水平定向鉆專項施工方案水平定向鉆專項施工方案水平定向鉆專項施工方案資料僅供參考文件編號：2022年4月水平定向鉆專項施工方案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：松滋市賽洛天然氣有限公司DN159*5松滋河天然氣管定向鉆穿越工程施工方案 編制人：石雄審核人：王穩(wěn)齊審批人：李向南中太建設(shè)集團股份有限公司編制日期：目錄一、施工概況二、定向鉆施工工藝流程三、穿越管道施工技術(shù)措施四、定向鉆穿越施工方案五、雨季施工措施六、HSE管理施工概況宜都市轉(zhuǎn)供松滋的天然氣從枝城交接計量站出來后，以高壓沿紅東公路敷設(shè)，經(jīng)洋溪鎮(zhèn)至車陽，經(jīng)周家灣、觀音閣、白虎嶺，沿木天河到松滋的公路到馬鬃嶺松滋門站。管道全長28公里，需要穿越農(nóng)用機耕道、小河、溝渠、廠區(qū)鐵路、焦柳鐵路等。本工程為天然氣管松滋河穿越工程。 .編制依據(jù)：、《松滋河穿越燃氣管道工程線路施工圖》、《石油天然氣管道穿越工程施工及驗收規(guī)范》（SY/T4079-95）、《輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規(guī)范》（SY0401-98）.施工總體方案進行專業(yè)分工，提高工序質(zhì)量。每道工程的指揮及協(xié)調(diào)管工序設(shè)專人負責(zé)，抓住影響質(zhì)量的關(guān)鍵工序，層層把關(guān)，干出讓業(yè)主滿意的工程。對現(xiàn)場進行詳細的踏勘，配備適應(yīng)性強的施工機具，優(yōu)化施工程序，提高現(xiàn)場預(yù)制化程度，合理利用人力和物力，力爭縮短工期。使用計劃網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指導(dǎo)施工，確保關(guān)鍵線路按時完成，作到同步與立體交叉相結(jié)合、特殊與普通相結(jié)合，綜觀全局，點面配套，縮短有效工期。施工營地一般就近選擇，可租用先用民房或招待所。施工營地設(shè)置傳真、固定電話方便與業(yè)主、監(jiān)理溝通、聯(lián)系，施工現(xiàn)場和主要施工管理人員配備移動電話，保持通訊暢通。.施工任務(wù)劃分序號單位名稱主要施工任務(wù)任務(wù)完成日期1項目部總體協(xié)調(diào)，管理施工，對工程質(zhì)量、安全、進度、環(huán)保等負全面責(zé)任，負責(zé)對甲方、監(jiān)理、協(xié)調(diào)、溝通竣工驗收后2穿越施工隊負責(zé)管線定向鉆穿越鉆導(dǎo)向孔、預(yù)擴孔及管線回拖施工總進度計劃3運輸隊管材、設(shè)備及材料運輸施工總進度計劃4后勤服務(wù)隊材料采購、保管及生活保障竣工驗收后.施工進度計劃表施工工期：根據(jù)業(yè)主要求及我公司的施工能力和組織安排，施工工期暫定為日歷天數(shù)20天，在該工期內(nèi)完成松滋河定向鉆穿越工程，滿足業(yè)主提出的工期要求。.工程概況工程概況根據(jù)工程設(shè)計資料，入土點位于水田，出土點位于水田，主要穿越松滋河，設(shè)備可到達施工點附近，施工便道120米，進場條件較好。定向鉆穿越入土角為6°，出土角為5°。工程總工期暫定20天。定向鉆穿越設(shè)計考慮管道穿越松滋河，適合定向鉆穿越，穿越長度448m。線路概況松滋河定向鉆穿越工程段采用φ159mm鋼管，管道外防腐均采用環(huán)氧粉末聚乙烯復(fù)合結(jié)構(gòu)（三層PE）外防腐層，同時結(jié)合強制電流系統(tǒng)為主、犧牲陽極保護系統(tǒng)為輔的綜合保護方案。