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1、韩-渭-西煤层气管道工程(E段、F段) 水平定向钻穿越施工方案新疆吐哈油田建设有限责任公司韩-渭-西煤层气管道工程技术方案线路工程三标段定向钻穿越施工技术方案编 码HWX-SGD.02.03-0005编制单位：新疆吐哈油田建设有限责任公司 韩-渭-西煤层气管道项目部 2011年03月03日 目 录第一章 工程概况11.1工程概况11.2编制依据11.3区域地质概况21.4工程安排3第二章 施工总体方案32.1施工总体方案32.2管理目标32.3 组织机构42.4 施工技术力量劳动组织42.5关键工序的确定及施工计划5第三章 工程施工方案53.1穿越施工方案53.2钻进过程中可能出现问题的应对措
2、施及方案153.3穿越卵、砾石层等复杂地质情况时的施工方案17第四章 施工准备工作204.1技术准备204.2 物资准备214.3施工人员及设备准备224.4现场准备224.5管理文件及资料准备23第五章施工总进度计划24第六章各项资源需要量计划28第七章质量保证措施及HSE管理措施31第八章 工期保证措施42第九章 冬、雨季施工措施45第十章 材料、设备的接、保、检、运措施45第十一章 降低成本措施46第十二章 信息及文控管理措施48第十三章 主要的技术经济指标50第十四章施工平面图5014.1穿越施工作业现场平面图50新疆吐哈油田建设有限责任公司 - 28 - 第一章 工程概况1.1工程概
3、况韩-渭-西煤层气管道工程（蒲城县境内-渭南市境内标段）分别在桩号E38G-E39G、E45G+1-E45G+2、E51G-E52G、F03G-F04G、F14G-F15G、F19G-F20G、F43G+1-F44G采用水平定向钻穿越东干六支渠、东干渠、东干五支渠、东干三支渠、东干总干渠、东干沟、西干沟。其中每处单独穿越559mm钢管1次，140mm钢套管1次（钢套管内穿两根44mm33mm硅芯管，硅芯管内穿通讯光缆，一备一用）。穿越钢管设计压力4.0MPa,管径5598mm，防腐等级为3PE加强级防腐，材质L360MB，现场补口采用辐射交联聚乙烯热收缩带加强级防腐，定向钻穿越5598mm管道
4、水平总长度1497m，1405mm钢套管1525米，44mm33mm硅芯管3050米。详细工程量如下：序号起止桩号穿越名称渠底穿越深度土质状况559钢管(m)140钢管(m)44硅芯管2(m)光缆穿越2(m)1E38G-E39G东干六支渠6m马兰黄土离石黄土1681723443442E45G+1-E45G+2东 干 渠6m马兰黄土离石黄土1851893783783E51G-E52G东干五支渠6m马兰黄土离石黄土1851893783784F03G-F04G东干三支渠6m黄土状土粉质黏土2342384764765F14G-F15G东干总干渠6m黄土状土粉质黏土2452494984986F19G-F
5、20G东 干 沟6m黄土状土粉质黏土2452494984987F43G+1-F44G西 干 沟6m黄土状土粉质黏土2352394784788合 计14791525305030501.2编制依据1.2.1设计文件及图纸1.2.1.1韩-渭-西煤层气管道工程(E段、F段)线路施工图。1.2.1.2韩-渭-西煤层气管道工程线路施工技术要求。1.2.1.3韩-渭-西煤层气管道工程定向钻穿越施工图、设计变更。1.2.1.4交口抽渭管理局、渭北排灌工程管理局相关文件。1.2.2施工现场踏勘资料通过交桩对韩-渭-西煤层气管道工程定向钻穿越施工现场的实际踏勘，了解到当地气候条件、地形地貌、工程地质和沿线交通情
6、况等。1.2.3施工技术标准及验收规范1.2.3.1油气长输管道工程施工及验收规范 GB 50369-20061.2.3.2油气输送管道穿越穿越工程施工规范GB 50424-20071.2.3.3钢制管道焊接及验收SY/T 0413-20061.2.3.4石油天然气金属管道焊接工艺评定SY/T 0452-20021.2.3.5管道下向焊接工艺规程SY/T 4071-19931.2.3.6石油天然气钢质管道无损检测SY/T 4109-20051.2.3.7 油气田地面管线和设备涂色规范SY/T 0043-20061.2.3.8油气输送用钢制弯管SY/T 5257-20041.2.3.9埋地钢质管
