XX工程定向钻穿越XX铁路方案编制:审核:审批:XX公司日期:年月日目录一、工程概况 (2)1、工程名称2、工程范围3、工程地点4、主要工程量5、工程工期二、编制依据 (2)三、施工部署………………………………………………2-41、施工准备2、施工组织机构3、人员配置4、机具配置四、施工总进度计划 (4)五、各项资源需要量计划 (5)六、施工流程………………………………………………5-12七、质量保证措施…………………………………………12-13八、安全文明施工措施……………………………………13-16九、工期保证措施 (16)十、安全施工事故预防及应急响应与救援预案…………16-18一、工程概况1、工程名称:XX工程。
2、工程范围:定向钻穿越XX铁路。
3、工程地点:XX。
4、主要工程量:5、工程工期:计划X年X月X日至X年X月X日完成施工,工期为X个日历日。
二、编制依据1、《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》CSTT;2、《输气管道工程设计规范》GB50251---2003;3、《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2007;4、《石油天然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程》(SY4208-2008);5、《油气输送管道穿越工程施工验收规范》(GB50424-2007)。
三、施工部署1、施工准备协调准备:我方已与有关部门协商完毕,途中管线各项协调问题已基本到位。
场地施工准备:(1)勘察现场:勘察并复测入土点、出土点标高和水平距离;对穿越现场的周围建筑物、地形面貌、河床情况、土壤状况、水源进行考察;对穿越钻机等设备的场地大小进行测量确认;如果雨季多雨地面松软,由于需放置重型设备,场地必须进行修垫后才能放置钻机、发电机、钻杆、泥浆罐等设备。
(2)查明地下设施:咨询当地有关部门在穿越中心线上是否有电讯、电力、供水、输油、燃气等地下线路设施,并用信号探测器沿穿越路线全线进行探测。
(3)检验水质情况:取附近水源化验,看水质能否满足泥浆制浆的要求。
(4)穿越出、入土点的施工场区的道路应确保畅通,能满足大型施工车辆的正常通行,否则应对施工便道进行整修。
施工便道的修筑可通过挖掘机平整、铺设砂石和铺设钢板或管排等方法,做到三通一平。
设备进场及调试:确定入土点,将钻机就位在穿越中心线位置上,钻机就位调试完成后,进行系统连接、试运行,保证设备正常工作,进行设备调试运转,同时严格按控向系统调校程序对定位系统进行调校。
2、施工组织机构3、人员配置4、机具配置四、施工总进度计划五、各项资源需要量计划六、施工流程本次定向钻穿越XX。
.具体施工流程详见图1~图3。
图1、定向钻穿越平面示意图:图2、定向钻穿越XX平面示意图:图3、定向钻穿越施工流程示意图:管材摆放位置1、泥浆配置(1)泥浆的混配①水源:配制泥浆用水应尽量保持低含沙量,可将水泵放置在水位相对较深的位置,同时备足相应的水龙头。
为预防沙石抽入搅拌水缸内,现场设一水罐,搅拌缸内的水必须经水罐加碱调和PH值后方可使用。
②加料:现场禁止采用割袋方式加料,应在加料斗设置过滤网,严格控制编织袋线,塑料布等进入泥浆马达。
③过滤:泥浆进入高压泥浆泵前设置过滤网和过滤器,每班至少清洗过滤器、过滤网一次,并做好交接班记录。
④场地:泥浆罐高压泥浆泵四周挖排水沟,利于排浆排水,泥浆场地禁止铺垫碎石,以防止碎石带人罐内造成严重后果,当班人员应控制上罐人员,防止脚底将场地碎石,线绳等带人罐内。
