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1、苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 1 苏北成品油管道工程三标段苏北成品油管道工程三标段 三河定向钻穿越施工方案三河定向钻穿越施工方案 编编 制制 ： 审审 核核 ： 批批 准准 ： 中石化南京工程有限公司中石化南京工程有限公司 苏北成品油管道工程项目部苏北成品油管道工程项目部 二二 0 一四年三月一四年三月 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 2 目目 录录 综合说明.4 1.建设项目概况.4 1.11.1 工程说明：工程说明：.4 1.21.2 设计方案设计方案.7 2、编制依据9 二、施工组织部署 .10 21 施工工艺流程.10 2.2 施工组织与管理10 2.3 施工准备12
2、 2.4 进度计划12 三、施工方案 .13 3.1 测量定位放线、管线探测及场地准备13 3.2 管道预制13 四、出入土点场地布置图 .14 五、 施工技术措施 16 5.1、测量、放线技术（略）.16 5.2、定向钻穿越施工技术.16 六、光纤管与石油管道捆绑回拖的说明六、光纤管与石油管道捆绑回拖的说明 .26 七、施工质量管理 .28 7.1 工程质量目标及控制流程图28 7.2 针对本工程的质量保证措施30 八、HSE 管理措施 32 81 安全文明施工.32 九、防洪综合评价九、防洪综合评价 .33 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 3 9.1 与有关规划的关系及影响分析33
3、 9.1.2 与现有防洪标准、有关技术和管理要求适应性分析.36 9.1.3 与河道防洪除涝之间的相互影响分析37 9.1.4 拟建工程对河势、流态的影响分析38 9.1.5 对堤防、护岸和其它水利工程及设施的影响分析39 9.1.6 拟建工程对防汛抢险的影响分析40 9.1.7 防御洪涝的设防标准与措施适应性分析42 9.1.8 对第三人合法水事权益的影响分析42 10防治及补救措施 .44 10.1 施工期防治与补偿措施.44 10.2 施工期间堤防监测设计及监测要求.45 10.2.1 渗水、管涌和大堤裂缝等技术应急措施.45 10.2.2 护堤路面沉降观测方案.46 10.2.3 施工
4、采取的管壁灌浆、密实等有关措施.46 10.3 施工泥浆处理方案.55 10.4 施工期安全应急预案58 10.510.5 防汛应急预案防汛应急预案61 十一、附件十一、附件 .66 1 1、三河北大堤穿越平面图、三河北大堤穿越平面图 66 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 4 综合说明综合说明 1.1.建设项目概况建设项目概况 1.11.1工程说明：工程说明： 项目名称：中石化江苏江北成品油管道穿越淮河入江水道三河工程。 建设地点：管道穿越三河工程位于淮安市洪泽县与盱眙县交界处，三河闸下 游约 12.0km 处。其中，北段工程位于洪泽县共和镇南塘埂村南侧，三河北 堤桩号 12+800
5、处，距宁连公路（G205）三河大桥东约 0.96km；南段工程位 于盱眙县观音寺镇王塘村北侧，三河南堤桩号 12+000 处，距宁连公路 （G205）三河大桥下约 0.67km。 1.1.1 根据图纸设计要求，拟建工程穿越入江水道三河南、北堤。主管线为 355mm8.7mm3PE 防腐管、材质 L415MB，管道设计压力为 9.5MPa，并附 带一根光缆护钢管 121mm6mm，本次工程采用水平定向钻方式穿越，分两 段穿越。 （一）穿越三河北段 入土点位于三河北堤背水坡堤脚北侧垂直距离156.9m处(北京直角坐标 （3665245.909，394304.805）)的农田内，入土角度为9； 出土
6、点位于三河北泓右河口线南侧垂直距离235.6m处(北京直角坐标 （3664721.129，394178.556）)的滩地上，出土角度为7； 三河北堤穿越处，管道顶距北堤外堤脚埋深15.3m，距北堤堤顶埋深21.1m， 距北堤内堤脚埋深15.5m；管道顶距滩地表面最小埋深为6.0m。 本管段入、出土点水平长度为539.8m，实际长为541.2m，施工起点至施工终 点管道实际长为562.58m。管道穿越方向与拟建工程处三河河道中心线呈80 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 5 夹角，管道在三河北泓河床最低点以下的管顶埋深为12.6m。 （二）穿越三河南段 入土点位于三河主泓道左河口线北侧垂直