主要工程量序號項目單位數(shù)量備注一管道焊接Φ159鋼管m448二定向鉆穿越長度m448以測量放線為準二、定向鉆施工工藝流程儀器調(diào)試鉆機調(diào)試儀器調(diào)試鉆機調(diào)試鉆導(dǎo)向孔預(yù)擴孔鉆導(dǎo)向孔預(yù)擴孔擴孔回拖兩側(cè)連頭竣工驗收竣工驗收三、穿越管道施工技術(shù)措施測量放線根據(jù)施工圖、設(shè)計控制樁進行測量放線。對于丟失的控制樁，根據(jù)交接樁記錄、測量成果表等資料進行補樁。測量放線要放出線路軸線和施工作業(yè)帶邊界線，并在其上設(shè)置百米樁；測量放線過程中做好各項記錄，包括控制樁測量（復(fù)測）記錄，放線加樁記錄。線路軸線和施工作業(yè)帶邊界線定樁后，用白石灰沿樁放出邊界線。施工作業(yè)帶邊界線在作業(yè)帶清理前放出，線路軸線在布管前放出。在出土點前后范圍內(nèi)放出60m長、40m寬的預(yù)擴孔作業(yè)場地。施工便道的修筑根據(jù)現(xiàn)場踏勘，松滋河定向鉆穿越管道、穿越施工設(shè)備進場施工經(jīng)過的不平整的道路，需進行道路平整，必要時采用布設(shè)油管排強化路面，以保障運輸設(shè)備通行。五、定向鉆穿越施工方案地層的選擇地層的選擇根據(jù)松滋河定向鉆穿越工程區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及定向鉆穿越對地質(zhì)條件的要求分析，設(shè)計穿越曲線主要經(jīng)過的地層為強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖。選擇這樣的地層主要是由于這些地層分布比較廣，無其他地層出現(xiàn)的斷層現(xiàn)象，而且這些地層分布均勻，較利于導(dǎo)向和擴孔的成孔，使得回拖順利進行，且符合水平定向鉆穿越曲率半徑應(yīng)符合設(shè)計要求。曲率半徑不宜小于1500D，而且滿足工程要求的埋地深度，也能在規(guī)定的工期內(nèi)完成施工。場地修筑鉆機場地：入土點場地占地20m×40m，用挖機配合人工平整場地，鋪墊管排。根據(jù)現(xiàn)場條件，設(shè)備無進場道路，需鋪設(shè)5m×130m油管排。出土點場地：平整10m×30m出土點場地及長為448m，寬為10m的布管作業(yè)帶。入土點處挖地錨坑1個：長、寬、深；同時采用錨固箱固定。以確保固定鉆機。預(yù)留地錨空間（××）。現(xiàn)場開挖部分發(fā)送溝，溝底寬1m，深1m，注水深，穿越管在發(fā)送溝內(nèi)回拖，以確保管材的防腐層不被破壞。定向鉆穿越鉆導(dǎo)向孔針對本穿越工程，我公司擬使用美國DCI公司生產(chǎn)的SST無線控向系統(tǒng)，可在整個穿越過程中采用地面布置線圈系統(tǒng)進行控向數(shù)據(jù)校正，使出土位置偏差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。由于本工程穿越距離為448m，穿越地層主要為細砂，為此我們選用專用的合金鑲齒鉆頭進行導(dǎo)向施工，此鉆頭能夠適應(yīng)此地層鉆進。鉆導(dǎo)向孔的鉆具組合如下：鑲齒鉆頭+造斜短接+φ165無磁鉆艇+探棒室+61/4″無磁鉆艇+φ127普通鉆桿；在正式鉆導(dǎo)向孔之前，查明所有地下設(shè)施（管線、電纜等），并根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施，同時向業(yè)主匯報；沿穿越路徑設(shè)置警示帶，安排專人巡回檢查，以防在鉆孔期間意外情況的發(fā)生。當(dāng)具備開鉆條件后，召開技術(shù)交底會，要求按事先制訂設(shè)計圖紙和作業(yè)指導(dǎo)書鉆導(dǎo)向孔，嚴格控制導(dǎo)向孔偏差。接單根作業(yè)：在鉆導(dǎo)向孔期間，每鉆進一根鉆桿后需再接單根，由挖機負責(zé)鉆桿的吊裝作業(yè)，并安排鉆工予以協(xié)助，在鉆機主推架上實現(xiàn)自動對扣和上扣。在接單根時要重新接控向線，確?？叵蛐盘柕臅惩?