(2)为了确保泥浆的性能,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,在造斜段使用的泥浆中加入适量的润滑剂,能降低孔壁的摩擦系数,防止管道粘卡。
(3)防止冒浆预案①在施工过程中,密切注意泥浆压力变化,在正常情况下泥浆压力应小于300psi。
当泥浆压力突然出现增大的情况,立即停止钻进,回撤1—2米保持旋转和正常泥浆流量,过5—10分钟后,缓慢前行至泥浆压力突增处,缓慢钻进,待泥浆压力降至小于300psi时,正常钻进;当出现泥浆压力突然降低时,此时泥浆已泄露空洞,应快速钻进突破这个区域,到达下一个泥浆压力稳定的区域,保持空洞中的返降速度,这样可以避免泥浆憋出地面。
②在施工时发现有泥浆憋出地层的可能时,应调整泥浆添加剂,增加堵漏剂。
堵漏剂功能就是在缝隙中形成阻碍,是泥浆不能从缝隙中溢出。
当出现泥浆憋出地层时,此时正常作业,在泥浆憋出处,开钻一个泥浆倒流孔,将冒出的泥浆倒流到泥浆洞中。
避免再次憋出地面。
2、管线试压、吹扫(1)强度试验A.管道应焊接检验合格。
管道应在管道回拖前进行强度试验。
B.本次试验管道长度约为300m。
C.试压用的压力表已经校检合格,精度不低于1.5级,并不少于2块,压力表满刻度1.0Mpa。
D.压力试验介质为压缩空气,工作温度不超过40℃。
E.将空气压缩机出口接至试压管道接口上,向管道内加入压缩空气;强度试压压力为设计压力的1.5倍,即0.6Mpa。
当达到试验压力0.6Mpa后,稳压1小时后,观察压力计不应少于30分钟,全部无漏气现象为合格;试验时所发现的缺陷,应在试验压力降至大气压力时进行修补,修补后应进行复试;若发现有漏气处可放气后进行修理,修理后再次试验,直至合格。
(2)气密性试验A.试验用的压力计应在校检有效期内,其量程应为试验压力的1.5-2.0倍,其精度等级不得低于1.5级;弹簧压力表精度应为0.4级。
B.严密性试验应在强度试验合格后进行。
强度试压合格的管道,可将试验压力降至管道设计的1.15倍,即0.46Mpa后进行气密性试验,待管道内试验介质的温度、压力稳定后开始记录试验参数。
气密性试验持续时间不应少于24小时,每小时记录不小于1次,当修正压力降小于133pa为合格。
修正压力降按下式确定:△P’=(H1+B1)-(H2+B2)273+t1 273+t2其中:ΔP’-修正压力降(Pa)H1、H2-试验开始和结束时的压力计读数(Pa)B1、B2-试验开始和结束时的气压计计数(Pa)t1、t2-试验开始和结束时的管内介质温度(℃)(3)吹扫本穿越工程管线将与全线连接后分段(约500米每段)吹扫,具体参见吹扫试压方案。
3、导向孔钻进施工导向孔应根据设计曲线及穿越曲率半径进行钻进,每根钻杆的折角应根据管径大小确定,钻杆折角应符合下表要求。
钻杆折角表(1)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。
(2)钻孔施工同时采用人工磁场法对钻头进行跟踪,确保曲线的规则和出土点的精确度。
(3)导向孔钻完成后实际出土点与设计出土点的误差:纵向不大于穿越长度的1%,横向不大于穿越长度的0.5%,曲线偏移量小于2m。
4、扩孔施工(1)扩孔施工中,如果发生扩孔不顺畅等,要进行一次洗孔。
(2)最终扩孔直径应根据管径、穿越长度、地质条件、钻机能力以及最后一次扩孔扭矩来确定。
一般情况下,最小扩孔直径与穿越管径的关系见表:最小扩孔直径与穿越管径关系表(mm)(3)扩孔宜采取分级、多次扩孔的方式进行。
一般地层扩孔级差不大于150mm。
(4)扩孔时钻具组合顺序为:钻杆——扩孔器——钻杆(5)扩孔器公母扣两端应加保护短接,防止扩孔器扣型损坏。