7、距离403.2m处(北京直角坐标 （3664695.848，394172.474）)的滩地上，入土角度为10； 出土点位于三河南堤背水坡堤脚南侧垂直距离95.8m处(北京直角坐标 （3663234.126，393840.255）)的农田内，出土角度为6； 三河南堤穿越处，管道顶距南堤内堤脚埋深14.1m，距南堤堤顶埋深16.8m， 距南堤外堤脚埋深7.2m；管道顶距滩地表面最小埋深为6.0m。 本管段入、出土点水平长度为1499.0m，实际长为1501.1m，施工起点至施工 终点管道实际长为1536.09m。管道穿越方向与拟建工程处三河河道中心线呈 77夹角，管道在三河主泓道河床最低点以下的管
8、顶埋深为14.7m。 北段定向钻的施工终点为南段定向钻的施工起点，北段施工终点（北京直角 坐标（3664715.225，394177.136）与北段接点2（北京直角坐标 （3664771.727，394190.729）之间长58.1m，南段施工起点（北京直角坐 标（3664715.225，394177.136）与南段接点1（北京直角坐标 （3664659.334，394163.690）之间长57.6m，均采用平衡压袋保护，距滩 地表面最小埋深为6.0m。本段穿越段与主管线一起捆绑穿越,具体见定向钻 平、断面图。 1.1.2.场地工程地质层分布及地质参数 根据钻探资料，中石化江苏江北成品油管道穿
9、越淮河入江水道三河工程处各 岩土工程地质层分述如下： 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 6 0层，填土（Qml）：褐黄暗黄色，主要由耕植土组成，含少量碎石、砖块， 可塑硬塑，其中S6S16（共11个水上孔），上部约40cm为河底冲积物，主 要为礓结石、贝壳、砾砂等。 1层，粉质粘土(Q3al)：褐黄色灰黄色，局部为粘土，含氧化铁及铁锰质， 夹礓结石，可塑，中压缩性。 2层，粘土(Q3al)：灰黄黄灰色，局部为粉质粘土，含氧化铁及铁锰质结 核，夹绿灰色高岭土团块及礓结石，硬塑，中压缩性。 3层，粉质粘土(Q3al)：黄灰色褐黄色，含氧化铁及铁锰质结核，夹粉土 团块，夹礓结石，可塑，局部硬塑
10、，中压缩性。 4层，粘土(Q3al)：褐黄色，局部为粉质粘土，含氧化铁及铁锰质结核，夹 绿灰色高岭土团块，夹礓结石，硬塑，中压缩性。 以上各工程地质层的物理力学指标及承载力特征值见表2.4。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 7 1.21.2设计方案设计方案 根据消费地区市场的分布情况，拟建中石化江苏江北成品油管道的覆盖 地区为扬州、泰州、淮安、盐城、宿迁、新沂等地区，其中扬州、泰州为清 洁汽油消费区，淮安、盐城、宿迁、新沂为乙醇汽油消费区。根据消费市场 的不同特点及地理位置分布，为减少单根管道的管输品种，减少混油量，方 便运行管理，减少运行成本，管道的规划建设方案为：管道起点设在扬子首
11、 站，建设扬子扬州泰州、扬子淮安宿迁新沂两条干线，同步建设 淮安盐城的支线。管道的规划建设方案为：管道起点设在扬子首站，建设 东干线经扬州头道桥油库至泰州油库，北干线经淮安油库、宿迁油库、新沂 油库，支线为淮安油库盐城油库，管道线路总长618km。扬子泰州干线 主要供应扬州、泰州的成品油市场，管道输送清洁汽油和柴油，扬子新沂 干线供应淮安、宿迁、新沂的成品油市场，盐城的资源通过淮安盐城支线 供应，主要输送乙醇汽油组分油、柴油。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 8 图1.2.1 中石化江苏江北成品油管道设计方案图 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 9 图1.2.2 中石化江苏江北成
