长4m宽铺垫厚度40cm10十二股涌HDR-22060m×60m铺垫厚度40cm300m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm300m长4m宽铺垫厚度40cm11南洋滘DD-33060m×60m铺垫厚度40cm300m长4m宽铺垫厚度40cm40m×40m铺垫厚度40cm300m长4m宽铺垫厚度40cm中山-广州天然气管道项目中山段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4.11条河定向钻穿越工程概况及穿越地层横门水道（改线）定向钻穿越：穿越长度1296米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土、粘土。６ｍ地锚坑深：1.8ｍ4m20m3m14m泥浆池深：2.5m6m20m中山-广州天然气管道项目中山段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4三宝沥水道（改线）定向钻穿越：穿越长度900米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥、淤泥质粉质粘土。洪奇沥水道定向钻穿越：穿越长度1272米，管径Φ762，主要穿越地层为淤泥质粘土、粉细砂、淤泥质粉质粘土。正涌水道定向钻穿越：穿越长度452米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥、粘土层。利生围水道定向钻穿越：穿越长度460米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土、粘土。三宝沥支流定向钻穿越：穿越长度1200米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土。卢四顷水道定向钻穿越：穿越长度760米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土。陈十顷水道定向钻穿越：穿越长度450米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土。温五顷水道定向钻穿越：穿越长度450米，管径Φ762，主要穿越地层为淤泥质土。十二股涌定向钻穿越：穿越长度690米，管径Φ762，主要穿越地层为淤泥质土。南洋滘水道定向钻穿越长度450米，管径Φ762，主要穿越地层为淤泥质土。4.2主要施工钻机安排中山-广州天然气管道项目中山段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本次穿越工程中拟施工的11条河根据其穿越的长度，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（Φ660，1296米）、洪奇沥水道穿越（Φ762，1272米）、三宝沥支流穿越（Φ660，1200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)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。序号河流名称穿越规格定向钻穿越长度拟投入施工钻机1横门水道Φ660×14.31296HK4502三宝沥水道Φ660×14.3900HK150C3洪奇沥水道Φ762×19.11272HK4504正涌水道Φ660×14.3452HK150C5利生围水道Φ660×14.3460HDR-2206三宝沥支流Φ660×14.31200DD-6257卢四顷水道Φ660×14.3760DD-3308陈十顷水道Φ660×14.3450HK100C9温五顷水道Φ762×19.1450DD-62510十二股涌Φ762×19.1690HDR-22011南洋滘水道Φ762×19.1450DD-330中山-广州天然气管道项目中山段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6c)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)预扩孔针对Φ660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：中山-广州天然气管道项目中山段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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。Φ762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；洗孔:42″桶式洗孔。扩孔施工示意图2）管道回拖针对Φ660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Φ762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。中山-广州天然气管道项目中山段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：500米至900米的中距离穿越：包括三宝沥水道（Φ660，900米）、卢四顷水道穿越（Φ660，760米）、十二股涌水道穿越（Φ762，690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)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。中山-广州天然气管道项目中山段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93)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