7、道聚乙烯防腐层GB/T23257-20091.2.3.10石油天然气建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程SY 4207-20071.2.3.11输油（气）工程施工管道同沟敷设光缆（硅芯管）设计、施工、及验收规范SY/T 4108-20051.2.3.12除以上标准、规范外，工程施工及验收还应遵守国家现行的其他有关法律法规、规范、标准的要求。1.2.4 自备文件资料1.2.4.1新疆吐哈油田建设有限责任公司质量保证手册及程序文件1.2.4.2新疆吐哈油田建设有限责任公司HSE管理体系文件1.2.4.3新疆吐哈油田建设有限责任公司压力管道安装质量保证手册、程序文件1.2.4.4新疆吐哈油田建设
8、有限责任公司现有资源及以往类似工程施工经验1.2.4.5相关的合同和法律文件1.3区域地质概况1.3.1气候条件气候属于温带大陆性季风气候，四季分明，气候温和，光照充足，降水偏少。春季气温多变，夏日多雨伏旱，秋凉阴雨少晴，冬季干燥少雪。1.3.2沿线地形地貌管道所经区域为关中平原，地貌单元主要为渭河冲积平原，渭河冲积平原：地处渭河地堑断陷部位。1.3.3沿线交通情况和社会依托管道在蒲城县境和临渭区管线所经区域主要为冲积平原，沿线有省道、县道、和乡道，路面为柏油路和水泥路与管线相交或及伴行，交通状况良好，施工条件良好。另外考虑从现有公路与施工作业带的连接，应修建临时连接的施工便道。1.3.4沿线
9、水文情况管线所经区域为关中平原，地形平坦、地势开阔，植被以庄家和果园为主，地下水位在0.8m3.0m。1.4工程安排 根据施工能力，计划工期：60天。第二章 施工总体方案2.1施工总体方案 为保证施工顺利进行，针对本工程特点，精心挑选施工经验丰富、具有专业特长的技术业务骨干及管理人员，对工程进行统筹管理，确保本工程顺利完成。 依据工程特点，围绕业主特别关注的影响工程质量及进度的关键问题，积极开展技术准备工作。组织工程技术人员以重要工序和施工难点为重点进行了大量调研、理论计算工作，找出了定向钻施工中的关键工序，编制了施工技术措施、方案。还根据需要从国内外购进了大量先进施工设备及配件，并对原有设备
10、进行全面检修和保养，确保投入工程施工设备的完好。同时还对参战人员进行本工程施工标准宣贯和技术培训，所有特殊工种均达到持证上岗。在现场通讯保障上，利用电话传真、计算机网络保证通讯畅通。2.2管理目标2.2.1项目部总体目标见一般线路段施工组织设计。2.2.2 建立健全各种管理网络。2.2.3 工程质量达到优良：单位工程合格率100%，优良率90以上。工程设备、材料质量合格率98%以上。定向钻穿越工程一次成功率100%；质量记录及时率100%，质量损失不大于合同价格的1；2.2.4 无重大安全事故，HSE管理符合要求。2.2.5设备完好率95%以上，利用率90%以上。2.2.6材料使用无浪费，定额
11、节约率3%以上。2.3 组织机构2.3.1 组建“韩渭西吐哈项目部”。详见一般线路段施工组织设计。2.3.2 为提高工作效率，保证工程管理的及时、准确、有力，机组管理人员进行了有效的分工，明确了每个人的管理职责。2.3.3穿越机组管理人员配备序号职务人数备注1队 长12工程师13专职质量员14专职HSE监督员1合计4人2.3.4穿越机组主要任务：负责定向钻穿越工程的施工：定向钻机的就位、安装、导向孔施工、预扩孔、管道回拖、钻机撤离和钻机现场的清理、地貌恢复、泥浆回收和处理等工作。2.4 施工技术力量劳动组织序号工种数量序号工种数量1队长110材料保管员12工程师111发电工13专职质量员112