12、品油管道路由示意图 图1.2.3 中石化江苏江北成品油管三河穿越点示意图 2 2、编制依据、编制依据 2.1、 输油管道工程设计规范 ；(GB50253-2003) 2.2、 原油和天然气输送管道穿越工程设计规范穿越工程 ； (SYT0015.1-98) 2.3、 石油天然气建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程 SY4207-2007 2.4、 钢质管道焊接及验收 ；(SY/T4103-2006) 2.5、 油气长输管道工程施工及验收规范 ；(GB50369-2006) 2.6、 管道下向焊接工艺规程 ；(GB11345-89) 2.7、 石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分：A 级
13、钢管 ； (GB/T9711.150253-1997) 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 10 2.8 油气输送管道穿越工程施工规范GB 50424-2007 2.9 钻探施工技术规范 （JGJ46-88） 2.10 钻探机械使用安全技术规程 （JGJ33-86） 二、二、施工组织部署施工组织部署 2 21 1 施工工艺流程施工工艺流程 2.2.2 2 施工组织与管理施工组织与管理 根据本工程的实际情况，优化施工组织，提高专业和标准化施工作业水 平，以确保工程质量为前提，快速、高效的进行施工，以达到该工程的全部 目标。 施工现场准备 测量放线定位 钻机就位 泥浆配制 导向孔钻进 分级反扩
14、成孔 管道回拖 试压、通球吹扫、补 口补伤 回拖后试压、测径 管道安装组焊、拍片 验收撤场 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 11 工程项目管理组织及岗位责任框图工程项目管理组织及岗位责任框图 现场施工人员组成表（每台钻机配备）现场施工人员组成表（每台钻机配备） 岗位职责人数 施工队长负责全班施工，协调各工序间操作1 人 质检、安全员负责施工质量各 1 人 司钻员操作钻机1 人 控向员负责导向1 人 泥浆工负责泥浆配制2 人 焊工负责管线焊接6 人（线路焊工） 管工负责管线组对2 人 防腐工负责防腐补口，补伤2 人 电火花检测员负责漏点检测1 人 挖机操作员操作挖机2 人 机械电工负责维
15、修使机械正常运转1 人 技工辅助施工6 人 后勤负责后勤保障1 人 项目副经理 项目工程师 项目经理 穿越机组 技术质量组 材料设备组 管道安装机组 施工安全组 后 勤 组 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 12 2.32.3 施工准备施工准备 施工设备一览表 设备名称规格（型号）单位数量生产国（厂）家 水平导向钻机 XZ3000/xz800 台 1 中国 导向仪向导五型套 1 美国 DCI 公司 泥浆车8 吨台 1 上海 工程运输车五十铃东风台 1 国产 发电机 15KW+30KW 台 2 南通、本田 污水泵55KW（3.5KW）台 2 国产 泥浆泵 - 台 1 国产 GPS 定位仪
16、- 架 1 美国 其它辅助设备、工具按常规施工配置。 2.2.4 4 进度计划进度计划 施工进度计划如下表所示。本工程采用交叉并行施工，施工总工期约为 30 天内。 施施 工工 进进 度度 计计 划划表表 1-23-45-67-89-10 11-12 13-14 15- 16 17- 18 19- 20 21- 22 23- 24 25- 26 27- 28 29-30 测量、定位、放线、扫 线 管材运输、布管 组对焊接、拍片 通球、试压、补口补伤 场地平整、钻机就位调 试 导向、回扩 管道回拖 管道回拖后通球测径、 试压 日 期 项 目 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 13 退场 苏
17、北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 14 三、施工方案三、施工方案 3.13.1 测量定位放线测量定位放线、管线探测及场地准备、管线探测及场地准备 3.1.1 测量定位放线 根据图纸设计及现场实际情况，确定出入土点位置，钻机位置。 进一步明确现场地下障碍物情况，具体位置、深度，规格等 根据现场管线资料确定管道轨迹，定向钻穿越剖面图，确保提前避开地 下障碍物及管线。 3.23.2 管道预制管道预制 3.2.1 两侧大坝穿越段管线在桩号 XY062、HZ002 号桩大号方向预制成型， 提前做好试压防腐补口补伤等工作。 3.2.2 管道焊接严格按照油气长输管道工程施工及验收规范执行。 3.2.3
