定向钻施工方案.pdf

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1、金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越金丽温省级天然气管道金衢段配套管道金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程工程RJ057-RJ058RJ057-RJ058 金华江定金华江定向钻穿越方案向钻穿越方案1金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越公司名称公司名称日期：日期：2金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越第一章第一章工程概况工程概况一、勘察工作依据一、勘察工作依据本次勘察工作所依据的技术标准、标准及文件；油气田及管道岩土工程勘察标准ST/T0053-2004岩土工程勘察标准GB50021-2

2、001建筑抗震设计标准GB50011-2001建筑地基基础设计标准GB50007-2002油气输送管道线路工程抗震技术标准GB50470-2008建筑地基处理技术标准JGJ79-2002中国地震动参数区划图GB18306-2001岩土工程勘察制图标准SY/T0051-2003土工实验方法标准GB/T50123-1999二、工程概况二、工程概况设计范围本次穿越测量桩号为 RJ057-RJ0582.2 穿越概况场地位于金华市婺城区白龙桥镇雅苏村。勘察期间主河床宽约600m。水面宽约539m。定向钻穿越入土点到出土点水平距离为 1335m。2.3 岩土工程勘察阶段及等级本勘察阶段为详细勘察阶段根据本

3、工程的规模和特征以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果， 确定本工程为二级工程； 根据场地的复杂程度确定为二级场地 中等复杂场地 ；根据地基的复杂程度确定为二级地基中等复杂地基 ；依据油气田及管道岩土工程勘察标准 SY/T0053-2004和岩土工程勘察标准2009 年版GB50021-2001的规定，综合考虑工程重要性等级、场地复杂程度和地基复杂程度，确定本工程勘察等级为乙级。1金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越勘察目的与任务本次勘察阶段为详细勘察，查清拟选穿越断面的地层结构及岩土工程性质等，为施工图设计提供必须的岩土工程勘察资料，提出穿越

4、 的建议及对可能发生的岩土工程问题和预防措施的建议。具体任务如下：1）搜集选定穿越段的有关区域地质资料、工程水文资料及穿越场地周边环境情况；2）查明穿越地段的地貌成因、形态、特征及其发展趋势；3）查明穿越地段的地层结构、岩性特征和埋藏条件，并提供各土层物理力学性质指标及承载力特征值；4）查明场地及其附近有无影响场地和地基稳定性的不良地质作用；5）查明场地地下水埋藏条件，评价水、土对建筑材料的腐蚀性；6）分析评价穿越场地地震效应，提供抗震设计所需的有关参数；7）根据场地岩土工程条件，评价穿越方式的适宜性和可行性，并提出设计施工中应注意的问题和建议。2.5 勘察工作布置及勘察方法为了到达上述勘察工

5、作的目的与任务，按照油气田管道岩土工程勘察标准SY/T0053-2004的要求，结合已收集的区域地质资料，经现场踏勘编制了勘察方案。采用工程地质测绘、工程钻探、原位测试、室内试验等综合方法进行勘察。勘察工作部署原则以质量为中心，合理安排，精心施工。勘察点布置结合现场地形、地貌和地质条件，并遵循现行标准和设计要求，本次勘察在穿越中线两侧 15m 处交错布置勘探点， 。勘探点布置详见勘探点平面位置图 。 2.5.2 勘察方法 1工程地质测绘沿选定的设计管线穿越位置及范围，重点调查管线穿越通过地段及其附近有无影响场地的不良地质、特殊地质、工程地质、水文地质的条件，收集穿越地段的区域地质、构造等资料。

6、 2工程钻探工程钻探采用XY-100型工程钻机1台， 采用自动液压回转钻进， 开孔直径为150mm，2金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越对填土、砂土及碎块石土采取跟管或泥浆湖笔回转钻进，采用敞口式活塞簿壁取土器静压法取原状土样；对基岩则根据掩饰的软硬情况严格控制循环水用量以保证岩芯采取率。 3室内土工试验岩土物理力学试 验项目严格执行 油气田及管道岩 土 工程勘察标准SY/T0053-2004和土工试验方法标准 GB/T50123-1999. 2.6 勘察工作质量评述本次勘察严格按照编写的勘察大纲、设计单位提供的岩土工程勘察技术要求和现行标准、规程开展工作

