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。
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4.1 1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:2.5m 6m 20m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。
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。
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:➢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。
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。
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外径的三宝沥水道穿越和卢四顷水道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:➢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外径的十二股涌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5)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+5-1/2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+250T回拖万向节+5-1/2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。
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。
6)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。
7)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。
第三部分:450米至460米的短距离穿越:包括正涌水道穿越(Φ660,452米)、利生围水道穿越(Φ660,460米)、陈十顷水道穿越(Φ660,450米)、温五顷水道穿越(Φ762,450米)以及南阳滘水道穿越(Φ762,450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。
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。