18、配备 2 台熊谷双把焊机，采用两人对焊，手工下向焊的方式，2 人 完成根焊、填充盖面焊。焊条采用纤维素型下向焊焊条，规格为 AWS E6010，根焊采用 3.2 焊条，热焊、填充盖面采用 AWS E7010 4.0 焊条。 焊接前要进行清管，管道焊接完毕后要对管道两端进行封堵。 3.2.3 焊缝质量检查 焊工应对每道焊口进行自查并修补，由质检员专查和现场监理抽查的方 法，以保证探伤一次合格率，在焊缝外观检查合格情况下，对焊缝进行超声 波探伤，超声波探伤比例：100，X 射线探伤比例：100，探伤一次合格 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 15 率达到 96以上，一次返修合格率 100。
19、3.2.4 清管、试压 3.2.4.1 试压作业 试压采用清洁水为试验介质，水源取用河水，试压上水前应对河水质进 行化验合格后方可使用。 设计压力为 9.5Mpa，强度试验压力为 14.3Mpa，稳压 4 小时，严密性试 验压力为 9.5Mpa 稳压 24 小时。 试压压力应缓慢上升，当压力升至强度试验压力的 30%和 60%时，应分 别停止升压，稳压 15min，待管道内的压力平衡后，检查系统有无异常情况， 如无异常情况则继续升至强度试验压力 70%，进行减压操作，对管线内的空 气含量进行测试，试验段内空气含量步超过 2%，认为含气量合格。继续升压 至强度试验压力，稳压 4 小时。 稳压期间
20、，沿线设专人分段巡线，对管线作全面检查，如发现渗漏应打 上标志，降压后进行处理，处理完毕后再重新试验，直至合格。 强度试验完毕，经现场监理确认合格后，打开放空阀门，将压力缓慢降 至严密性试验压力值，进行严密性试压，稳压 24 小时。 试压结束以后，将试压装置拆除，将水排净。 四、出入土点场地布置图四、出入土点场地布置图 出入土点地布置图详见图4.1-1、图4.1-12，可以看出，场地布置图都是 在入土点或出土点偏后方，都不占用堤防管理范围面积，对堤防影响很小。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 16 图4.1-1 钻机场地布置平面图（入土点） 图 4.1-2 出土点场地布置平面图 苏北成
21、品油管道工程 定向钻穿越施工方案 17 五、五、 施工技术措施施工技术措施 5.1、测量、放线技术（略） 5.2、定向钻穿越施工技术 根据业主、河道、交通、路政及环保等相关部门要求，考虑到成品油管 道及河道、河堤的安全性和国家规范标准及设计要求，所穿越的管道需具有 一定的埋深。分析业主提供的所穿越的地质质料和设计图纸 ，在这次穿越 施工中管线需穿越杂填土、粉质粘土层。因此，经过多次的分析、研究和专 家论证，在出土端下套管，应用“导筒技术”，我公司特制定特殊的钻进工 艺和技术措施，分两次预扩孔，既方便下套管，又确保孔内钻具安全。按不 同地层配制相应的泥浆，以确保穿越顺利完工。 (1) 现场勘察施
22、工场地、施工道路 (2) 扫线、修施工便道及平整施工场地。 (3) 钻导向孔 定向设备采用美国DCI 公司生产的 SST 有线控向系统，可在整个穿越 过程中采用地面线圈系统配合SST 系统进行准确跟踪定位，使出土位置偏差 控制在规范允许范围内。 a.在正式钻导向孔之前，查明所有地下设施（管线、电缆等），并根据实际 情况采取相应的技术措施，同时向业主汇报；沿穿越路径设置警示带，安排 专人巡回检查，以防在钻孔期间意外情况的发生。 b.当具备开钻条件后，召开技术交底会，要求按事先制订设计图 纸和作业指导书钻导向孔，严格控制导向孔偏差。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 18 c.钻导向孔的钻具
23、组合： 216 油用钻头 +165 单弯螺杆动力钻具（145）+165无磁钻梃及 探棒室 +6 1/4无磁钻梃（20m）+127 加重钻杆（100m）+127 普通钻 杆； d.接单根作业： 在钻导向孔期间，安排钻工配合 12T 吊车吊装钻杆，在钻机主推架上进行 对、上扣。接单根时接控向线，确保控向信号畅通；钻进速度控制在15min/ 根。 e.施工测量： 接单根时通过探头反馈的信号，通过控向系统采集一系列钻井测量数据，监 测导向孔的钻进轨迹。需采集记录数据有：进尺、方位角、倾斜角、推拉力、 转速、泥浆压力、排量、位置和高程等。 f.地面信标复测：开钻前进行3 米校验后，开钻后在无线检测区域内
