大广高速定向钻穿越施工方案

大广高速定向钻穿越施工方案
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大广高速定向钻穿越施工方案

3.4.2预先对水源水质进行PH检测,取洁净水,用水泵输送至水罐内,在水罐中沉淀、过滤后配浆。

3.4.3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。

3.4.4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,符合环保要求甘12S7:中水回用工程.pdf,主要由以下几种:

羟甲基纤维素(CMC):水溶性好,搅拌泥浆时可直接从漏斗内加入搅拌箱内搅拌。羟甲基纤维素与澎润土粉搅拌泥浆就能对付粉质粘土层,淤泥质粘土层,含粉砂、细砂地层钻孔。羟甲基纤维主要功能是乳化和悬浮沙。

植物胶必须水解浸泡成胶水后方可加入搅拌箱内搅拌泥浆,水解方法要正确,防止结块而浪费。植物胶乳化悬浮护壁能力强,用植物胶搅拌的泥浆不仅能对付沙质地层,还能对付有承压水的沙卵石地层。植物胶能与聚炳烯酰胺、羟甲基纤维素混合搅拌泥浆。植物胶价格低,是一种优质廉价的泥浆材料。

钻液宝:帮手即可单独与澎润土粉搅拌成泥浆,就能对付沙质地层钻孔铺管,也可以混合与澎润土粉搅拌泥浆。它们同聚炳烯酰胺、羟甲基纤维素混合与澎润土粉搅拌成泥浆效果更佳,而且成本也下降。

搅拌泥浆时必须加纯碱,泥浆PH值达到8即可以,超8至9、10也行,多加碱,泥浆会变浓些,成本也增加了。用食用碱搅拌泥浆效果稍差,不能用烧碱搅拌泥浆,烧碱会降低泥浆粘度,烧碱可用于黏性粘土地层钻孔。

推荐用量(每1,000升)

SuperPac(帮手)

3.4.5泥浆添加剂的使用,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;施工过程中时刻注意泥浆的浓度及排浆量,施工中尽量避免出现冒浆现象,对泥浆要及时进行回收,泥浆通过泥浆回收罐收集,再经过泥浆回收系统进行循环再利用,剩余泥浆就地掩埋或者进行外运。

按操作规程标定控向参数,为保证数据准确,在穿越轴线的不同位置测取,且每个位置至少测四次,进行对比,并做好记录,取其有效值的平均值作为控向LineAz值。

搬迁、就位、连接、复测完成后,对施工用的机动设备进行单机试运,对泥浆系统、控向系统进行调试。然后按地质条件配好足量泥浆,进行喷射,钻机试钻进20m—30m(两至三根钻杆),检测各部位、各系统的运行情况,发现问题及时处理。

3.7.1钻具连接(见图3.3):钻机S135级5″钻杆无磁钻铤动力钻头

3.7.2确定实际入土点并测量地表变化情况,标注在控向穿越图中。控向穿越图的比例应为100:1。

3.7.3测量实际入土点与出土点之间的距离及高差,确定实际入土角的角度。开钻后能及时且准确定位初始入土点。

3.7.5控向记录要求完整、准确和有效。在导向孔钻进过程中,出现任何异常和停钻都应记录。

3.7.6注意观察泥浆压差和泥浆变化,为判断泥浆马达工作情况提供依据;注意观察推进压力变化情况,为更换钻具提供依据。

3.7.7穿越控向图中的标注应规范,对穿越情况和运行设置应有详尽的描述。

3.7.8有线控向系统与无线控向系统同时使用,相互校验。

3.8预扩孔(见图3.4)

钻具连接:钻机S135级5″钻杆扩孔器旋转接头钻杆

3.8.1扩孔工艺根据地质情况采用数级预扩孔,分别采用16″、18″、22″、26″扩孔器分级预扩孔。

3.8.2导向钻孔完成后,钻头在出土点出土,卸掉导向动力钻头和探测棒,装上16″扩孔器,试泥浆,确定扩孔器没有堵塞的水眼后开始扩孔。扩孔器和钻杆必须确保连接到位、牢固才可回扩,以防止回扩过程中发生脱扣事故。

3.8.3分别用16″、18″、22″、26″扩孔器进行逐级扩孔,经扩孔后将孔洞内土随泥浆带出,形成符合要求的钻孔。

3.8.4并根据各段不同地质配制不同浓度的泥浆,使其每次扩孔时回拖力的数值和扭距值控制在钻机正常工作参数之内。

3.8.5回扩过程在必须根据不同地层地质情况以及现场出浆状况确定回扩速度和泥浆浓度及压力,确保成孔质量。钻头准确出土后,拆卸钻具并连接扩孔器。扩孔器入洞前喷射泥浆,以检查水嘴是否畅通,一切无误后开始扩孔作业。