；鉆進速度視地層情況而定，一般控制在10－30min/根左右。施工測量：在接單根時通過控向系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)信息，進行一系列鉆井?dāng)?shù)據(jù)的測量，監(jiān)測導(dǎo)向孔的鉆進路徑。需采集記錄數(shù)據(jù)有：進尺、方位角、傾斜角、推拉力、轉(zhuǎn)速、泥漿壓力、排量、位置和高程等。導(dǎo)向控制：控向工程師根據(jù)反饋的控向數(shù)據(jù)，結(jié)合地層情況，及時調(diào)整鉆井參數(shù)，控制鉆進速度，直至鉆頭在預(yù)定位置出土。在此過程中，司鉆要根據(jù)控向工程師的指令，完成相應(yīng)的操作，保證導(dǎo)向孔質(zhì)量。導(dǎo)向孔實際穿越曲線與設(shè)計穿越曲線的偏移量半徑不應(yīng)大于2m；出土點沿設(shè)計軸線的縱向偏差不大于穿越長度的l%，且不大于10m；橫向偏差應(yīng)不大于穿越長度的2%，且不大于2m。預(yù)擴孔導(dǎo)向孔完成后，既可進行擴孔的施工。由于本工程穿越泥巖，在底層存在不均勻的情況下，為了保證擴孔的順利進行，計劃本工程擴孔級別每100mm為一個級差。本工程穿越主管管徑為φ159mm，為了保證主管的順利回拖，計劃擴孔至管徑的倍，既350mm。本工程擴孔計劃分七級進行：第一級采用273mm牙輪擴孔器，進行第一次預(yù)擴孔，第二級采用350mm牙輪擴孔器，第三級采用350mm桶式擴孔器進行清孔。本工程在擴孔過程中，嚴格控制回擴速度，認真監(jiān)控鉆機扭矩及拉力，使擴孔過程能夠保持勻速進行。鉆具連接和拆卸：出土點井口工在回擴過程中負責(zé)人工接單根作業(yè)（挖機配合），在入土點通過鉆機拆卸鉆桿，吊車負責(zé)鉆桿的吊裝。出、入土點鉆桿的上卸扣要求同步作業(yè)，并通過對講機保持聯(lián)系暢通，以免意外情況的發(fā)生。技術(shù)控制：首先根據(jù)地層情況優(yōu)選擴孔器和擴孔次數(shù)；其次回擴過程中嚴格控制回擴速度和泥漿排量、壓力；再次優(yōu)選優(yōu)質(zhì)膨潤土，合理添加聚合物、CMC和純堿等添加劑，精心配置鉆井液；最后在回擴中保證連續(xù)作業(yè)，確保井眼不塌方。通過一系列的技術(shù)措施，努力提高擴孔質(zhì)量，井壁穩(wěn)定性好，井眼成形好。管線回拖擴孔完成之后，確認擴孔過程完成后，孔內(nèi)干凈，沒有不可逾越的障礙后，開始回拖管道。管道回拖時，為減少鋼管對地面的摩擦阻力并保護鋼管的防腐層，采用開挖發(fā)送溝，溝內(nèi)注水，加強回拖時管道與地面的潤滑作用，確保管線順利回拖、就位。發(fā)送溝應(yīng)確保與穿越線保持在一條直線上，避免因管道與鉆桿夾角過大造成回拖過程中拉力過大?；赝锨暗臏蕚涔ぷ?，首先檢驗回拖預(yù)制管外防腐層是否完好，并用電火花檢漏儀檢漏，如有損傷應(yīng)及時補傷。管子下溝前，檢查發(fā)送溝內(nèi)及管墩上是否有堅硬物塊、雜物，如石頭、磚瓦等，清除干凈后方可回拖，以免損壞管道外防腐層?；赝蠒r的技術(shù)措施，在回拖時應(yīng)連續(xù)作業(yè)，避免因停工造成阻力增大。一般地平均回拖速度控制在15min/根，同時加大泥漿排量，盡可能地將泥砂帶出，保護井眼?；赝蠒r采用的鉆具組合是：鉆機+鉆桿+φ400擴孔器+120T回拖分動器+120T卸扣+φ159穿越管段管道回拖時要沿線巡回檢查，發(fā)現(xiàn)泥漿泄漏要及時處理，清除易滑落的硬物；局部不易清除的，應(yīng)用厚膠皮覆蓋其表面，防止管道與其硬性接觸，損壞防腐層。泥漿措施泥漿是定向穿越中的關(guān)鍵因素，我們將針對不同的地層采用不同的泥漿，按管徑大小、設(shè)計要求及地質(zhì)情況預(yù)設(shè)配制方案，確定正確的混合次序，按不同的地層用清潔的淡水配制出符合要求的泥漿，并每兩小時檢測一次泥漿性能參數(shù)。