24、用遥显 沿穿越轴线三点地磁检测探头实际位置。 g.导向控制：根据反馈的控向数据，结合实际情况，及时调整钻井参数，控 制钻进速度，直至钻头在预定位置出土。 (4) 第一次预扩孔 a.准备工作：在钻导向孔期间，陆续将出土点所需的施工机具和施工人员调 谴到位。待导向孔完成后，在专业技术员指导下，井口工要及时卸掉钻头及 无磁钻铤等，并妥善保存；同时装上扩孔器准备预扩孔。 b.扩孔次序：根据D355.6的穿越管径和地层情况，按规范要求 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 19 分级扩孔。第一级采用400 岩石牙轮扩孔器进行扩孔； c.扩孔操作：在接到业主导向孔验收合格允许扩孔通知后，方可进行扩孔施
25、工。 钻具连接和拆卸：出土点井口工在回扩过程中负责人工接单根作业（挖机配 合），在入土点通过钻机拆卸钻杆，吊车负责钻杆的吊装。出、入土点钻杆 的上卸扣要求同步作业，并通过对讲机保持联系畅通，以免意外情况的发生。 钻具倒运：在施工过程中组织车辆，按穿越长度及预扩孔次数分批倒运钻杆， 需吊车和挖机配合吊装；按程序进行钻杆、钻具的清洗技术控制：首先根据 地层情况优选扩孔器和扩孔次数；其次回扩过程中严格控制回扩速度和泥浆 排量、压力；再次优选优质膨润土，合理添加聚合物、CMC 和纯碱等添加 剂，精心配置钻井液；最后在回扩中保证连续作业，确保井眼不塌方。通过 一系列的技术措施，努力提高扩孔质量，井壁稳定
26、性好，井眼成形好。 (5) 下套管施工 a 施工准备（略） b 下套管作业（略） c 设备拆卸，清理现场（略） (6) 第二次预扩孔 在专业技术员指导下，装上550 岩石牙轮扩孔器准备预扩孔。 扩孔次序：第三级采用600 岩石牙轮扩孔器进行扩孔； 第四级采用750 岩石牙轮扩孔器进行扩孔； 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 20 第五级采用700 岩石牙轮扩孔器进行清孔； (7) 扩孔回拖 a.当所扩孔径达到管线回拖要求的条件后，首先检验回拖预制管外防腐层是 否完好和回拖头焊接是否牢靠，用电火花检漏仪检查，如有损伤应及时补伤， 并及时将检查结果和整改意见向业主汇报。然后将检验合格的穿越管
27、段吊上 发送沟并检查无误后准备回拖。 b.回拖前完成管段和钻具连接是否完好，仔细检查旋转接头、连接头、扩孔 器，并送泥浆冲洗，检查泥浆喷嘴是否正常，确认合格后方可回拖作业。 c.在回拖时应连续作业，避免因停工造成阻力增大。一般地平均回拖速度控 制在8 min/根，同时加大泥浆排量，尽可能地将泥砂带出，保护井眼。 d.回拖时采用的钻具组合是：650 岩石牙轮扩孔器+ 150 T 回拖万向节 + 穿越管线及光缆套管 e.回拖时安排专人在出土端巡回检查，两岸通讯联系采用对讲机。 (8) 清套管作业 a. 在主管回拖就位后，在出土点做D300500 钻机清套管的准备工作，包 括设备安装就位、材料及机具
28、的准备工作。 b. 一切就绪后，开始拔套管，每拔出一根及时割掉。 c. 穿越施工完成后，拆卸设备，恢复地貌。 (9) 泥浆质量控制及环保措施 我处为质量/环境/职业健康安全管理体系认证单位,实行QES 体系一体化管理， 严格执行GB/T19001-2000、GB/T24001-1996、GB/T28001-2001 三个标准。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 21 在定向钻施工过程中，泥浆是定向穿越中的关键因素，为防止泥浆的泄漏造 成环境污染和对人的健康影响，我们将针对不同的地层采用不同的泥浆，具 体技术措施如下： a全部使用无毒无害环保泥浆材料。 b水源采用经净化处理后的当地消防水，
29、水经过沉淀池沉淀，沉淀之后的 水存入水罐，在水中加纯碱，提高水的PH 值。 c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，我们使用3 座泥浆罐循环泥浆。 d施工期间为防止钻井液外溢，造成环境污染，特采取一下措施： 开钻前在入土点和出土点挖好泥浆池，并在泥浆池内铺垫塑料布,周围设置警 示带和警示灯；开挖导流渠，将废弃的泥浆引入泥浆回收池，再用1 辆25m3 专用泥浆罐车将其外运到指定地点集中处理；在钻进过程中碰到居民区或公 共设施时，适当降低泥浆排量和钻进速度，必要时在此附近挖泄压坑，最大 限度的保护当地居民的人身安全和财产安全。尽可能地避免对公共设施、建 筑物的损坏和环