3.9.1管道回拖前,进行洗孔,确保孔洞光滑,孔内干净,没有不可逾越的障碍,发送沟内不得有石块、树根和硬物等杂物。

3.9.2回拖前检查挤扩器和扩孔器内各通道及各泥浆喷嘴通畅,要对管线牵引头进行封堵,使用电火花检漏仪按设计要求的检漏电压全面检查防腐层,如有损伤应及时修补,确认合格后方可进行连接、管道焊接,经检查合格后将管线就位,就位管线时用两台挖掘机,起吊设在距离管道焊缝2.5m处,起吊高度不大于1m,起吊的间距小于15m,吊具使用吊管带。为了防止管线回拖过程中划伤防腐层,将回拖管线置于发送沟内,发送沟内注水膨润土的混合物,确保将管道浮起,管线在其上面匀速行进,以避免管线底部与地层摩擦,划伤防腐层,降低拖拉力,回拖管线应及时、连续进行,除发生不可抗拒原因外,严禁在施工中无故停拖。

3.9.3管线回拖时按以下顺序进行钻进与管道连接(见图3.5)

钻杆—扩孔器—挤扩器—旋转接头—U形环—管道

3.9.4把钻杆、扩孔器、挤扩器、旋转接头、U形环回拖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。扩孔器采用直径比挤扩器直径大150mm,挤扩器直径宜比穿越管道直径大150mm以减少回拖力,保护防腐层,方可进行管线回拖,施工中根据钻进时获取的数据调配不同的泥浆浓度。

3.9.5慢慢转动钻杆,并注入泥浆确定旋转接头工作良好,扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。

3.9.6回拖的过程中根据钻机参数,并注入适当量的泥浆,减少管道与孔壁的磨擦,确保管壁防腐层不被破坏,并能使管道与孔壁的缝隙充分添满,通过膨润土的膨化作用,完成孔壁与原土的完整结合。

3.9.7为保护补口防腐在拖管时不被破坏,在补口的拖管前进方向一侧,增加一个热收缩套,且补口应在拖管前一天完成,以保证拖管时补口强度。拖管前对防腐层进行全面检查,发现有损坏立即进行补伤处理。

3.9.8管道回拖、两端连通后及时恢复地面原貌。

3.9.9回拖管线完成后割下拖头、焊上母板,进行管口保护。

3.9.10记录回拖中的扭矩、拖力、泥浆流量、回拖速度等值,设专人观察沿线是否有漏浆现象,出现异常立即报告。

3.10穿越过程中可能出现的问题及应对方案

定向钻穿越工程本身就是一种高风险性的工程,所以在整个穿越施工过程中,必须保证每个环节的安全性,否则任何小的失误都可能带来严重的后果。对此,结合我公司多年的施工经验,我公司在整个施工过程中将采取以下措施避免危险的发生以及对紧急情况做出应对:

3.10.1设备的正常磨损等情况是施工过程中常见的问题;如果设备维修不及时,一方面在工期上会造成延误,另一方面很多情况下会错失施工有利时机给工程的顺利进行带来隐患。为此我公司对设备在安排进场之前都做了细致的检修与维护,并且安排熟练的技修工在穿越施工的全过程24小时待命,应对施工机械可能发生的故障等,在工闲时对设备进行及时的检修与养护,把设备故障率降至最低。

3.10.2导向孔作业是保证成孔质量的关键,故此在进行导向孔作业的过程中,要求控向员与司钻手紧密配合,严格按照图纸要求施工,严格控制曲率半径,避免单根超调的发生,一旦发现超调现象及时回抽调整,保证穿越曲线的平滑稳定。另外在利用常规控向系统控向的同时,可利用我公司自行研发的强磁场纠偏系统对穿越曲线进行复核,这样就可以最大程度上排除外界磁场对控向系统磁场的干扰因素,进一步保证成孔质量,防止了“S弯”等情况的发生,也为后续的顺利施工带来了保障。

3.10.3扩孔作业也是决定成孔质量的关键因素之一,所以在扩孔过程中应根据之前导向孔作业时的经验,结合扩孔过程中拉力、扭矩等基础参数,相应的调节扩孔速度,一方面防止由于扩孔速度太慢造成的塌孔、抱钻等情况的发生,同时也要避免由于扩孔速度太快造成的洞内泥浆缺失、孔形不好等情况的出现。要求司钻在扩孔同时详细填写扩孔记录,为之后级别的扩孔提供参考,使得孔壁洁滑,孔内泥浆充足,给回拖创造有利条件。