12、泥浆工64专职HSE监督员113气焊工25控向214测量26司钻215普工107钻杆工816起重工18修理117司机49电工118炊事员1合计46人2.5关键工序的确定及施工计划施工共分为前期准备工作、穿越管道组焊、管道穿越、管段连头、泥浆处理及地貌恢复工作五个阶段，其中关键工序是：穿越管道组焊、补口和试压、钻导向孔、扩孔、管道回拖、连头和整体清管、试压。第三章 工程施工方案3.1穿越施工方案3.1.1 定向钻穿越施工工艺流程三桩埋设水工保护地貌恢复竣工验收钻导向孔（主管）主管清管、试压测径、连头穿越主管线回拖主管导向孔预扩挖发送沟、主管下沟线路接桩测量放线修筑便道、清理场地管材运输钻机进场组
13、装、调试布管管钻导向孔（钢套管）光缆套管焊接、检测主管组对主管焊接与检验防腐补口、补伤钻机挪位、组装、调试钢套管回拖3.1.2 测量放线及场地的平整根据设计交底（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。3.1.3 进场道路和场地的平整3.1.3.1入土点钻机作业、出土点场地及进场便道本次韩-渭-西煤层气管道三标段定向钻穿越共投入1台钻机，钻机施工场地要求各异，具体每条渠、沟的穿越场地要求详见表1各渠、沟穿越施工场地及临时进场道路施工表。表1：各渠、沟穿越施工场地及临时进场道路施工表序号渠沟名称施工钻机入土点场地入土点进场道路出土点场地出土点进
14、场道路管道预制、挖发送沟、管道下沟作业区1东干六支渠DDW-1600机械碾压60m*60m，碾压后铺垫土工布。在土工布上铺20mm厚钢板，钢板面积30m*30m,用于放重型设备征用耕地250m长，6m宽做为便道机械碾压30m*30m，碾压后铺垫土工布。征用耕地550m长，6m宽做为便道征用耕地180m长，20m宽2东 干 渠DDW-1600机械碾压60m*60m，碾压后铺垫土工布。在土工布上铺20mm厚钢板，钢板面积30m*30m,用于放重型设备征用耕地360m长，6m宽做为便道机械碾压30m*30m，碾压后铺垫土工布。征用耕地200m长，6m宽做为便道征用耕地200m长，20m宽3东干五支渠
15、DDW-1600机械碾压60m*60m，碾压后铺垫土工布。在土工布上铺20mm厚钢板，钢板面积30m*30m,用于放重型设备征用耕地400m长，6m宽做为便道机械碾压30m*30m，碾压后铺垫土工布。征用耕地120m长，6m宽做为便道征用耕地200m长，20m宽4东干三支渠DDW-1600机械碾压60m*60m，碾压后铺垫土工布。在土工布上铺20mm厚钢板，钢板面积30m*30m,用于放重型设备征用耕地450m长，6m宽做为便道机械碾压30m*30m，碾压后铺垫土工布。征用耕地300m长，6m宽做为便道征用耕地250m长，20m宽5东干总干渠DDW-1600机械碾压60m*60m，碾压后铺垫土
16、工布。在土工布上铺20mm厚钢板，钢板面积30m*30m,用于放重型设备征用耕地300m长，6m宽做为便道机械碾压30m*30m，碾压后铺垫土工布。征用耕地400m长，6m宽做为便道征用耕地260m长，16m宽6东 干 沟DDW-1600机械碾压60m*60m，碾压后铺垫土工布。在土工布上铺20mm厚钢板，钢板面积30m*30m,用于放重型设备征用耕地600m长，6m宽做为便道机械碾压30m*30m，碾压后铺垫土工布。征用耕地450m长，6m宽做为便道征用耕地260m长，20m宽7西 干 沟DDW-1600机械碾压60m*60m，碾压后铺垫土工布。在土工布上铺20mm厚钢板，钢板面积30m*3
17、0m,用于放重型设备征用耕地300m长，6m宽做为便道机械碾压30m*30m，碾压后铺垫土工布。征用耕地800m长，6m宽做为便道征用耕地250m长，20m宽钻机场地处于农田中，场地使用推土机平整压实后， 60m60m场地四周采用人工挖宽0.8m ，深0.8m的排水沟。3.1.3.2地锚坑及排浆池（单独进行临时征地）：挖、砌泥浆池（穿越两岸各1个）及地锚坑，泥浆池尺寸为15m15m2.5m，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。15m15mmm6地锚坑深：1.84m泥浆池深：2.5m地锚坑中心线在穿越主管和光缆套管的中心线上，地锚坑尺寸6m4m1.
