1、1方案 河流定向钻穿越施工方案1 工程概况本工程为成品油管道，从俄罗斯共青城炼油厂至德卡斯特里港油库，输送介质为汽油、柴油、航空煤油，线路全长 330KM，管径 530，材质 K56，干线输油管线的允许最大工作压力 6.3Mpa，年输量 530 万吨。管道沿线穿越阿穆尔河，水面宽度 2200 米，其地质为不均匀岩石地层，设计采用定向钻穿越。 2 编制说明如果工程按 2016 年 8 月开工，计划阿穆尔河定向钻施工选择在 8 月10 月份进行。3 工程流程图施工准备 测量放线 临时道路修筑、场地修筑设备进场、安装扩孔管线回托 设备离场 清理中泥浆 地貌恢复开挖发送沟，泥浆配比钻导向孔4 施工技术
2、措施4.1 施工一般技术要求开工前要组织有关人员熟悉设计图纸、设计文件及施工验收规范，组织人员熟悉落实施工方案，同时搞好图纸汇审并做好记录。请甲方组织现场技术交底。参照所提图纸，写出主要环节的技术措施。施工中严格执行设计图纸和规范标准。各工种施工人员要严格执行本工种的操作规范。各工种的工序施工完毕，要认真搞好质量自检互检工作。4.2 场地修筑 4.2.1 便道修筑:扫线、修施工便道，要求用推土机将部分地面杂物和障碍推掉，形成宽4m 的便道，对低洼地带要垫土推平压实。确保施工机具设备顺利进场作业。4.2.2 钻机等施工设备进入一侧河岸施工场地，对于承载力不够 30 吨的桥，涵洞必须加固，对于进场
3、弯道必须按回转半径 15 米铺设道路，以保障设备安全进场。4.2.3 钻机场地：穿越入土点以设计图纸为准。入土点场地占地 40m40m，先用推土机将地推平，范围是以入土点为中心，东西向 40 米，南北向 40 米。再用土工布铺垫，然后依次铺垫予石板、防滑钢板。距钻机场地边缘 1.5 米处，环四周挖宽 0.8 米，深 0.5 米的排2水渠，并挖掘 20m10m1.5m 蓄水池，将水抽入池内。4.2.4 出土点场地及焊接管道安装作业带走向场地：平整 30m30m 出土点场地及管道焊接安装作业带。4.2.5 在出土点前后 30m 长、30m 宽的范围内为预扩孔作业场地，两侧挖排水沟和挡水坝，上面铺垫
4、土工布、泥结石（0.5m 厚） 。4.2.6 穿越段的两岸各放置两个泥浆回收罐。4.2.7 挖地锚坑 1 个：长 3.5m、宽 2.5m、深 1.5m，用混凝土浇注；预留地锚空间（2.6m1.5m1.3m） 。4.2.8 开挖发送沟：开挖发送沟，在发送沟内铺上塑料布，再注入清水，最后用吊车将穿越管放入沟中，使穿越管在发送沟中处于悬浮状态，在回拖过程中可以防止破坏防腐层。4.3 泥浆控制4.3.1 泥浆是定向穿越中的关键因素，定向钻穿越工程穿越根据目前掌握的地质情况，穿越经过地层有：粉质粘土、粗砂、卵石、页岩等。泥浆的性能主要有动、静切力、失水以及润滑等性能。针对地层地质变化，施工时暂定采取以下
5、措施：按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆。使用的泥浆添加剂有：降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下，采取增加泥浆储存罐的数量、延长循环周期的措施，定向钻穿越工程中使用 3 个泥浆储存罐。4.3.2 泥浆的粘度：在钻导向孔阶段，泥浆粘度控制在 35-40s，在预扩孔和回拖阶段，泥浆粘度要在钻导向孔的泥浆性能上提高 5-10s，即达到 40-50s。2.3.3 根据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。基浆的配制：5-8%预水化膨润土+碱（Na 2CO3）搅拌后水