7、。采用了钻探、原味测试、简易水文观测、室内试验等多种勘察手段和方法，完成的实物工作量满足标准、规程要求，到达了详细勘察的目的，可作为施工图文件编制的依据。本次勘察在实施过程中，严格按照工程建设标准强制性条文要求开展工作，我公司技术主管部门对本工程的全过程质量进行了监督管理，确保了各项工作能满足强制性条文的要求。本次勘察严格按照国家规程、标准以及设计单位的勘察技术要求进行，严把质量关，认真执行勘察工作大纲。收集野外地质资料内容齐全、可靠，满足报告编制要求；内业资料整理，图件均实现 CAD 成图，文字、图件清晰、美观；工程场地工程地质条件已查明，提交的各类岩土参数有据可依，勘察成果资料满足勘察委托

8、书和规程、标准要求，可供施工图设计使用。为了到达勘察目的、保证勘察质量，在严格执行相关标准、规程的同时做到了以下几点： 1严格按照我公司质量管理体系质量手册和程序文件的要求，严格保证各项输入、输出文件的准确和完备。 2本次勘察参与的工程技术人员均具有助理工程师及以上的职称，钻探机长均是中级或高级技工以上，各机台生产人员均能适应工程地质勘探工作。本次勘察投入技术人员总人数为 2 人，从人力资源方面对本工程的勘察实施提供了有力的保障。 3本次勘察配备设备齐全，从物资资源方面对本工程勘察工作的开展提供了有利3金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越的物质保障。 4本次

9、勘察综合采用了钻探、工程地质测绘、水文观测、原文测试等综合手段，并对勘察资料进行综合比照分析验证。 5勘察过程中，我公司和设计单位相关技术人员组织了专家到现场进行了技术指导，对本工程的勘察重点进行了验收和指导，保证了勘察资料的真实性和针对性。 6确保了质量体系文件的有效运作，强化了勘察工作外业分级验收工作，确保勘察原始成果资料的真实性、可靠性。3管道穿越方案的综合评价根据场地勘察结果，穿越段揭露地层岩性为素填土、粉质粘土、粉土、粉砂、卵石、层强风化泥质粉砂岩和中等风化泥质粉砂岩。 1 粉质粘土： 可塑状， 中等压缩性， 承载力一般， 仅河流东侧 JHJ14 JHJ15 JHJ18孔附近呈零星分

10、布。该层为定向钻穿越有利地层。 2 粉土：稍密，很湿-饱和，手捏易变形，可不考虑液化影响，主要分布于河流阶地处。该层为定向钻穿越有利地层。 1 粉砂：稍密，很湿-饱和，粘粒含量约为 20%，可不考虑液化影响，主要分布于河流阶地处，分布不均匀。该层为定向钻穿越有利地层。 2 粉土：稍密，饱和，手捏易变形，可不考虑液化影响，仅在河流东侧 JHJ16号孔分布。该层为定向钻穿越有利地层。 卵石：中密，饱和，粒径以 20mm-50mm 为主，个别大者大于 100mm，含量约为60%，颗粒呈圆形、亚圆形，母岩成分主要为凝灰岩、花岗岩。场地内均有分布，层厚变化较大，该层不利于定向钻穿越。 1 强风化泥质粉砂

11、岩：原岩结构大部分破坏，风化裂隙很发育，岩心多呈碎块状，块径3-5cm，岩质较软，锤击易碎。局部区域顶部风化强烈，岩心呈土状，4金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越少量砂状，干钻可钻进。场地内分布不均匀，厚度不大，该层不利于定向钻穿越。2 中等风化泥质粉砂岩：粉砂状结构，泥质胶结，层状构造，风化裂隙较发育，岩心被切割成短柱状、柱状，锤击声哑，浸水后易软化崩解，属软岩。为场地稳定基岩，分布稳定，该层可作为定向钻穿越主要地层。穿越段中风化掩饰极限抗压强度为 Mpa。4 穿越方案施工的建议根据金华江穿越的详细勘察资料及定向钻的施工工艺，金华江定向钻穿越方案如下：1

12、）根据场地地层分布情况及各岩土层的工程地层特性，本次穿越选择2 中等风化泥质粉砂岩作为定向钻穿越的主要层位2）卵石层定向钻穿越不利地层，本次穿越采取卵石层开挖方式。将卵石层开挖清楚，卵石层临时开挖坡率可取 1:0.75，由于卵石层厚度较大，开挖工作量大，本次采用在卵石层中预打套管保护定向钻施工。设计时可以调整合理的出入出角度，来减小卵石层对定向钻的不利影响。3 3、工程量表、工程量表序号一1二名称、规格及标准号单位数量总质量kg备注5金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越123三123 场地平整：3.1 钻机场地及进场便道：钻机场地使用推土机或人工平整后 ，分