18、8m。挖泥浆池及地锚坑时要留出足够边坡，排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：3.1.3.3入土点钻机场地和出土点平面布置示意图 参见附图一：穿越施工作业现场平面图。3.1.4焊接作业场地：出土点场地：占地面积30m30m，推平压实铺垫用于出土点作业，进场道路征用临时道路进入，用挖掘机等机械设备进行压实以保证焊接设备进出。管线从出土点后30m后开始焊接，主管和光缆套管平行焊接，间距4m。3.1.5 定向钻施工3.1.5.1钻机及配套设备就位:将钻机就位在光缆套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。待光缆套管穿越结束
19、后，钻机拆卸移位至主管穿越的中心位置,两中心线间距为4米。3.1.5.2测量控向参数按操作规程标定控向参数，为保证数据准确，在穿越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。3.1.5.3 泥浆配制泥浆是定向钻穿越中的关键因素，穿越经过地层有：细砂和粉质粘土层。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，为克服这些不利因素，我们将采取以下措施：1）水源就近在渠或沟中取水，用水泵输送至水罐内，在水罐中过滤后配浆。2）按照事先确定好的泥浆配比，用一级膨润土加上泥浆添加
20、剂，配出符合要求的泥浆。3）使用的泥浆添加剂有：降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。所加添加剂采用环保型添加剂，符合环保要求。4）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，我们采取增加泥浆储存罐的数量，在此工程中我们使用1个配浆罐和2个泥浆搅拌罐。 泥浆配制罐装置3.1.5.4泥浆的回收利用：钻机场地和管道组装场地各有一个15m15m2.5m的返浆收集池，泥浆通过泥浆池收集，再集中处理。3.1.5.5剩余泥浆的计算与处理：a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%左右的剩余泥浆。即：剩余泥浆=（R12+R22+R52
21、）L67%+R钻头2L28%+R52L44%。b.与当地环卫部门协商，施工剩余泥浆拉运到当地垃圾填埋场。3.1.5.6泥浆在各个阶段所起的作用如下：（1）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；（2）预扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力；（3）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；3.1.5.7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。3.1.5.8细砂层成孔性差，易沉砂。我们的措施是：在泥
22、浆中加入正电胶，形成一种“液体套管”。3.1.5.9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后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。3.1.5.10 钻导向孔 首先钻光缆套管导向孔及回拖光缆套管，再进行主管线导向孔钻进。光缆套管与输气管道间距为4m。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计算机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