6、化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能） ，碱的用量根据水质情况具体确定。河水经过蓄水池沉淀，沉淀之后的水抽入水罐后，在水中加入纯碱，使水软化，改善水质，同时提高水的 PH 值。4.4 定向钻穿越4.4.1 钻导向孔定向钻穿越工程钻机的可靠性是致关重要的，如果在钻进过程中钻机无法工作，将导致工程失败。针对河流穿越的具体情况我们将采取以下措施：4.4.1.1 在开钻之前，调试好钻机，使钻机的各项性能达到最佳。准备好钻机配件和泥浆3.5m2.5m地锚坑深度为 1.5m3泵配件。4.4.1.2 提高泥浆的质量，保持孔壁的稳定性。4.4.1.3 在钻导向孔的过程中使用有线控向系统，在导向过程中使用 MG
7、S 控向系统，在钻进过程中使用 Tru-Tracker 系统对钻头准确定位，确保钻头出土位置准确。控向电缆采用加厚耐磨绝缘层的进口电缆，确保在钻导向孔的过程中的控向信号的安全。导向孔的钻具组合为：12铣齿钻头+6 1/2泥浆马达+7无磁钻铤+5钻杆。控向工具安置在 7无磁钻铤中。4.4.2 扩孔钻头在出土点出土后，拆下钻头、无磁钻铤，然后将钻杆中的导向信号线拖出，进行扩孔。操作如下：先试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼再开始扩孔。扩孔器采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，扩孔器桶体表面堆焊上耐磨合金，提高整个扩孔器的强度和耐磨性。保证扩孔器能够胜任完成预扩孔作业。530 输气管道穿越的采用
8、3 级扩孔的施工工艺，选用 S-135 钻杆；每次预扩孔856都进行钻杆和钻具的倒运及钻具连接。扩孔级别如下：第一级用 12桶式扩孔器进行扩孔；第二级用 18桶式扩孔器进行扩孔； 第三级用 24岩石扩孔器进行扩孔；4.4.3 管线回拖预扩孔完成之后，确认在预扩孔过程完成后，孔内干净，没有不可逾越的障碍后，开始回拖管道，具体步骤如下：4.4.3.1 管线组装、焊接、清管、试压完成后，在管端焊接上一个回拖封头，回拖耳鼻，封头焊缝和回拖耳鼻焊缝都必须进行 X 射线检查，确认无焊缝缺陷后才能用于管线回拖。4.4.3.2 就地开挖 1.0 米深、0.8 米宽的发送沟，在管沟中放水 0.8 米深，将管道置
9、于沟内水中。44.4.3.3 把钻杆与卸扣、扩孔器、回拖万向节、管线依次连接成一体，仔细检查每一个连接螺栓，确保每一个环节牢固，可靠。4.4.3.4 慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。4.4.3.5 在回拖过程中，两岸通讯要保持通畅，两岸通过对讲机保持联系。4.5 设备离场回拖完毕后，设备及时撤离现场。4.6 地貌恢复定向钻穿越施工完毕后，废弃的泥浆、油污及施工留下的其他各种废弃物将装车运走，现场清理干净，并平整到原地貌形式。4.7 施工现场平面布置图55 资源配置定向钻穿越机组人员配备计划序号 岗位（工种）名称 人数 备 注1 机组长 1 负责机
10、组全面管理工作2 技术员 1 兼质检，负责机组技术管理、质量控 制3 HSE 监督员 1 负责施工 HSE 管理4 控向 25 司钻工 46 泥浆工 27 电工 18 修理工 19 起重工 110 电焊工 111 吊车司机 112 机械手 213 司机 36合 计（人） 21定向钻机组设备配备计划序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备 注1 水平定向钻机HK-150（150T）套 1 钻导向孔、扩孔、管道回 拖。2 发电机 300KW 台 1 提供钻机、泥浆泵、控制 室等工地用电3 发电机 200KW 台 1 泥浆回收系统用电4 发电机 50KW 台 1 水泵用电5 混浆泵 台 1 配置泥浆6 泥浆泵 3HS-250 台 3 往地下泵入泥浆7 泥浆回收系统 套 2 循环回收泥浆8 泥浆罐 个 3 盛放泥浆9 快速水化装置 个 1 搅拌水化泥浆10 挖掘机 PC-260 辆 2 开挖地锚坑、平整场地11 吊车 25 吨 辆 1 吊装机具设备12 拖车头 辆 1 拉运钻机13 板车 辆 1 倒运钻杆14 皮卡 辆 1 拉运扩孔器等钻具15 中巴车 辆 1 作业人员下上班16 全站仪 台 1 测量放线17 GPS 台 1 测量放线