13、层铺垫土工布、管排，占地面积为 40m60m。挖排浆池30m30m2m 。地场四周挖宽深的排水沟。钻机场地一侧交通便利，场地紧靠砂石路。3.2出土点场地及进场便道：出土点场地处于农田中，占地面积 30m50m，推平压实铺垫土工布用于出土点作业。3.3焊接场地：焊接作业带可利用部分线路段的施工作业带宽度，自出土点前30m开始，长度为穿越长度+30m，即为1365m ，组装场地前50 米用于管线连头及出土点作业场地，占地宽度为30m，在穿越中心线的一侧挖排浆池30m30m2m 。出土点场地占地 30m50m，平整后，从下到上依次铺垫土工布和管排， 用于放置钻杆和出土点设备。3挖、砌排浆池 2 个穿

14、越两岸各 1 个 ，作为废浆回收地，防止废浆流散污染环境。排浆池的尺寸为：30m30m2m。3挖地锚坑 1 个：长 m、宽 m、深 m，穿越时地锚前放置 5m 长，深度 2m，厚度 0.2m的路基板，挡板前紧贴挡板均匀打 8 个 8m 长，壁厚为10 的219 管桩；3钻机场地油料区用砖砌隔离墙 1 次，4 米宽，6 米长，2 米高， 。3钻机场地搭泥浆料棚 1 次，15m 长，10m 宽，5m 高。3钻机场地四周围拦制作安装 1 次，40 米宽，60 米长。3钻导向孔：1 条，长度为 1335m。3定向钻施工管线安装：长度 1335m；3定向钻穿越段管线试压、清管、测径：1335m。3焊接场

15、地挖发送沟，自穿越管段出土点至穿越管段管尾，上口宽 2 m，下口宽 1.2m，深度为 m，长度为 1335+30=1365m。6金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越3预扩孔：26、32、38、42、46扩孔各 1 次，长度分别为 1335m。32 完工后清理施工场地，恢复地貌，用车拉运到当地垃圾填埋场。7金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越第二章第二章施工部署施工部署1 1 施工总体方案施工总体方案根据本工程特点，我公司成立以 XXX 同志为项目经理的“金华江穿越项目部” 。按照项目法组织施工，全面负责本工程的组织、指挥及

16、协调管理工作，并选派精兵强将组成定向穿越作业机组承担此项工程的施工。1.2 建立健全各种管理网络，严格按设计施工图纸、技术标准精心组织施工。施工中，实施关键线路控制，确保在合同期内完成施工任务。1.3 进行专业分工，提高工序质量。我项目部成立了七个作业机组，各机组负责完成所属各相应的施工任务。1.4 对现场进行详细踏勘，编制切实可行的施工组织设计，配备适应性强的施工机具，密切各专业作业机组之间的配合，加强现场预制化程度，全力推行顺序法施工，从而提高施工效率，加快施工进度。1.5 使用网络计划指导施工，确保关键线路按时完成，做到同步与立体交叉相结合、特殊与普通相结合，纵观全局，点面配套，缩短工期

17、。1.6 为便于及时有效的施工管理，本标段项目部设在当地，作业队沿线布置，分别设在沿路作业点，施工营地主要采用流动作业营房和租用当地民房。1.7 根据线路地形，合理的安排流水作业和交叉作业，减少现场搬迁，均衡的组织作业，进行不间断施工。1.8 建立强有力生活保障系统，使参与施工的全体职工，有一个良好的工作、生活环境。GB/T19002 质量保证模式，建立工程施工质量保证体系，编制质量手册、质量控制程序文件、作业指导书和质量反馈卡。提高质量，以预防为主，以高质量的质量管理确保工程质量目标的实现。97石油天然气工业健康、安全与环境管理体系的原则，建立成品油管道工程的 HSE 管理体系，编制 HSE

18、 管理手册、HSE 控制程序、HSE 作业指导书。在施工中加强 HSE 检测和审核，及时发现工作中存在的不足，制定切实可行的纠正和预防措施，保证健康、安全、环境目标的全面实现。8金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越1.11 在施工要素的管理上，根据定额做到工种配套、协调，劳动力计划合理，并随时根据施工任务和施工条件的变化，对生产要素进行动态管理。2.22.2 施工安排施工安排项目组织机构生产部项目负责：生产负责：技术负责：工程技术部部经营部物资部政策协调部QHSE机动运布管队焊接安装机组土建施工机组冷弯管制作机组定向钻穿越机组光缆敷设机组清管试压机组9金丽温