30、境污染；安排专人巡回检查，如发现泥浆的外泄，要及时净 化处理；在工程结束后，回填泥浆池，恢复地貌。 (10) 穿越的应急和保证措施 根据穿越地质情况，我项目部在这次定向穿越施工中可能遇卡钻、埋钻或无 法下套管等意外情况，这给成功穿越增添了很大的风险。为防止意外事故的 发生，特做好以下的应急准备： a 物质准备(略)： 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 22 b 技术准备： c 回拖管线要求： d 下套管受阻： 受地层情况影响无法继续下套管时，我们沿穿越轴线采用大开挖的办法清理 杂物，放坡挖至7 米深到达粘土层，同时采用井点降水措施，保证操作坑安 全，操作坑长70 米、宽约10 米。 (1
31、1) 提高井眼成孔质量技术措施 a.施工前的准备工作 在开钻前认真试机，仔细检查设备及钻具是否完好，检测各种技术参数是否 正确，检测泥浆性能是否达到规定要求，检查预制管道是否达到可回拖的要 求；在开钻前平整好出土点施工场地，将所需的施工机具和钻具倒运到场， 并制订好钻杆倒运计划，完成管道发送沟的开挖任务。一切检查无误后，才 能正式开钻。 b.技术参数控制： 在钻导向孔的过程中要密切注意控向参数变化，确保钻头沿预定轨迹钻进； 同时为防止周围环境对探头的影响，要沿穿越路径布线圈，设定人工磁场， 检测探头反馈数据是否准确，并及时作出调整；在施工过程中采用低泵压、 大排量的钻井液（泥浆压力控制在1Mp
32、a 以内，排量大于10 L/S，尽可能的 将泥砂带出，保护好孔眼；钻进时要时刻注意泥浆压力变化，及时调整钻进 速度和泥浆流量，并根据不同阶段配用相应的泥浆。 c.施工工艺调整： 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 23 当导向孔及预扩孔成功后进行管道回拖就位时，使用24桶式扩孔器扩孔回 拖，以便于保护孔眼，维护井壁的稳定性。 (12) 扩孔回拖时管道防腐层不被损坏的措施 在水平定向穿越施工过程中，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 和便于装卸钻具，确保管线顺利回拖、就位。 具体措施如下： a.沿预制管道开挖管线发送沟
33、：在出土点处沟宽为2 米、沟深为2 米；然后 沿回拖管位向后逐渐放坡至20 米，并在该处修拦水坝。 b.从拦水坝开始，直至预制管末端，沿回拖管位开挖，沟长为回拖管线长度、 沟宽为1 米、沟深为0.8 米。 c.管道下沟前，应设有专人对外防腐层进行电火花检漏，对于损伤处，应立 即进行补伤，合格后，向发送沟中注水漂管后方可进行回拖。 d.管道回拖时要沿线巡察，除清除易滑落的物体外，同时应对管道距沟边空 间内的硬质物体进行清除，局部不易清除的，应用厚胶皮覆盖其表面，防止 管道下沟时，与其硬性接触，损坏防腐层。 (13) 渗水、管涌的措施 a.为了防止塌空，首先选用优质“捷高”润滑泥浆，钻导向孔阶段要
34、求尽可 能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定；其基础配方是：7-8%预 水化膨润土+0.2-0.4%增加剂+0.3%降滤失剂；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；其基础配方是：7-8%预水 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 24 化钠基膨润土+0.3-0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂。 b.添加各种添加剂，使泥浆的粘稠度加大，保证泥顶对孔周围形成保护，防 止塌空及漏水。 c.具体措施 预留部分钢套管于孔内，使得回拖管与套管之间形成环行间隙，以便于灌浆 封堵和稳固井壁；根据回拖管径大小，选择合理的扩孔孔径，按照规范和设 计曲线施工；在出、入土井口
35、向回拖管与套管之间的环行空间内注射混凝土， 尽可能地填满环行空间，同时在井眼内还充满粘稠的钻井液，不会产生负压， 造成管涌事件的发生，同时该钻井液还起到密封和防渗水的作用；根据穿越 轴线，在大堤两侧选择合适的位置钻孔，然后向孔内注射混凝土，充分添满 大堤下面的环行空间，达到两头封堵和防止路面下沉的目的；最后在出、入 土端浇注混凝土，彻底封死井口。在施工结束后，恢复地貌。 3、施工采取的管壁灌浆、密实等有关措施 为保证二河的正常通行，根据穿越河流应注意的问题，针对石油管道穿越二 河制定如下措施： （1）根据地层的不同调配适当的泥浆，减少冒浆的情况。粘土层(含粘土、 粉质粘土)：地层较稳定，成孔性