3.10.4管线回拖是定向钻穿越主体施工的最后一个步骤,也是最关键的一个步骤。在管线回拖过程中要求控制好回拖速度,使拉力、扭矩等相关参数达到最好的结合点。回拖全过程中保证泥浆量的充沛,一旦发生两侧不返浆等情况,马上沿线观察漏浆情况,得到第一手数据以调整回拖参数,保证回拖的顺利进行。

3.10.5泥浆是定向钻穿越的血液。一方面泥浆量必须保证充沛才能将洞内的淤泥等杂物顺利携出,才能保证达到孔洞内充满泥浆的目的;另一方面,泥浆的粘稠度是穿越施工成败的又一关键,必须根据实际情况的不同及时对泥浆粘稠度做出相应的调整,才能保证钻孔、扩孔以及回拖的顺利进行,防止抱钻、塌孔等情况的发生,甚至可以扭转不利的局面。

3.10.6防冒浆措施

在进行导向孔作业时,孔洞较小,孔洞与钻杆及钻头形成一个环形空间,此内的泥浆处于高压状态,如果长时间处于这种状态,环空压力就会越来越高。一旦此压力超过地层所能承受的极限压力,泥浆就会向地层的缝隙或松软部位挤压,从而返回到地面,就产生冒浆。为了防止在穿越过程中冒浆,我们可以从如下几方面进行优化:

3.10.6.1导向孔钻进工艺方面

在进行导向孔钻进过程中,我们需要不停的对钻头进行推进或旋转控制,这也就造成了导向孔的环形空间不规则,很容易就会产生一个相对封闭的空间,也就会增大冒浆的几率。因此,我们可以在钻完一根钻杆后旋转回抽再旋转推进,这样可使环形空间增大,降低冒浆的概率。

3.10.6.2泥浆配比方面

采用高效膨润土,增加泥浆添加剂的用量,保证泥浆性能的同时提高泥浆的流动性;建议采用分散的泥浆体系,即:水+土+纯碱+烧碱+CMC+润滑剂。

泥浆粘度:砂层控制在75S左右,一般土层55S左右。现场提高粘度宜用CMC。

3.10.6.3扩孔作业工艺方面

在进行扩孔作业时,应时刻注意泥浆压力表,当泥浆压力突然增大时,应及时处理,减小排量,同时略微回退一下扩孔器,使其空间增大,从而降低冒浆的几率。在扩孔时,应尽量做到匀速回拖,避免忽快忽慢造成孔洞内泥浆压力不平衡而产生冒浆。也可增加漏浆短节,即可降低泥浆压力,也可起到清孔的作用。

3.10.7冒浆判别方法

发生漏失:泥浆液面下降迅速或孔口不返浆;

冒浆:泥浆液面下降迅速且孔口不返浆,同时泵压激增,后又急剧下降。

3.10.8冒浆后的处理

在进行穿越作业过程中,应增加人员在穿越中心线巡视,一旦发现冒浆,应及时处理。

3.10.8.1立即对冒浆处进行围堰,避免泥浆四处流动,尽量减小泥浆污染面积。

3.10.8.2挖沟导流,将泥浆排到泥浆池内。如果距离较远,可以在冒浆地点附近挖临时泥浆存放池,内铺彩条布,将泥浆引至池内,以便处理。

3.10.9防止定向钻在钻孔时呈“S”形的方案

3.10.9.1定向设备采用进口的MGS定向系统,在钻进过程中严格控制全角变化率,尽量缩短测量间隔长度。

3.10.9.2遇到地层软硬变化或砾石时,参数测量间距不得超过2米。

3.10.9.3整方位要及时,并留有余量,禁止反复大幅度调整角度。

3.10.9.4控向对穿越精度及工程成功与否至关重要,开钻前仔细分析地质资料,确定控向方案,泥浆工和司钻要重视每一个环节,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。

3.10.10各系统运转正常后进行试钻,钻进1—2根钻杆后检测各部分运转情况,各种参数正常后按次序钻进。

3.10.11导向孔完成,钻头及蒙乃尔管(无磁铤)出土后要及时卸掉,装上扩孔器进行预扩孔,因穿越距离长扭矩大,卸钻铤和钻头时,采用B型钳,必要时可以加热及锤击等配合拆卸。

3.10.12确保定向钻出土点偏差控制在(设计轴向)纵向不大于穿越长度的1%且不大于10米、横向不大于穿越长度的0.2%且不大于2米的措施

3.10.12.1钻机测量就位时,利用GPS定位系统,和全站仪准确放出钻机就位中心线;