19、省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越项目经理部人员配备项目经理部人员配备序号一123二4三5四6五7六8七910部长数字信息员11部长1政策协调部部长1物资部部长1经营部部长1QHSE 部部长1工程技术部项目经理项目副经理项目工程师111生产部职务人数项目部领导施工技术力量劳动组织施工技术力量劳动组织序号序号1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010工种工种项目经理项目副经理工程师调度队长财务技术,质量设备,安全劳资员后勤数量数量1111222212序号序号1515161617171818191920202121222223232424工种工种

20、起重工司钻钻杆工修理电工保管电焊工管工发电工泥浆工数量数量222222622210金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越1111121213131414炊事员司机操作手控向2442252526262727气焊工测量普工22157070 人人合计合计2.2.42.2.4 施工任务划分施工任务划分序号123456单位名称定向钻穿越队管线安装队试压通球队防腐补口队运输队土建施工队施工任务负责钻机场地布置、钻导向孔、并扩孔回拖813负责布管、组装焊接负责穿越管线试压、清管负责管道防腐、检测及现场补口补伤负责钢管的运输、装卸及途中保护负责对线路测量放线、扫线并按照要求平

21、整场地关键施工项目本工程关键施工项目为：管线预制、钻导向孔、回拖。施工工期本工程计划开工日期：2009 年 05 月 26 日，计划竣工日期 2009 年 06 月 14 日。计划总工期 25 天。11金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越第三章第三章工程施工方案工程施工方案施工作业带开拓钻机进场便道修筑测量放线钻 导 向 孔通 球 扫 线测量控向参数组 焊 及 检 测地 锚 安 装运管钻机场地铺垫布管地锚坑、泥浆池开挖补 口 补 伤钻机及配套设备就位试 压 吹 扫钻 机 试 钻泥浆处理预扩孔扩 孔 回 拖验收12金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ05

22、7-RJ058 金华江穿越3.23.2 测量放线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。3.33.3 进场道路及场地的平整进场道路及场地的平整3.3.1钻机作业场地及进场便道：场地使用单斗或人工局部平整后压实，分层铺垫土工布、管排，即可以作为钻机场地 40m60m 。 场地四周挖宽深的排水沟； 在钻机场地附近挖一泥浆池 30m管排制作示意图5m2m76mm 钢管焊接固定连接钢板=5mm、宽 300 mm30m 。钻机场地平整完成后，安装四周围拦和砌筑油料区隔离墙。保证钻机、动力站及泥浆泵等设备的进场就位。3.3.2地锚坑及排

23、浆池：挖、砌泥浆池穿越两岸各1 个及地锚坑，泥浆池尺寸为30m30m2m。泥浆池内铺塑料土工布，并在池内四周用砖砌加固墙，墙高1m，用水泥将泥浆池四周与加固墙连接，防止泥浆池塌方。地锚坑中心线在穿越主管的中心线上，地锚坑尺寸为 5m3m1.8m。挖泥浆池及地锚坑时要留出足够边坡两侧各预留 5m 宽 ，泥浆池及地锚坑尺寸如图5m泥浆池深：2m20m2m134m金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越所示：地锚坑完成后，地锚坑内先用砖在四周砌三七墙，将地锚放入后，地锚与墙的余空填混凝土加固。在地锚前紧贴地锚打6 个2198,长 8 米的钢管桩,钢管桩高出地面 0.2

24、 米,在地锚和钢管桩之间用 8#槽钢焊接牢固，如下示意图：钻机下所垫钢板：24m钢挡板：12m钢管桩槽钢钢管柱地 锚槽钢地锚3.3.3出土点场地:出土点场地占地 20m50m，平整压实后，从下到上依次铺垫土工布和管排，用于放置钻杆和出土点设备。出土点附近挖一泥浆池，占地30m30m。管线从出土点后 30m 后开始焊接。3.3.4焊接作业场地及进场便道：焊接作业带场地：通过水渠、公路的具体措施见.1。管线组装场地修整，场地两侧挖排水沟。管线组装场地布置示意图如下：.1 焊接作业带过路的具体措施如下：为了不影响交通， 将路破开后此处修建简易跨桥。 跨桥两侧用装土草袋垒成高，14金丽温省级天然气管道

25、金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越上口宽，下口宽 3m，长 4m 的路坡，两侧路坡跨度为，垒好路坡后，在两路坡上面平行铺垫 2 块道板搭接，道板规格为 5m2m，在保证行人车辆正常通行的基础上进行管线组装焊接。具体尺寸如示意图：3.3.4.2焊接作业带过渠具体措施如下：首先在水渠内打两排槽钢，两排槽钢间相距6 米，槽钢规格为160mm，长度6m，每根槽钢间距为米，槽钢顶部要高出水面 1 米。作业带过路示意图作业带过路示意图管子草袋钢木道板槽钢打完后，在槽钢中间下三排219 的涵管，保证农田灌溉。然后在两排槽钢间用装土草包填埋，当草包填埋厚度到达 0.6 米时，紧贴草包顶部用铁