23、将采取自编的小程序，使控向系统计算机生成的控向数据经过一、两步的转换后，自动生成Excel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，从而提高数据采集的准确性。导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，本次穿越工程用DDW-1600水平定向钻机实施。钻导向孔的钻具组合是：9.5牙轮钻头+造斜短节+7无磁钻铤+5S-135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。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，达到出土准确，成孔良好。控向设备采用英国S
24、harewell公司生产的MGS定向系统，为防止钻孔时导向孔与设计穿越曲线的偏移，将采取以下九大措施：措施一：精确放线。为穿越机组配备经有关部门检定的全站仪，保证在测量放线阶段，利用控制桩准确定位入土点、出土点，从而得到精确的穿越轴线，防止穿越曲线与设计曲线的偏移。措施二：认真做好穿越中心线的磁方位角测量在导向孔开钻前，要测量穿越中心线的磁方位角，这一数值是导向孔控向的原始依据数值，必须准确。我们通过在地表多点测量（一般情况下，出、入土侧各取两个点），然后将各组数据进行分析对比，排除由于那些由于磁干扰而错误的数据，确定正确的磁方位角数值。如果各组数据相差较大（0.2以上），则增加测量点（24个
25、），直到确定准确的磁方位角数值。措施三：布置地面信标系统(Tru-Trucker system)，即在地面布置人工磁场控向系统的原理是，在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，我公司将在韩-渭-西煤层气管道工程定向钻施工中，全面采用地面信标系统(Tru-Trucker sys
26、tem)，即人工磁场，来改善和提高影响加速度计、磁力计的磁场强度和磁通量，从而使采集到的数据更准确。达到防止定向钻在钻孔时导向孔与设计穿越曲线的偏移的目的。措施四：保证控向仪器精度每次施工前，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干扰，影响控向的精度。措施五：精心施工，导向孔严格按设计曲线钻进在钻导向孔阶段，对每一测量点的控向数据的采集，采取不同工具面角（TOOLFACE）进行实时测量。即：在每个测量点，旋转钻头，使工具面角（TOOLFACE）分别在0、90、180、270时进行控向数据的实时测量，取最接近四次实时测量数据的平均值的工具面角（TOOLFACE）作为控向数
27、据采集时的工具面角（TOOLFACE），减少控向数据采集的误差。从而防止钻进曲线与设计曲线的偏移。措施六：严格按照施工规范，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韩-渭-西煤层气管道工程穿越工程施工技术规范规定的钻杆折角范围之内。措施七：连接无磁钻挺、造斜短节、钻头时，采取措施，确保造斜短节的工具面与钻头射流钻进的中心线一致。从而，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。措施八：控向系统的数学模型采用高精度的数学模型在水平定向钻施工中，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，其中常用的数学模
28、型是正切法。根据数学原理，在这三种数学模型中，正切法的精度较差，平均角法和最小曲率法的精度较高。因此，在实际操作中，我们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。扩孔器相片选取合理的扩孔工艺，防止扩孔器偏扩措施九：根据地勘资料和导向孔数据，认真分析穿越轴线各地层组成成分、物理力学性质。要将各穿越地层的岩土类型、含水量、孔隙度、粘聚力、内摩擦角、地基承载力标准值、侧摩阻力、锥尖阻力等等，仔细阅读，将这些数据标识在穿越曲线图上，以指导司钻人员操作。根据穿越地层选用合理的扩孔器组合方式。原则上，在地层是岩石时，采用