3.10.12.2准确测量标定控向参数,要求细心并尽可能多测取参数比较,以确定最佳参数,在管中心线的三个不同位置测取,且每个位置至少测四次,并做好记录。

3.10.12.3利用地面信标系统跟踪定位。

3.10.12.4控向对穿越精度及工程成功与否至关重要,开钻前仔细分析地质资料,确定控向方案,泥浆工和司钻要重视每一个环节,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。

4.1.1管口组对前用自制清管器清除防腐管内的杂物,管端10mm范围内清除油污,用磨光机清除铁锈、毛刺等,钝边、坡口及盖面焊压边部分打磨露出金属光泽。

4.1.2管道组对采用内对口器。组对采用挖掘机,起吊管子的尼龙吊带宽度大于100mm,吊点置于管长平分线处。

4.1.3管口组对的错边量,均匀分布在整个圆周上。根焊道焊接中或结束后,禁止校正管口的接口错边量。严禁采用直接锤击的方法强行组对管口。

4.1.4管口组对完毕,由管工依据本标准的规定进行对口质量自检,填写管口组对记录,并与焊工进行互检,检查合格后管工与焊工办理工序交接手续。经监理复查,确认合格后方可进行焊接。

4.2.1焊接施工前根据《焊接工艺评定书》,编制《焊接作业指导书》指导现场施工。

4.2.2主管道焊接采用手工电弧焊,根焊使用E6010Φ3.2纤维素型下向焊焊条,填充、热焊、盖面均采用AWSE7010Φ4.0焊条。

4.2.3纤维素焊条在包装良好的情况下不需烘干。若受潮或当天未用完时必须烘干,烘烤温度为:80~100℃,烘烤时间为1小时,烘烤后的焊条放在恒温箱中。

4.2.4焊接过程中,对于防腐管保护应符合下列要求:

施焊时不能在坡口以外的管壁上引弧。

焊前在焊口两侧防腐层上缠绕宽度为800mm保护层,以防焊接灼伤。

4.2.5在下列任一情况下,没有妥善的保护措施严禁施焊:

大气相对湿度大于90%;

d.当风速大于8米/秒,纤维素焊条手工电弧焊,严禁施焊。

4.2.6焊道的起弧或收弧处相互错开30mm以上,焊接起弧在坡口内进行,焊接前每个引弧点和接头必须修磨。在前一焊层全部完成后,开始下一层的焊接。

4.2.7根焊完成后,用角向磨光机修磨、清理根焊外表面熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高。修磨不得损伤管外表面的坡口形状。在“焊接工艺规程”范围内,热焊道的焊接遵照薄层快速的原则。

4.2.8各焊道应该连续焊接,并使层间温度达到规定的要求,焊口完成后,必须将接头的表面的飞溅、熔渣等清理干净。

4.3.2无损检测,所有现场环向焊缝必须进行100%射线探伤、100%超声波探伤,达到要求后方可进行下一道工序。

4.4.1定向钻防腐补口采用定向钻专用补口套,管段预制之前将补口套穿入。

4.4.2按设计和规范要求对定向钻专用补口补伤材料进行检验、验收及保管。

4.4.3严格按照设计要求和产品说明书进行补口、补伤施工。

4.4.4采用喷砂除锈,除锈等级达到Sa2.5级,按要求将管口两侧100mm范围内的油污、泥土及其他污物清理干净,外防腐层现场补伤采用补伤棒或补伤片。

4.4.5补口施工结束后,按设计和规范要求进行外观、厚度、粘结力、针孔漏点检查,不合格的口,按修补工艺进行修补。

4.5.1.1对于水平定向钻管段在穿越施工前、后应进行测径,根据设计要求测径板直径为试压段中最大壁厚钢管或者弯头内径的90%,测径板直径选用277.3mm,当测径板通过管段后,无变形、皱褶为合格。

4.5.1.2打开进水口阀门和末端排气口阀门,用高压注水车快速注水,注水时为排尽管道内空气,应采用先装入清管器后注水的方法,以水推动清管器将整个管段注满水,注满水24h后开始升压;注水示意图见下图

4.5.2.1管道升压时,速度不宜过快,试验压力缓慢上升,分阶段进行检查;

4.5.2.2试验压力升至强度试验压力的30%,即4.3MPa,稳压15min,对管道进行检查;

4.5.2.3试验压力升至强度试验压力的60%,即8.5MPa,稳压15min,对管道进行检查;