26、丝将两排槽钢连为一体，完成后继续填埋草包。然后依次将草包最终填至高出水面米。草包填埋完成后，在其上再用铁丝连接两排槽钢，防止槽钢向两侧倾斜，使整个便道连为一个整体。便道填埋完成后，先用挖掘机或单斗压实，然后再在其上铺垫钢板，铺垫钢板的宽度为 5 米。由于穿越长度较长，采用发送沟形式回拖管线，为防止回拖注水时渠面水位低，在回拖管的另一侧用装土草袋填埋筑坝，坝高 2 米，宽 1 米。3.43.4定向钻施工定向钻施工3.4.1钻机及配套设备就位:将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机就位完成后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。3.4.2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

27、心线的15金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越不同位置测取，且每个位置至少测四次，进行比照，并做好记录。3.4.3泥浆配制及重复利用泥浆是定向穿越中的关键因素，按本次穿越泥浆工艺要求及地质情况编写配制方案，确定正确的混合次序，按不同的地质层配制出符合要求的泥浆。由于穿越地段地质情况比较复杂，对泥浆的要求比较高，为克服对付这种不利因素，我们将采取以下措施：3.4.3.13.4.3.23.4.3.3水源就近取用河水， 用水泵输送至水罐内， 在水罐中沉淀、 过滤后配浆。按照确定好的配比用一级膨润土加泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆。泥浆添加剂有：降失水剂、提粘剂和防

28、塌润滑剂等。添加剂符合环保要求。3.4.3.4为了使膨润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下，我们使用快速水化装置并增加泥浆罐数量，在此工程中使用 1 个配浆罐和 4 个泥浆搅拌罐。3.4.3.5回流泥浆的处理：钻机场地和管线场地各有一个 30m30m2m 返浆收集池，泥浆通过泥浆池收集，经沉淀之后处理；在主管线穿越施工扩孔中产生的泥浆，经泥浆池沉淀后，通过光缆套管输送到钻机场地的泥浆池，钻机场地泥浆经过泥浆回收池沉淀后，再经过回收系统回收利用。3.4.3.6剩余泥浆的计算与处理：根据以往施工经验，钻导向孔有 28%左右的剩余泥浆，预扩孔有 67%左右的剩余泥浆，回拖管线有 44%左右的剩

29、余泥浆。与当地环卫处协商，施工剩余泥浆拉运到当地垃圾填埋场。3.4.3.7泥浆在各个阶段所起的作用如下：钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力；预扩孔阶段要求泥浆有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力；扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力；同时还有很好的润滑能力，减少摩阻和扭矩。3.4.3.8粘土层容易水化膨胀，引起缩径卡钻的潜在危险。针对该层，泥浆的失16金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越水性能是关键。 因此， 在提高粘度的同时加入定量的改性淀粉来控制失水。3.4.3.9粉土层成孔性差,采取的措施

30、是：在泥浆中加入正电胶，形成“液体套管” 。3.4.4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标准进行试钻，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。3.4.5钻导向孔钻孔期间，建立穿越曲线数据库，采集在控向过程中由控向系统的电脑自动生成的有关数据。如每个测量点的 Inc、Az、Away、Right、Elev 值。每隔 1 米测量一次穿越曲线的三维坐标。为了保证采集数据的正确性，减少人为的数据录入错误。我们将采取自编的小程序，使控向系统电脑生成的控向数据经过一、两步的转换后，自动生成 Excel

31、文件，以保证控向数据的可打印性和传输性，减少人为录入数据的错误。导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，本次穿越工程用 GD2800 型水平定向钻机实施。钻导向孔的钻具组合是：牙轮钻头+造斜短节+7无磁钻铤+5S-135 钻杆17金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越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。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，钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况，到达出土准确，成孔良好。控 向 设 备 采 用 英 国Sharewell公司生产的M