29、岩石扩孔器；在地层是砂层时，采用切割刀飞旋式扩孔器。在小级别扩孔（18、24）时，可以采用切割刀式扩孔器；在较大级别扩孔（30、34）时，尽可能采用切割刀式扩孔器+扶正器，以减轻扩孔器在砂层中因自重大、土层对扩孔器的承载面积小而下沉的程度。保证孔道成形良好，整体曲线不变形。3.1.5.11 预扩孔光缆套管穿越不进行预扩孔。导向孔完成后，直接装扩孔器，连扩孔带拖管，一次完成。主管的穿越采用以下四级扩孔，每次预扩孔都要进行钻杆和钻具的倒运以及钻具的连接。扩孔方式和级别如下：第一级用18飞旋式切割刀+12桶式扩孔器第二级用24飞旋式切割刀+18桶式扩孔器第三级用30飞旋式切割刀+24桶式扩孔器第四级
30、用36飞旋式切割刀+30桶式扩孔器3.1.5.12 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，有助于下一级扩孔借鉴，使扩孔、回拖具有可溯性，保证扩孔回拖的顺利。3.1.5.13 根据地质情况及上一级扩孔情况，合理确定下一级的扩孔尺寸和扩孔器水咀的数量和直径，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力，减少岩屑床的生成。以保证扩孔回拖的顺利。3.1.5.14管道回拖管道回拖是定向钻穿越的最后一步，也是最为关键的一步。光缆套管回拖采用18桶式扩孔器+30T回拖万向节+140穿越管线；主管回拖采用36飞旋式切割刀+30桶式扩孔器+100T回拖万向节+559穿越管线。最后一次
31、扩孔完成后，视施工现场情况，主要是关注返浆和扭矩是否正常，如果有异常情况，应进行一到两次洗孔，然后才能进行主管回拖。3.1.5.15 在回拖时应该进行连续作业，避免因停工造成回拖阻力增大。管线回拖前要仔细检查各钻具连接部位是否牢固。3.1.5.16 管线回拖采用发送沟的方式进行。发送沟采用单斗作业，其尺寸为上口宽2.0m、下口宽1.2m、深1.0m；在挖发送沟时，计算好发送沟，特别注意管线进入孔洞的这一段发送沟的坡度，确保管线进入孔洞的这一段发送沟与穿越孔洞的圆滑平缓。3.1.5.17 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（挖掘机），起吊点距离管道环焊缝小于
32、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，避免管线底部与地层摩擦，划伤防腐层。3.1.5.18 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，可采取我们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，避免管线与孔洞壁的直接接触。3.1.5.19 在回拖作业时，增加高润滑泥浆，使高润滑泥浆象薄膜一样附着于防腐层表面，保护防腐层。3.1.5.20 回拖前后，准备好补口、补伤材料和器具及电火花检漏仪，安排专人巡视管线。3.1.5.21 在扩孔回拖时，把扭矩控制在合理的范围内。扭矩过大，钻杆
33、卸扣困难，欲速则不达。因此，把扭矩控制在适宜的范围内，保证扩孔回拖时的顺利进行。3.1.5.22 管道回拖完成后，对钻机场地进行地貌恢复、剩余泥浆处理和设备转场。3.1.5.23 作为专业化穿越施工队伍，我们在韩-渭-西煤层气管道工程穿越施工中，将采取以下特别措施，以保证穿越工程100%的一次性成功：1）保证导向孔“平滑圆缓”，弯曲半径满足1500D的设计要求。在导向孔作业中，首先要确保信号的安全传输，为此，第一步用专用检测工具检查信号线的质量。第二步，采用我们穿越分公司最新的信号线连接技术“信号线三保险连接技术”，确保信号线的连接质量。其次，严格按照施工规范，确保每根钻杆的操作，符合设计所规
34、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在规定的误差范围之内。扩孔作业在扩孔作业中，在保证扩孔后形成的孔洞符合“扩孔直径不小于穿越管直径的要求下，合理确定每次扩孔的级差。同时，根据地质情况及每次扩孔泥浆的携带情况，制定合适的泥浆配比，确保孔洞形成良好，泥浆在出入土点侧返浆通畅。2）预制回拖管道时的充分准备连管回拖前，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“固体泥浆”等低浮力高润滑回拖措施。3）保证钻具的完好经过多年的实践，我们知道保证钻具的完好，也是穿越成功的关键。为此，对每一根用于施工中的钻杆、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