根據(jù)本工程現(xiàn)在的地勘情況，及施工地點地表情況為確保工程，我們決定采用優(yōu)質(zhì)的泥漿料和進口添加劑按照表配制泥漿。表泥漿粘度（s）項目管徑（mm）地質(zhì)粘土亞粘土粉砂細沙中沙粗砂碩沙巖石導(dǎo)向孔35~4035~4040~4545~5050~5540~50擴孔及回拖Φ426以下35~4035~4040~4545~5050~5540~50Φ426~Φ71140~4540~4545~5050~5555~6045~55Φ711~Φ101645~5045~5050~5555~6060~8050~55Φ1016以上40~4550~5555~6060~7065~8555~65為提高泥漿的配制質(zhì)量，我們將采取以下措施：水源采用經(jīng)凈化處理后的水，，在水中加純堿，提高水的PH值。根據(jù)不同地層，按事先確定好的泥漿配比，膨潤土加上泥漿添加劑，配出合乎要求的泥漿，粘度控制在40～60s之間。所用的泥漿添加劑有：純堿、萬用王、雷膨、CMC。為了確保泥漿的性能，使膨潤土有足夠的水化時間，在用量不變的情況下，我們2座泥漿罐。廢泥漿的處理：鉆機場地內(nèi)挖一個泥漿回收池，回收不了的泥漿委托專業(yè)人員進行環(huán)保處理。施工注意事項及措施鉆導(dǎo)向孔導(dǎo)向孔是定向鉆穿越施工過程中重點控制的關(guān)鍵工序，導(dǎo)向孔質(zhì)量的好壞直接影響鉆機回拖時回拖扭矩與拉力的大小。因此，導(dǎo)向孔與設(shè)計穿越曲線是否重合是關(guān)系到管道最后回拖成功的關(guān)鍵。導(dǎo)向孔在鉆進過程中偏離設(shè)計穿越曲線的原因可以歸納為四類：第一，鉆機就位方位與管線設(shè)計穿越方位有偏差，造成在導(dǎo)向孔鉆進的過程中其軌跡逐漸偏離設(shè)計穿越曲線；第二，受外部磁場的影響，控向方位角非管線走向的真實方位角，從而控向軟件計算鉆頭方位的參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致從計算機采集的數(shù)據(jù)非鉆頭的真實位置；第三，受地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)向孔在鉆進過程中要穿越不同的地層，由于各地層地質(zhì)特征差異很大，即使是同一地層其硬度分布也會軟硬不均，因此，鉆頭在鉆進的過程中比較容易偏向相對較軟的地層，造成與設(shè)計曲線發(fā)生偏移。針對以上造成曲線偏移的原因，我們采取了如下應(yīng)對措施：①保證鉆機就位方位與設(shè)計管線中心線重合鉆機就位前，根據(jù)在入土點處已放出的控制點即管線穿越中心線點，根據(jù)穿越入土角、鉆機尺寸算出鉆機就位的精確位置，并用白灰或用線繩予以標(biāo)記。在鉆機就位過程中，除了利用白灰或線繩標(biāo)記作為就位的標(biāo)準外。就位后還要用測量儀器測量鉆機就位偏差，經(jīng)計算鉆機就位方位相對于管線中心線的角度偏差如果超過時。需要根據(jù)偏差情況重新調(diào)整鉆機，經(jīng)多次就位—測量—調(diào)整—再測量，直到偏差控制在度范圍內(nèi)。鉆機就位后，計算出精確的偏差數(shù)值。在開始鉆導(dǎo)向孔時及時調(diào)整此偏差為零。②在穿越不同地層時預(yù)防偏移的措施在穿越過程中，不同的地層其巖性也不同。即使同一地層也會不同程度的存在軟硬不一的情況。這必然會影響鉆孔傾角與方位角角度的調(diào)整。遇到這種情況時，每次調(diào)整的角度不應(yīng)過大，調(diào)整范圍控制在每次1。6%左右，每根鉆桿多次調(diào)整以獲得需要的傾斜角與方位角。擴孔擴孔能否順利進行對管道回拖成功至關(guān)重要。由于本次穿越主要地層為泥巖。