32、GS定向系统， 为防止钻孔时导向孔与设计穿越曲线的偏移， 将采取以下七大措施：措施一：布置地面信标系统(Tru-Trucker system)，即在地面布置人工磁场， 其控向原理是：无磁钻挺内的探头中的加速度计和磁力计，对影响它的磁场的磁通量、磁场强度进行采集、分析，从而计算出探头的位置。一般的控向系统操作，是把地球磁场作为采集、分析的对象，由于地球磁场的微弱性、不稳定性和易受干扰性，导致了加速度计、磁力计采集的数据有一定的波动和误差。因此，增加磁场强度和磁通量，可以明显地改善加速度计、磁力计采集数据的准确性，从而提高控向的精度。 据此原理， 我们将在南沙渚塘河定向钻施工中， 采用地面信标系统

33、(Tru-Truckersystem)，即人工磁场，来提高加速度计、磁力计的磁场强度和磁通量，从而使采集到的数据更准确，防止钻孔时导向孔与设计穿越曲线的偏移。措施二：由于地球磁场易受干扰，为防止探头附近有磁场干扰，在采用地面信标系统(Tru-Trucker system)的基础上，每次施工前，用消磁仪对无磁钻挺进行消磁处理，防止由于无磁钻挺被磁化产生磁场，影响控向的精度。18强磁场地面信标系统一角金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越措施三：在控向中，特别是有线控向中，加速度计、磁力计采集的数据信号的安全传输，也是确保控向精度的措施之一。为此，本次穿越在采用专

34、用检测工具检查信号线质量的基础上，利用独创的最新式信号线连接技术“信号线三保险连接技术” ，保证信号线的连接质量，从而保证信号的安全传输。措施四：严格按照施工标准，确保每根钻杆的操作，符合设计所规定的曲率半径范围,并在此基础上,每根钻杆的倾角和方位角的变化值满足施工标准要求的规定钻杆折角范围之内。措施五：对射流钻进工艺适合软地层 ，造斜短节的工具面与钻头射流钻进的中心线一致，使测量的工具面值更接近实际工具面值，有助于控向工程师控制钻进方向。措施六：控向系统的数学模型采用高精度的数学模型控向系统数学模型主要有三种：正切法、平均角法、最小曲率法，根据数学原理，在这三种数学模型中，正切法的精度较差，

35、平均角法和最小曲率法的精度较高。因此，在实际操作中，本次穿越将采用精度较高的平均角法和最小曲率法作为控向系统的数学模型，以求在相同的数据采集基础上，得到较高的计算精度，从而提高控向的精度，保证穿越入、出土角及深度符合设计要求，横向偏差在+-1 米范围内，纵向偏差不超过5 米。3.4.6预扩孔3.4.6.1主管穿越采用以下六级扩孔预扩孔：导向孔完成，钻头及蒙乃尔管无磁钻铤出土后及时拆卸，装上检查合格的26扩孔器进行预扩孔，因穿越距离长扭矩大，卸钻铤和钻头时，采用液压卸扣钳保证及时卸扣。为了整个穿越万无一失，整个预扩孔过程采用以下四级扩孔。第一级采用 26刮刀扩孔器进行第一次预扩孔；第二级用 32

36、刀式式扩孔器；第三级用 38刮刀扩孔器进行扩孔；第四级用 42刀式扩孔器进行扩孔。第五级用 46桶式扩孔器进行扩孔。最后用 42桶式回拖管线。19金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越在回拖时连续作业，防止因停工造成阻力增大。管线回拖前要仔细检查各连接部位，为保证回拖的顺利和防腐层不受破坏，将采取以下措施：3.4.6.2连管回拖前，保证预制管线至少出土点附近的200 米管线和穿越轴线的一致，减少管线进入孔洞时的侧向摩擦力，确保防腐层完好。3.4.6.3管线回拖采用发送沟的方式，发送沟采用单斗开挖，其上口宽m、下口宽、深 m；在挖发送沟时，计算好发送沟进入孔洞的

37、坡度，确保发送沟，特别是管线进入孔洞的这一段发送沟与穿越孔洞的圆滑平缓。3.4.6.4管道回拖前将检验合格的穿越段管线放入发送沟内， 就位时布置不少于四台吊管机，起吊点距离管道环焊缝小于 2m，起吊高度以 1m 为宜，起吊点间距不超过 26m，吊具用尼龙吊带发送沟内不得有石块、树根和硬物等，沟内注水，确保将管道浮起，防止管线底部与地层摩擦，划伤防腐层。3.4.6.5采取漂浮或其他措施降低管线回拖时管线的摩擦力。必要时，可采取特有的低浮力回拖措施，降低管线在泥浆中的浮力，从而使管线悬浮于泥浆中，防止管线与孔洞壁的直接接触。3.4.6.6回拖时增加高润滑泥浆，使泥浆象薄膜一样附着于防腐层，起到保护