35、护保养。4）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。可起到支撑、悬浮和护壁作用，和减少岩屑床的形成。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，加入固体润滑剂等低浮力高润滑的泥浆体系。同时，公司利用自己的泥浆专业实验室，在施工前，有针对性的根据不同地质情况，研究不同的泥浆配比，提供不同的泥浆体系，供现场施工人员选择使用。3.1.6光缆套管穿越施工方案3.1.6.1设计方案采用140钢管保护硅芯管
36、进行单独定向钻穿越，硅芯管根数为2根，硅芯管长距离拖入钢管可能受到损伤，需要干净除掉钢管内焊瘤和毛刺。3.1.6.2基本要求保护硅芯管套管采用1405（20#）无缝钢管，钢管不做防腐；钢管质量按GB/T81631999执行。3.1.6.3硅芯管套管穿越工艺设计1）硅芯管套管采用手工焊，焊条为E4303，焊口进行渗透检测，检测严格按照压力容器无损检测JB4730-94要求执行。2）穿越曲线引入、引出点坐标参照输气管道定向钻穿越段,在管道向前进方向(气流方向)右侧平移约4m进行套管定向钻穿越。硅芯管入土点偏移主管道入土点2m，偏移倾斜角46，曲率半径不小于1000m。3.1.6.4钢管套管组焊设计
37、1）组焊无缝钢管时，管内预留牵引钢丝，为穿越完套管牵引入硅芯管方便。2）采用1405无缝钢管，不得在管内产生焊瘤。要求内焊缝平滑，内焊缝焊接高度不得超过2mm。施工时可将焊口钝边加大1mm, 注意焊接时不留间隙。3.1.6.5 硅芯管组装和穿入套管设计：用硅芯管堵头堵住硅芯管管口两端，不得让泥土、杂物进入硅芯管。3.1.6.6 组装硅芯管组：采用气吹法将光缆吹入黄色硅芯管内，并与另一根黑色硅芯管对齐捆扎（每隔1米用塑料打包带捆扎一次），组成硅芯管组后，在硅芯管组一段制作牵引头。3.1.6.7 牵引头制作：牵引钢丝绳用钢线卡子卡紧在3组8号纲丝上，组成拖放牵引绳。用拖放牵引绳连接万向牵引头，制作
38、成硅芯管定向钻牵引头。3.1.6.8 拖放硅芯管组穿入套管为便于硅芯管牵放施工采取分段牵引和硅芯管涂抹有高等滑石粉等措施。为确保硅芯管在钢套管焊接时不受损伤，每穿一段硅芯管组留15cm不穿入硅芯管套管组，焊接后再拖入下一段。3.1.6.9 硅芯管气闭试验：硅芯管穿完后去掉牵引绳和8号纲丝，锯掉有孔段硅芯管，按长途通信光缆塑料管道工程设计暂行技术规定和长途通信光缆塑料管道工程验收规定作气闭试验。3.1.7穿越管道安装施工方案穿越管道主管采用559mm8的直缝埋弧焊钢管，组焊安装施工工艺与一般线路段管道焊接工艺完全相同。因此，穿越管道组焊施工方案参照一般线路段管道组焊施工方案。3.1.8管道清管、
39、试压、吹扫、测径穿越管道主管的清管、试压、吹扫、测径施工工艺与一般线路段管道的清管、试压、吹扫、测径工艺完全相同。因此，穿越管道的清管、试压、吹扫、测径施工方案参照一般线路段管道清管、试压、吹扫、测径施工方案。3.2钻进过程中可能出现问题的应对措施及方案3.2.1 卡钻在(砾石、糖粒砂、钙质层)钻进中，会出现卡钻的现象。调整泥浆配比，使用最大泥浆泵排量，与挖掘机配合，将钻杆撤出卡钻区。总结卡钻出现的原因，调整泥浆配比，使用进口澎润土，增加泥浆切力与粘度，使用扭矩大、推力大的钻机及相匹配的钻头，完成导向孔的钻进。3.2.2 钻孔埸方钻进液性能与钻孔、回拖的关系定向钻穿越施工，由于钻孔处于地表(一