36、较好，岩屑易造浆、分散，防泥包是关键问 题，解决了防泥包问题也就解决了流变性稳定问题。尽量采用低坂土含量泥 浆，控制适当低的粘度、切力，提高泥浆中的SDX 大分子聚合物浓度，以 提高泥浆抑制性防泥包；加入SDJ 防漏失；同时，SDX 和SDJ 加入泥浆中 后，还能降低摩阻以减少钻孔扭矩及推进阻力，从而达到提高机械钻速目的。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 25 粉土、淤泥质粉质粘土地层：地层疏松，胶结差，成孔差或放置时间长容易 塌孔。钻孔中容易出现泥浆窜漏情况，施工中采用适当高的粘切，较低泥浆 失水，致密泥饼，要求泥浆滤液粘度高，尽量减少泥浆滤液进入地层降低胶 结力，进入浅层中的SDX
37、 和SDJ增强近孔壁的胶接能力，增强地层强度，有 效支撑孔壁，从而达到稳固孔壁的目的。同时，具有封堵能力的SDJ 进入地 层后亦可有效的堵塞地层中的孔道，阻止泥浆窜入地层，从而避免因泥浆窜 流掏空地层而造成的坍塌情况。 （2）防止出现跑浆的应急措施 a 钻导向孔阶段 导向孔钻进阶段是管线穿越的关键，因为管线穿越孔还没有钻通，因此在导 向孔钻进的过程中，穿越泥浆是在盲孔中向入土点返出，如果入土点前端孔 堵塞，则有可能在穿越沿线冒出泥浆，因此在管线导向孔的前100 米，将采 取比较大的泥浆量，泥浆的流量较大便于携带出破碎的泥土，使孔始终是通 路。在导向孔的后半段，泥浆压力要减小，因为穿越距离长时泥
38、浆很难再从 入土点孔洞内返出。 b 扩孔阶段 开始扩孔的前半段，要采取比较大的泥浆量，利用泥浆的流动把孔内的泥土 带到出土点。当扩孔中段，泥浆量要减小，因为距离出土点与入土点都比较 远，泥浆从这两点返出需要的压力较大，如果采取大的泥浆压力可能从沿线 冒出泥浆。在回扩到距离入土点较近时泥浆排量再次加大，泥浆将从入土点 孔洞返出。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 26 c 回拖阶段 在管线回拖阶段，因为整个穿越孔内充满了泥浆，因此在回拖管线的过程中， 泥浆的排量与压力不用太大，随着管线进入穿越空洞，孔内的泥浆将被管线 挤出因此管线的回拖速度不能太快。 d 冒浆应急措施 司钻及泥浆泵维护人员
39、随时监控泥浆压力表，并且参照理论数据，来控制泥 浆压力，如果与数据相差过大，并经判断为有可能冒浆，应停止施工，调整 并制定相应方案。 e 冒浆补救措施 在二河穿越处观察在施工过程中是否有冒浆现象，如果发现有冒泥浆要及时 立即停止施工，并通知技术人员及时调整穿越方案，通过控制泥浆压力及调 配适当泥浆配比，减少并控制此处冒浆扩大化。 (3) 管壁灌浆、密实措施 a.首先选用优质“捷高”润滑泥浆，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；其基础配方是：7-8%预水化膨润土+0.2- 0.4%增加剂+0.3%降滤失剂；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
40、泥浆携带能力；其基础配方是：7-8%预水化钠基膨润土 +0.3-0.5%提粘剂+0.4%降滤失剂。 b.添加各种添加剂（万用王、CMC、雷膨），使泥浆的粘稠度加大，保证泥 顶对孔周围形成保护，防止塌空及漏水。 c.预留部分钢套管于孔内，使得回拖管与套管之间形成环行间隙，以便于灌 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 27 浆封堵和稳固井壁。 d.根据回拖管径大小，选择合理的扩孔孔径，按照规范和设计曲线施工。 e. 在出、入土井口向回拖管与套管之间的环行空间内注射混凝土，尽可能地 填满环行空间，同时在井眼内还充满粘稠的钻井液，不会产生负压，造成管 涌事件的发生，同时该钻井液还起到密封和防渗水的
41、作用。 f.根据穿越轴线，在大堤两侧选择合适的位置钻孔，然后向孔内注射混凝土， 充分添满大堤下面的环行空间，达到两头封堵和防止路面下沉的目的。 g.最后在出、入土端浇注混凝土，彻底封死井口。在施工结束后， 恢复地貌。 六、光纤管与石油管道捆绑回拖的说明六、光纤管与石油管道捆绑回拖的说明 成品油管线规格为355.68.7mm，三层PE 加强级防腐；光缆套管规 格为1216 无缝钢管，双管外径相加为476.6mm，定向钻穿越的扩孔最大 外径为500mm；光缆套管的焊接工序要求基本上与成品油管线焊接一样， 只是焊口不进行射线探伤、喷砂除锈和防腐补口，光缆套管也不要求进行水 压试验、清管等；成品油管道