38、作用。3.4.6.73.4.6.8回拖中准备好补口、补伤材料和器具及检漏仪，安排专人巡视管线。在扩孔回拖时， 把扭矩控制在合理的范围内。 扭矩过大， 钻杆卸扣困难，欲速则不达。因此把扭矩控制在适宜的范围内，保证扩孔回拖顺利。3.4.6.9回拖时注意加强两岸联系，时刻注意表盘的读数。同时，做好每一遍扩孔的记录，以便于下一级扩孔借鉴，使扩孔、回拖具有可追溯性，保证扩20金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越孔回拖的顺利。3.4.6.10根据地质及上一级扩孔情况， 合理确定下一级扩孔尺寸和扩孔器水嘴的数量及直径，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力，防止岩屑床生成

39、。3.4.7及时进行钻机场地的地貌恢复、剩余泥浆的处理和设备转场。3.4.8作为中国定向钻穿越专业化的施工队伍，管道穿越项目部在南沙渚塘定向钻穿越施工中，将采取以下特别措施，以保证 100%的穿越成功。3.4.8.1保证导向孔“平滑圆缓”首先，要确保在导向孔作业中信号的安全传输，为此，第一步用专用检测工具检查信号线的质量；其次，严格按照施工标准操作，确保每根钻杆曲率半径符合设计规定的范围,并在此基础上,确保每根钻杆倾角和方位角的变化值在规定的误差范围之内。3.4.8.23.4.8.3扩孔作业在保证扩孔后形成的孔洞符合要求下，合理确定每次扩孔的级差，并根据地质及每次扩孔泥浆的携带情况，制定合适的

40、泥浆配比，确保孔洞形成良好、泥浆在出入土点侧返浆通畅。3.4.8.4预制管线的充分准备连管回拖前，保证预制管线至少出土点附近的200 米管线和穿越轴线的一致性。同时，采取漂浮或其他措施降低管线回拖时管线的摩擦力。3.4.8.5保证钻具的完好经过多年的探索及理论分析， 特别是经过以前施工经验总结， 保证钻具的完好，也是穿越成功的关键。为此，对每一根用于施工的钻杆、扩孔器系列等，在施工前都将经过严格的无损检测和丝扣的维护保养。3.4.8.6建立高效的泥浆体系，确保在复杂地质条件下孔洞形成的良好孔洞塌方是穿越施工中最危险的隐患之一， 为此，在现场针对塌方采用 “二高”高粘度、 高密度配制泥浆，可起到

41、支撑、悬浮和护壁和减少岩屑床的形成作用。同时，我们加大高分子泥浆添加剂的剂量。利用其大分子量聚合物纤维素的链式网状结构来起到“支撑和拉住”等护壁作用，回拖时，在必要的情况下，加入固体润21金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越滑剂等低浮力高润滑的泥浆体系。22金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越第四章第四章施工准备工作施工准备工作4.1.1 为准备南沙渚塘定向钻穿越工程做了大量技术储备工作工作。并组织工程技术人员对施工现场进行了详细踏勘，为编制详细的难点施工方案提供了详尽的依据。4.1.2 组织全体参战技术人员熟悉掌握工程施

42、工图纸、技术要求、施工验收标准标准，进行图纸会审工作，提出并解决图纸中存在的问题。根据设计交桩线位，组织技术人员和测量人员对现场进行详细勘察，编制详细的穿越施工方案，在工程开工前，报送业主及监理批复。组织有关人员根据焊接工艺评定，编制适用于本工程的焊接操作规程及作业指导书。根据设计资料、施工组织设计，针对本工程特点编制现场施工各工序的施工作业指导书、工序卡，标准指导施工。4.24.2 物资准备物资准备在物资供给方面，形成了物资供给的网络，对当地的物资供给情况进行了详细的了解；根据当地经济欠发达在特种物资供给方面比较困难的实际情况，在物资准备方面我们做了大量的准备工作，对施工所需的大量消耗性物资

43、，如角向磨光机、砂轮片、膨润土、信号线和各种专用进口机具设备如扩孔器系列等先行购买储备，以保证正常施工的需要。4.34.3 人员准备人员准备对于防腐工、起重工、管工、控向工和泥浆工等主要工种我们进行了培训，学习本工程的安全技术要求和各工种应执行的操作规程、质量标准、作业指导书。4.44.4 文件及资料管理文件及资料管理针对南沙渚塘定向钻穿越工程的管理特点，在控制部内专门设置文控工程师负责管理文件和资料。对业主及监理下发的各种文件，实行原件存档，复印件经项目经理审阅后交由各部门阅办的管理模式。各种文件应以日期、部门分类编号，建立文件收23金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ05