針對以上情況我們采取了以下措施：①在擴孔施工前，檢修所有的施工設(shè)備，確保在擴孔回拖時不出現(xiàn)機械故障，在回拖開始后，嚴禁無故停工；②認真檢查鉆機錨固是否發(fā)生位移，如果發(fā)生了位移應(yīng)立即采取措施進行加固處理然后才能繼續(xù)進行回拖擴孔作業(yè)；③在導(dǎo)向孔鉆進時，嚴格按設(shè)計曲線施工，采用曲率半徑為1500D保證鉆孔的平滑；④在擴孔時嚴格控制泥漿壓力、粘度及排量，根據(jù)地質(zhì)條件，當(dāng)擴至裂隙地帶時，在泥漿中摻加適量堵漏劑以避免泥漿沿裂隙流失，減少河水倒灌，保證孔內(nèi)泥漿粘度，提高泥漿的攜渣能力及護壁作用。在經(jīng)過砂層時，在易產(chǎn)生塌孔地段，應(yīng)確保泥漿粘度達到45～60s，減少塌孔的可能性。并在最后一次擴孔作業(yè)時，向泥漿中添加適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?，以便在管線回拖過程中減小回拖阻力管道回拖管道回拖是整個工程的重心，在回拖過程中，具體采取以下幾點措施：①回拖時將管道放在發(fā)送溝內(nèi)，發(fā)送溝里灌水。發(fā)送溝中心線應(yīng)與管道穿越中心線相重合，便于管道順利進行回拖。發(fā)送溝溝底縱斷面曲線應(yīng)與管道自由彈性曲線半徑一致：②回拖時擴孔器直徑一般比穿越管道直徑大100rnm。這樣即減小回拖力。又可保護防腐層，本次穿越采用273擴孔器帶管回拖；③在擴孔作業(yè)完成后管道回拖之前，應(yīng)再次采用273mm桶式擴孔器對孔道進行回拖前清孔，以將孔內(nèi)孔底沉積物清出孔內(nèi)。同時對擴好的孔壁再次進行護壁加固處理，保證管道的順利回拖。在管道回拖中，塌孔一般發(fā)生在回拖管段的前端，此時應(yīng)增大泥漿量，適當(dāng)降低泥漿粘度，提高泥漿的潤滑性能，將塌孔部位泥漿置換出去，確保管道順利入孔。④保持與有關(guān)部門通信暢通，發(fā)現(xiàn)問題，隨時匯報溝通。鉆機場地布置圖（各附屬設(shè)備位置在具體施工時可根據(jù)場地情況擺放）穿越施工入土點平面布置圖穿越施工出土點平面布置圖六、雨季施工措施雨天焊接作業(yè)在雨天無任何防護措施，嚴禁任何施焊作業(yè)。因工期比較緊張，需要雨天施焊，必須經(jīng)業(yè)主代表和監(jiān)理工程師同意并采取相應(yīng)措施后再進行施工。a、雨天焊接必須設(shè)防雨棚，并用液化氣烤把烤干雨水淋濕的焊口，焊縫完成后，在焊縫的溫度降至室溫后方可撤去防雨棚。b、降雨時，除設(shè)防雨棚外，地面還應(yīng)設(shè)隔離墊。即使雨停了，但地面很濕時，也應(yīng)鋪設(shè)隔離墊隔斷人與濕地的接觸。c、雨天在防雨棚中焊接，雖無雨水直接流入焊接區(qū)，但空氣的濕度較大，使用焊接材料，必須嚴格按要求使用焊條。d、霧天雖然不象雨天那樣明顯降水，但空氣的濕度往往很大，當(dāng)相對濕度超過90%時，要與雨天一樣采取保護措施，并在焊前對管口進行烘干處理。雨天防腐作業(yè)因工程急需在雨天進行防腐作業(yè)時，必須采取有效的防護措施，制定嚴格的防腐作業(yè)規(guī)程的條件下才能施工。a、設(shè)立防雨棚，以保證雨水不流到防腐區(qū)，且棚內(nèi)有較好的照明度，并便于操作。b、雨天防腐管的除銹，也必須在防雨狀態(tài)下進行。除銹和防腐過程必須在干燥狀態(tài)下一次連續(xù)完成。因此，除銹前先用烤把將鋼管表面及防腐接茬處的水氣烤干。c、霧天雖無明顯降水，但空氣濕度很大，易造成除銹管重新銹蝕和在管表面結(jié)露，所以霧天除銹前要將鋼管表面均勻加熱以除去表面露水，除銹后盡快防腐，防止重新生銹和結(jié)露。七、HSE管理HSE工作目標(biāo)健康：保證所有員工身心健康；安全：防止一切事故的發(fā)生；環(huán)境：防止施工作業(yè)對居民生活及環(huán)境造成惡劣影響?，F(xiàn)場文明施工在施工前期作好施工宣傳工作，把施工給周圍的居民和企業(yè)帶來的不便向群眾解釋說明，爭取群眾的理解和支持。加強對職工作好文明教育、安全教育工作，加