42、和光缆套管在回拖前，分别用U 型卡挂在钻杆 前的回拖头上后双管一起回拖，俗称：输油管道和光缆钢套管捆绑后同时穿 越回拖一次，其实双管是不用一起捆绑的、只是分别挂在回拖头上；回拖时 应连续作业，避免因停工造成阻力增大，导致定向钻穿越时的卡阻现象发生。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 28 图6.1 输油管道与光线管道捆绑断面示意图 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 29 七、七、施工质量管施工质量管理理 7.17.1 工程质量目标及控制流程图工程质量目标及控制流程图 1)单位工程合格率为 100%，优良率为 96%以上。 2)工程设备、材料质量合格率 100%。 3)管道焊接一次合
43、格率 96%以上。 4)管道通球、试压一次成功。 5)管道埋深一次合格率达 100%。 6)管道定向穿越一次合格率达 100%。 7)工程按期完工，争创国优工程 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 30 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 良好 合格 合格合格 合格 合格 合格 合格 定向钻穿越工程施工质量控制检验流程图定向钻穿越工程施工质量控制检验流程图 测量放线 按设计要求检验 钻机就位运输布管 泥浆系统就位 按施工平面布置图检验 管材检验 根据图纸资料检验 组焊 膨润土进场 安装钻头 拍片探伤检验检验 钻杆就位 通球清管配制泥浆 检验 达到设计要求 检验 检验 试压 滚轮支架吊
44、装 钻机试钻、配套设备试运转 达到设计要求 检验 检验运行状况 补口补伤 检验 钻导向孔 分级回扩 按设计轨迹检验 检验 管道回拖严密性试压、通球测径验收撤场 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 31 7.27.2 针对本工程的质量保证措施针对本工程的质量保证措施 7.2.1 重要质控点 1、材料控制 a.各种材料要有产品质保书、出厂检验合格证等，并经我公司检验人员 及监理验收合格后方可投入使用。任何未经验收合格的材料不得投入使用。 b.组织专人进行材料采购，按照“质优、价廉、就近、及时”的原则进 行。 c.现场材料验收合格后，按照公司有关要求贮存和使用，以确保整个过 程中不损坏、不变质和
45、不丢失。 2、定向钻穿越质量控制 a.为保护补口防腐在拉管时不被破坏，在补口的拉管前进方向一侧增加 半个热收缩带，且补口应在拉管前一天完成以保证拉管时补口强度。 b.拉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，拉管 时采用电火花进行跟踪检查，发现漏点立即停止回拖进行补伤处理。 c.钻机及配套设备就位准确可靠，导向孔不得急于求快，要认真复核， 参数要求准确，偏差要符合规定，司钻、控向等操作人员要按照制定的方案 钻进，如有异常及时汇报，必要时征得建设单位同意和支持。钻孔曲线要圆 滑，扩孔要耐心细致，且要做好详细记录以便分析复核。 d.焊缝检验合格、钻具及拉管头可靠连接后方可拉管。拉管中
46、耐心细致， 注意参数变化，集中精力，发现漏点及损伤要及时修补。 3、泥浆质量保证 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 32 泥浆是定向穿越中的关键因素，我们将采用环保泥浆并制定以下措施： A、水源采用经净化处理后的当地河水，水经过沉淀池沉淀，沉淀之后的 水存入水罐，在水中加纯碱，提高水的 PH 值。 B、根据不同地层，按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，粘度控制在 4060s 之间。 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、废泥浆的处理：钻机场地内挖一个泥浆回收池，回收不了的泥浆用 25m3的泥浆罐排送到指定的位置。 苏北成品油管道工程 定向钻穿越施工方案 33 八、八、HSEHSE 管理措