44、8 金华江穿越发明细目录。对各部门下发的文件及与业主及监理联系的文件原件存档，对各种文件处理结果附在原件中备查。24金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越第五章第五章施工总进度计划施工总进度计划5.1.1计划总工期： 2009 年 05 月 26 日2009 年 05 月 15 日5.1.2管线预制工期 2009 年 05 月 27 日2009 年 06 月 04 日5.1.3 穿越工期2009 年 06 月 05 日2009 年 06 月 13 日5.1.4 地貌恢复2009 年 06 月 14 日2009 年 06 月 15 日第六章第六章各项资源需要量计

45、划各项资源需要量计划6.16.1 劳动力需要计划劳动力需要计划见表 6.1。6.26.2 主要施工机具、设备、材料需要计划主要施工机具、设备、材料需要计划见表 6.2。6.36.3 主要施工机具、设备进退场计划主要施工机具、设备进退场计划钻机及配套设备 2009 年 06 月 01 日进场，2009 年 06 月 13 日退场；焊接设备2009 年 05 月 26 日进场，2009 年 06 月 05 日退场。25金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越表表 6.16.1劳动力需要计划劳动力需要计划序号123456789101112131415161718192

46、0工种管理人员控向司钻泥浆工司机操作手起重工钻杆工修理电工保管电焊工管工试压工气焊工测量防腐工普工后勤炊事员合计总数量12222344233183222225118226金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越表表 6.26.2主要施工机具、设备、材料需要计划主要施工机具、设备、材料需要计划序号1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344设备名称定向钻机米勒半自动焊机单斗挖沟机装载机拖车吊车吊车半挂车外对口器发电机发电机压风车空气压缩机电焊条烘干箱试

47、压泵环型火焰加热器红外线测温仪控制室防风棚喷砂除锈机电火花检漏仪X 射线机水压泵泥浆泵泥浆搅拌罐清水罐潜水泵钻具钻杆 127mm有线导向系统泥浆粘度仪含砂测定仪旋转粘度计水质化验仪器503 无缝管封头 81314。94水龙带2电源线 95mm26mm 信号线施工用对讲机膨润土改性淀粉烧碱滤饼剂型号GD2800DU-OPPC220-6小松 WA380-350T25T16T10T200kW50kw英格索兰 S10250VHP400SCU/3YZH60HY-63MPaDN711TCM312自制日本 250EG-S2400 型3HS-250 型20m320m3QY50SHAWELL马氏SA-100XC

48、-69WC-4527单位台台台台辆辆辆辆台台台台台台台套台座套套台台台台座座台套km套套套套套米块米米米对TTTT数量1441111311311113214121112121111111100170030010003180513备注金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越4546474849505152535455565758596061护壁剂纯碱柴油汽油30mm 钢板枕木铁丝(8#)铁丝10#液压油钢丝绳4 分竹笆草袋丝扣油场地围栏槽钢 20土工布道木排2001802000mmTTTT2m根KgKgTm块个t米m2m块321215030505018602005

49、00240100150058便道及泥浆池铺设钻机场地铺设28金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程RJ057-RJ058 金华江穿越第七章第七章项目质量保证措施及项目质量保证措施及 HSEHSE 管理措施管理措施为保证穿越工程能够按业主要求的工程质量标准圆满完成，特制订穿越工程质量保证体系；其内容主要包括：质量方针和目标、质量管理组织、主要岗位的质量职能、质量保证措施等。具体施工中，还将依据本次石油建设有限责任公司质量控制程序文件进行全过程的质量控制，以确保施工质量。7.1.1 质量方针 高质量、高起点，争创一流工程，确保用户满意。7.1.2 质量目标单位工程交工合格率 100，工程建设质量创

50、国家优质工程工程设备、 材料质量合格率 100%。管线现场焊接一次合格率 92以上；管道补口补伤一次合格率5管道阴极保护率 100%。100%。7.1.3 质量管理组织定向穿越质量管理领导小组组长:副组长:专职质量员：.4 质量管理措施.4.1 强化质量教育，贯彻“质量第一”.4.2 建立各项管理制度，使质保体系正常运转，施工中加强工管理，各工种、各岗位严格把关，认真执行“三检制” .4.3 各种管材、焊材、防腐材料要有质量证明文件、产品合格证及使用说明书。.4.4 参加本工程焊接的焊工在工程焊接前,必须根据工作内容通过考试取得相应的焊工资格。.4.5 严格按焊接工艺评定的参数施焊， 施焊前要