40、般位于地表层以下3m20m)，地质松软，所以不易形成孔洞，钻孔易塌方，这就要求所用泥浆的护壁性要好，泥饼质量高，控制失水性要好，以保证钻机性能的很好发挥。由于地层结构不同所需泥浆性能也不相同。泥浆作为钻进冲洗液，使用优质的膨润土和添加剂，严格按照比例经搅拌系统搅拌成泥浆注入洞内，具有润滑钻具、稳定孔壁、降低回转扭矩和回拉力，降低拖管时管道和洞壁的摩擦系数、冷却钻头和发射器、携带土屑、减少腐蚀、固孔护管等作用。3.2.3 长距离穿越长距离穿越，泥浆的作用尤其重要，孔内缺少泥浆往往是钻孔失败的重要原因。保持整个过程中有返浆，对工程顺利进行至关重要，为改善泥浆性能，需加入适量的添加剂来配制成不同性能
41、的泥浆。纯碱，可增粘，增静切力，调节pH值，投入纯碱量一般为钠土量的2。为成孔良好，增加孔内润滑，可加入适量的 Drispac。为提高泥浆携带土屑的能力，将孔内的土屑带出，可在钻孔过程中的某一段加入一定量的Flowzen，能够达到很好的使用效果。为了保证穿越工程的顺利进行，切实保证泥浆的性能才能保证穿越管线的成功。1)认真研究地质构造图，制定完善的的泥浆配比方案，并认真实施，对特殊地段应提前采取特殊措施，及时加入添加剂，调节好泥浆性能，尽量保证孔内状况良好，形成良好的孔壁。2)在易塌方的地段，一方面改进泥浆的性能，另一方面，改变钻孔和回拖工艺等，尽量缩短停钻时间，加快钻进速度，保证钻孔不塌方。
42、3)加强泥浆循环。停止钻进时，仍要注入适量泥浆，保证孔内始终存在正压，使泥浆把孔内切削物尽量多的携带出来，防止沉积于孔内。3.2.4 在回拖过程中出现拖力过大，拖不动管的情况回拖工序途中出现管道拖不动，应及时将钻机移到管道入地端，与挖掘机配合，使拖力达到原来拖力的两倍，将管道拖出地面。总结拖不动的原因，审查各个工程环节及 相关保障措施，并加以改善，如采用更大的回扩头、使用进口粘土和添加剂，更大动力的钻机，完成穿越。3.3穿越卵、砾石层等复杂地质情况时的施工方案根据地质报告可知穿越主要经过地层为：穿越工程的地质主要是细砂层和粉质粘土。由于局部地段穿越轴线可能会通过卵石、砾石层，因此，针对卵石、砾
43、石层，我们制定了以下施工方案：3.3.1 导向孔3.3.1.1 耕土层、粉质粘土层：泥浆粘度5560s，提前24小时配置好基浆，充分熟化，关注固孔。3.3.1.2 细砂层：泥浆粘度60-65s添加速浮剂和PAJ，关注固孔、携砂性。3.3.1.3 卵石、砾石层：泥浆粘度8090s添加PAC、KHJ和速浮剂，关注携带性。3.3.2 预扩孔3.3.2.118预扩孔：1）泥浆粘度按导向孔。2）添加KHJ、PAC和速浮剂，以增强携屑能力。3.3.2.224、30、36预扩孔及清孔：1）泥浆粘度同导向孔；2）含卵石、砾石层：同导向孔泥浆性能；3）软地层：添加KHJ和PAC。3.3.3管线回拖3.3.3.1
44、软地层适当降低泥浆的粘度，保持在5560s，添加PAC和KHJ，保证其流动性较好；3.3.3.2岩石层回拖泥浆粘度80s，同时加KHJ和其他润滑剂。3.3.4泥浆添加剂用量及加料方法3.3.4.1KHJ：泥浆量的24，一般20m3泥浆罐内加2大桶；可直接在搅拌罐内加料，混合均匀后使用。3.3.4.2PAC：在主罐内加，每罐（20m3）加46桶，预先搅拌水化。3.3.4.3速浮：在主罐加料斗上加，每罐（20m3）加2包，分四次加完。3.3.4.4泥浆粘度和添加剂的使用还应根据现场实际情况进行调整，上述内容仅作为泥浆配置的原则性要求。3.3.5泥浆的混配及回收注意事项3.3.5.1泥浆的混配1）水源：配制泥浆用水应尽量保持低含砂量，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带。为预防砂石抽入搅拌水罐内，现场设一水罐，搅拌罐内的用水必须经水罐加碱调整PH值后方可使用。2）加料：现场禁止采用割袋方式加料，宜在加料斗设钢丝网，严格控制编织袋线、塑料布、尼龙绳等进入泥浆马达。 3）过滤：泥浆进入高压泥浆泵前设置过滤器和过滤网，每班清洗过滤器、过滤网至少一次，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； 泥浆场地禁止铺垫小碎石，以防止碎石带入罐内造成严重后果；当班人员应控制上罐人员，防止脚底将场地碎石、线绳等带入罐内。3.3.5.2泥浆的回收
