天然气输配工程水平定向钻工程施工组织设计方案 联系客服

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线,确定定向钻的位置线由,打定位桩。

G、钻导向孔:控向对穿越精度及工程成功至关重要,开钻前仔细分析地质资料,确定控向方案。导向钻进中定向、司钻手要随时对照地质资料及仪表参数及钻进速度,分析成孔情况达到出土准确,成孔良好。泥浆、定向、司钻手重视每一环节,认真分析各项参数;互相配合,仔细分析各种可能发生的情况,制订相应的处理措施,同时保证导向孔曲线平滑,钻出符合要求的导向孔,

a) 定向手每钻进3m测量一次,测得参数与设计钻孔轨迹进行对比,如果发现偏差应及时采用回撤多根钻杆重钻方法纠偏,重复多次才能纠偏成功,并增加测量次数,对钻头在地下位置和倾角方向作出准确判断,引导钻头沿设计轨迹钻进。弯曲段的造斜强度可采用加密侧点随钻测量方法,每3-5根钻杆一组,返观钻进曲线是否平顺,通过控制钻孔弯曲强度来达到要求,弯曲段必须符合铺设管线的曲率半径和规范要求,用设计轨迹进行控制,使实际轨迹符合设计轨迹,以保证铺设管道的位置准确。

b) 司钻手应严格按照定向手的指令进行操作,遇到异常情况应及时停钻。

c) 泥浆工根据地质资料预设配制方案,确定正确混合次序,按不同的地层配制出符合要求的泥浆,保证钻孔需要,确保钻孔孔径畅通无阻,顺利完成推力和扭矩的传递。

d) 在施工过程中把曲率半径控制在设计图纸规定范围内,做到“平滑、圆缓”,每根钻杆角度变化符合曲率半径和规范要求,以相邻的三根钻杆为一组,角度的变化符合曲率半径和规范要求,钻出一条圆滑曲线。

在整个钻进过程中,应努力做好通讯联络,充分利用对讲机、手机等现代通讯工具,使关键人员在整个过程中均处于受控状态,及时准确得到处理施工问题,确保定向穿越一次成功,稳定的钻孔是工程成功的重要保障。

H、预扩孔:

a) 在扩孔工作中,司钻手要密切注意司钻台及各仪表的读数变化,充分掌握地下钻进情况,随时做好钻进参数调整;泥浆工观察井眼泥浆返出情况,以便准确判断钻进过程中的地质情况,来决策钻进泥浆配比及供给,泥浆工随时与司钻工保持联系,确保扩孔成功。

b) 回扩过程中应控制回扩速度,扩孔太快会造成钻头切削下来的土屑块大,从而碎渣多,孔内不干净。采用大量泥浆,慢速回扩,让孔洞泥浆达到足够。

c) 在回扩至弯曲线时,调整泥浆压力及流量,快速将几根钻杆旋转拔到机尾部,然后又快速将几根钻杆旋转到机头位置,重复几次,从而扩大已回扩完的孔,使已回扩完的孔环空间增加,有利于拖管时减少钻机的拉力。

d) 非开挖钻孔残渣多,势必增加铺管阻碍力,或引起地表隆起和回扩孔的变形,增加铺管风险,因此必须机械清孔。在回扩完成后,必须采用与回扩同级别挤压式回扩头连接分动器及钻杆,配以高压泥浆来进行清除残渣、洗孔。同径的反复扩孔,清孔更彻底,有效降低了钻孔弯曲强度。

e) 洗孔完成后,为确保穿越的顺利完成,必须进行探孔。采用同级别的回扩头连接分动器、预拖管线同径的钢管3m及钻杆,钢管两头焊接封堵,并配以高压泥浆进行探孔。

I、因穿越过程中,如果穿越段为砂土,在穿越和回扩时,多加粘土,以加固孔壁,防止塌孔,保护管道防腐层,防止卡钻。

J、如钻进及回扩时,出现卡钻,立即将钻杆推出卡钻区域。

K、预扩孔的钻杆倒运及钻具连接:按穿越长度及预扩孔次数倒运钻杆,按程序进行钻杆、钻具的清洁和连接。

L、在拖管前,在出土点处开挖长20m的放送沟保证管线以预定角度进入孔中,减少入土角的拉力。

a) 开挖放送沟,放送沟走向尽量取直,放坡角度应尽量与管线出土点的角度一致,确保管线的曲率半径,保证管线以预定角度进入孔中。

b) 管沟的开挖采用人工和机械相结的方法,管沟挖深保证钢管漂浮,管沟底宽1米,坡比1:0.5,且保证管沟中心与穿越中心在一条直线上,发送沟应挖成斜坡,即管道出土点处深,管道尾部浅,以便于管道能顺利被拖入洞中,且不对管道本身造成影响。

c) 发送沟内不得有石块、树根、硬物等,并将沟内灌满水,确保将管道浮起,降低回拖拉力。

M、在拖管前检查回拖头要焊接牢固(其最大抗拖力在40T)并经无损检验确认无缺陷,同时仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接,确认连接牢固方可回拖。

N、试喷泥浆,检查扩孔器水咀是否通畅,泥浆压力是否正常。

O、一切正常后,开始回拖,回拖作业时严格控制泥浆压力,旋转扭矩、回拖力、密切注意管线回拖情况,两岸加强协调配合,直至管敷设到预定位置。

6.3 泥浆质量控制系统

泥浆是定向穿越中的关键因素,在钻进过程中加强对泥浆的质量控制,以利于井眼成孔,维护井壁的稳定性,提高井壁的润滑性能,具体措施如下:

A、水源采用当地河水,水经过沉淀池沉淀,再将水存入水罐,在水中加纯碱,提高水的PH值;按事先确定好的泥浆配比用优质膨润土加上进口高分子聚合物(羧甲基维素)等

泥浆添加剂,配出合乎要求的泥浆,保证泥浆粘度在60秒以上,提高泥浆悬浮、携带砂子的能力,提高泥浆的润滑性能,降低失水性能,以稳固井眼,形成较好的泥饼保护层,以防孔眼的垮塌。

B、每30分钟测量一次密度、粘度,每班测量一次全套性能。

C、所用的泥浆添加剂有:磺化沥青(降滤失)、聚丙烯酰胺、改性聚丙烯酰胺(提粘)、防塌降滤失剂等。

D、为了确保泥浆的性能,使膨润土有足够的水化时间,在用量不变的情况下,我们用2座泥浆罐。

E、废泥浆的处理:钻机场地内挖一个2m×1m×1.5m泥浆回收池,回收不了的泥浆排送到指定的位置。

F、不同阶段配用相应的泥浆具体如下:

a) 井斜段 :泥浆的流动性能要好,结构性要强,保证岩屑携带和孔眼清洁,控制泥浆的失水,防止粘土的水化膨胀。

b) 水平井段 :要及时调解处理剂剂量,在泥浆的性能调整上要大地增强其抑制性,严格控制泥浆的失水量,在泥浆粘土的水化膨胀,防塌、防卡;适当降低粘度的切力,提高泥浆的助变性和流动性,保持岩屑顺利返出地面;保证泥浆的润滑性,减少钻具阻力。

钻导向孔阶段 要尽可能将孔内的泥沙携带孔外,同时维持也壁的稳定:其基本配方是:10%预水化膨润土+4%增粘剂+4%降滤失剂。

c) 扩孔段:增强泥浆的造壁性,防止井壁塌方,防止缩径,提高润滑作用,提高泥浆携带能力。

预扩孔阶段要求具有很好的护壁效果,提高泥浆携带能力;其基本配方为:10%预水化钠基膨润土+0.5%降滤失剂。

d) 回拖:提高泥浆的润滑性,提高泥浆护壁性,保证降低摩擦阻力和扭矩,增强携岩效果,严格防止钻屑床的形成,防塌、防卡。其配方如下:10%预水化钠基膨润土+0.5%提粘剂+0.5%降滤失剂+3%的润滑剂。

G、结合穿越进尺注意地质情况变化,泥浆师应在返浆处捞取样本,辅助判断泥浆功效,并做好记录,以便与地质图核对,随时控制泥浆性能指标。

H、施工时司钻手、泥浆操作工相互配合,注意压力表的压力,从而控制和调整泥浆压力。

6.4 管道回拖防腐层保护技术措施

由于此次穿越管线为输气管线,防腐层的保护尤为重要,在管线回拖时为防止地面摩擦破坏防腐层,开挖管线发送沟,以降低管线与地面的摩擦阻力和使于装卸钻具,确保管线顺利回拖、就位。

A、开挖管线发送沟:在出土点沿管道轴线走向挖放送沟,发送向走向应尽量取直,沟宽为1米、沟深为1.7米,然后沿回拖管位向后逐渐放坡至20米,并确保沟中有足够的水,拖管时保护管道防腐层。

B、打土平台:在发送沟后面打土平台,土平台形状近似梯形,上底宽0.8~1.5m,下底宽为2.5m,高为0.8~0.9m,长为1.5m,土平台要用挖掘机压实,以有足够强度承受管道重量,每个平台的间距不大于8m,土平台上放橡胶轮胎,轮胎上抹黄油,保管管道的防腐层。

C、从轨迹设计到导向孔钻进严格按照钢管曲率半径1500D进行严格质量控制,确保钢管防腐层不被破坏,

D、扩孔时,使用回扩头孔径为管子直径1.2~1.5倍,只有这样,才能确保钢管防腐层不被破坏。

E、采用非开挖专用膨润土和添加剂,严格按比例进行搅拌,经过搅拌系统成泥浆注入拖管洞内,泥浆将在孔壁形成泥皮,稳定孔壁。预扩孔洞中充满了泥浆,管道在孔洞中处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,充实管道外壁,确保了管道防腐层不被破坏。

F、拖管前挖掘机进场做准备工作,开挖引沟。

G、拖管前需陕西通源天然气燃气有限公司派专人进行电火化检测,补口。

H、拖管前,用两台挖掘机,将管道吊到拖起位置,放在土平台上,确保钢管防腐层不被破坏。

I、拖管过程中,如有划伤,需配合施工方进行现场防腐,确保钢管防腐层不被破坏。 J、拖管过程中回拖速度控制均匀。 6.5 控制施工进度和保证工期技术措施

6.5.1 为保证施工项目按建设单位施工计划和合同规定的期限完成,必须严格进行施工项目的进度控制,即按照“计划——实施——检查——处理”管理循环步骤进行。

A、计划阶段:

为确保工期顺利完成,根据本工程的条件制定施工方案,编制周密的施工项目进度计划,并按照施工项目进度计划的要求,编制配套的资源计划。