(6)扩孔过程中,各工序紧密衔接,扩孔器进洞前,应开泵检查扩孔器水眼有无堵塞,保证水眼泥浆压力正常后再进行扩孔,以免水眼堵塞引起卡钻。
5、清孔(1)清孔的主要目的就是进一步将孔眼内的泥沙、岩屑携带出来,减少钻屑的沉积而使孔清洁;清孔的另一个目的是在一定程度上修正孔眼。
(2)清孔的次数通常根据泥浆循环时间、切削量等因素灵活把握,扩孔过程中,如果扭矩、拉力较大,可考虑进行清孔作业;清孔结束后,再继续进行扩孔。
回拖前应进行清孔作业直至扭矩、压力稳定正常。
(3)岩石地层通常扩两遍孔后至少清孔一次。
6、管线回拖(1)回拖前,应完成以下事项:①连接前用泥浆冲洗钻杆,以确保钻杆内无异物。
②连接后要进行试喷,确保扩孔器畅通无阻。
③旋转接头内应注满油,旋转应良好,无卡阻现象。
④回拖前应对钻机、泥浆泵等设备进行保养和小修。
(2)管道回拖时,管道与钻具连接应符合下列要求:①扩孔器内各通道及泥浆喷嘴是否通畅,确认合格后才能连接。
②全部连接完成后应送泥浆冲洗,检查各泥浆喷嘴是否正常,合格后回拖施工,回拖前,在待回托管下,每间隔5米摆放1个托滚,并用吊车配合,放在湿润泥土或沙包袋上,以防止在回拖中擦伤管道外壁。
③扩孔器旋转和回拖速度应均匀,回拖速度小于2.5m/min。
管道回拖施工应连续进行,除发生不可抗拒的原因外,严禁在施工中无故停止,避免因停工造成阻力增大。
特殊情况下,停止回拖时间不宜超过4h。
④回拖施工过程中,要认真观察泥浆运行情况,在软基地层时适当降低泥浆的粘度,保持在50-60s,添加pac和khj,保证其流动性,在岩石层时泥浆粘度小于80s,同时添加khj和其他润滑剂,运用泥浆制浆系统,泥浆循环处理系统和利用泥浆回收处理坑尽力分离除沙,回收泥浆残物,尽量减少环境污染。
在入土点和出土点各挖一个泥浆坑,并应配有泥浆专用车设备,保证施工现场的清洁卫生,做到文明施工。
7、设备撤场在所有作业完成后,系统撤除连接,设备撤场。
按照钻机、泥浆系统、动力系统、机具钢板等顺序依次撤离。
8、地貌恢复,泥浆处理定向钻施工前,先两边挖泥浆坑,并开挖倒流沟,将可能跑、冒、流畅的泥浆引渡回泥浆坑,部分泥浆循环利用,残余的极少量泥浆混合物就地深埋。
清除地上的杂物,用单斗车及人工回填开挖的沟渠等,分层压实。
9、施工中应该注意的问题(1)钻进过程中应定时检测泥浆浓度,做好护壁措施,避免孔壁坍塌。
(2)施工中应随时检查回渣情况,对钻进土层进行判别,并以此做为依据,控制钻进压力。
(3)考虑到不均匀介质中钻进所引起的钻头偏离轨道、钻杆变形等因素,严格控制钻进方向,钻进过程中应根据导向系统及时修正正钻进方向,避免产生较大误差。
七、质量保证措施1、认真做好设计交底和技术交底,把设计要求和技术要求贯彻落实到操作人员的实际工作中去。
2、做好质量控制点的把关工作,对影响质量的因素认真研究切实可行的对策和预案,保证各道工序的科学性和合理性。
3、加强过程质量控制和质量自检工作,认真把好工序质量关,对上一道工序不合格的项目,不得进行下道工序,确保过程质量的可靠性。
4、认真做好勘测、复测工作、掌握地层地质情况。
5、做好设备机具的检查校验工作,保证设备和机具良好的工作性能。
6、严格按照设计要求施工,准确测出管线中心位置点,复验钻机导向孔的入土点和出土点位置。
7、认真细致地做好导向设计及施工,把握好关键环节。
8、回拉孔时,钻具应保证在小扭矩、小回拉力的情况下进行,不得强行快速扩孔。
9、做好泥浆的配制与使用工作,严格按比例调配泥浆。
八、安全文明施工措施1、安全管理目标2、安全管理制度及办法(1)在施工中认真贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针和坚持施工必须安全的原则。