4.5.2.4试验压力升至强度试验压力的70%,即10MPa,进行双减压操作,对管道内的空气含量进行测试,试验段内空气含量不超过2%,认为含气量合格;

4.5.2.5继续升压至强度试验压力14.25MPa,稳压4小时,稳压期间对管道进行检查,以无泄漏为合格。

4.5.2.6稳压期间协同业主、监理和质量监督部门进行检查。

4.5.3.1强度试验合格后,缓慢开启泄压阀,缓慢降压至严密性试验压力9.5MPa,进行严密性试验,稳压时间24小时,稳压时间在管道两端压力平衡后开始计算。

4.5.3.2稳压期间协同业主和监理单位对管道进行检查,压降不大于1%试验压力值,即0.095MPa。

以质量求生存,以质量求发展。

按照一流管理,一流质量,一流速度的项目管理思想,实现有计划、有秩序、程序化的质量管理,强化工序质量控制,树立精品意识,争创优质工程。

严格执行相关标准,保证工程达到业主规定的总体建设目标:

5.2.1质量目标:单位工程、分部工程合格率100%;优良率90%以上;

5.2.2焊口组对一次合格率100%;

5.2.3焊口焊接合格率大于96%;返修合格率100%;

5.2.4管道防腐补口、补伤一次合格率100%;

5.2.5质量事故:零;

5.3.1开工前,对施工班组成员进行技术及安全交底,进一步熟悉本工程设计,提高施工技术要求,掌握规范、标准,施工工艺及检查细则,强化职工的质量意识,从而为提高施工质量夯实基础。

5.3.2实行工作卡制度,工程施工要达到的要求和应遵守的规范、标准要下发到操作层,有据可查、有法可依,及时检查施工各环节。

5.3.3严格执行质量追踪制度,管道组对焊接都要做好检查记录,记录管工、焊工、检查人员姓名及施工日期,使操作者和检查人员有永久责任。

5.3.4质量控制重点,材料接受、组对、焊接、防腐、试压、等工序要一步一检查,一步一记录。

5.3.5焊口焊接侧重于焊接工艺的控制和无损检测控制,尽量避免返工,保证检测的质量和准确性。

5.3.6采取合适的保护措施,采取先进专用的施工机具,减少客观因素对施工质量的影响。合理安排施工工序,加强质量教育,减少主观因素对施工质量的影响。

5.3.7技术部门、质检部门和供应部门按照设计技术要求对材料进行检验验收。

5.3.8落实具体措施和检查标准,使本工程施工质量得到全面控制,重点抓好工程质量控制。

6.1管理方针、管理目标

管理方针:安全第一,预防为主,全员动手,综合治理;

改善环境,保护健康,科学管理,持续发展。

健康(H)目标:全员体检、无带病上岗、无疫病流传,无任何损害健康作业。

安全(S)目标:杜绝重大事故,减少一般事故,尽最大努力保证不发生人身伤害事故。

环境(E)目标:最大限度地保护生态环境,不发生环境破坏、环境污染事故。

6.2贯彻执行国家、地方政府和公司的各项HSE管理政策、法规、规定及公司管理体系文件,完善施工生产中HSE管理工作。

6.3积极开展本项目的HSE与文明施工管理培训和管理活动,召开管理例会,研究和解决HSE管理中存在的问题,组织和参加班组每周的HSE管理活动及每日班前讲话,并做好记录。

6.4上岗按规定着装,配戴劳动防护用品,加强安全教育。

6.5电焊作业佛山某堤围加固工程施工组织设计,电焊机一次接线应由电工操作,电焊机应完好,机壳应接地或接零。二次接线用容量足够的橡皮电缆,绝缘保持良好,电焊工按要求穿戴好劳动防护用品。停止作业应随即断电,焊钳应放在安全地方,严禁短路和接地。

6.6在地面或沟下施工时应先检查管子垫墩、沟壁是否有松动、塌方的可能,必要时要采取措施,以保安全。

6.7起重作业前应检查机具、设备,确认是否良好可靠,起重设备不得带“病”作业,检查钢丝绳吊索是否满足起吊要求。起重作业时应由专人指挥,不得超载、不得斜吊。禁止任何人同物件升降。

6.8施工占有公路位置DL/T 5369-2016 电力建设工程工程量清单计算规范 火力发电工程,必须放醒目警示牌。必要时与水利部门联系,得到水利部门的支持。

6.9正确处理好固体和液体废弃物,保护好自然环境,对各种废弃物进行回收,并分类处理。施工完毕做到场地整洁,无杂物,地表无污染。

按工程施工阶段投入劳动力情况

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