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1、宿迁（市区-沭阳）天然气利用工程定向钻穿越新S325K79+556施工组织设计 编制单位：天津市管道工程集团编制日期：2014年8月2日目 录一、 业主关注的重点二、 工程概况三、 施工方案四、 施工组织和进度五、 质量保证措施六、 质量管理措施七、 主要工种及重点工程施工安全措施八、 环境保护措施九、 水土保持措施十、 雨季施工措施十一、 技术管理十二、 安全生产管理十三、 物资管理十四、 管道安全应急措施一、业主关注的重点1.长距离穿越成功的保证措施1.1设备保证：依据本次穿越的地质资料及拖管管径计算出本次穿越最大回拖力为22.03 吨，因此我们采用了回拖力为60T的FKW-60钻机施工，
2、由于施工距离长，钻杆摩阻力较大，易发生断钻杆或导向前进时钻杆不能按照设计曲线要求行进，因此本次穿越我们采用89钻杆，降低施工中孔内事故概率，确保穿越成功。2针对可能造成曲线偏移的原因，我们特制定了如下预防措施： 钻导向孔是定向钻穿越施工过程中重点控制的关键工序, 导向孔质量的好坏直接影响钻机回拖时回拖扭矩与拉力的大小。如果定向钻钻孔时呈“S”形，则将大大增加管线的回拖拉力与扭矩，因此导向孔在钻进的过程中要绝对避免出现“S”形。导向孔在钻进过程中出现“S”形的原因可以归纳为四类：第一，钻机就位方位与管线设计穿越方位有偏差，造成在导向孔钻进的过程中其轨迹逐渐偏离设计穿越曲线。第二，受外部磁场的影响
3、，控向方位角非管线走向的真实方位角，从而控向软件计算钻头方位的参数发生变化，导致从计算机采集的数据非钻头的真实位置。第三，受地质结构的影响。导向孔在钻进过程中要穿越不同的地层，由于各地层地质特征差异很大，即使是同一地层其硬度分布也会软硬不均，因此，钻头在钻进的过程中比较容易偏向相对较软的地层，造成与设计曲线发生偏移。第四，在导向孔钻进过程中，由于钻机操作人员（司钻员、控向员）人为操作有误，使穿越轨迹与设计曲线发生偏移。2.1保证钻机就位方位与设计管线中心线重合的措施钻机就位前，用测量仪器（如经纬仪）放出管线穿越中心线，根据穿越入土角、钻机自身尺寸（车长、车宽、轮距等）等参数计算出钻机就位的精确
4、位置，并用白灰或用线绳予以标记，并以此标记作为钻机就位的依据。在钻机就位过程中，除了利用白灰或线绳标记作为就位的标准外，就位后还要用测量仪器测量钻机就位偏差，经计算钻机就位方位相对于管线中心线的角度偏差如果超过0.1时，需要根据偏左偏右情况重新调整钻机，经多次就位-测量-调整-再测量，直到偏差控制在0.1范围内。钻机就位后，计算出精确的偏差数值，在开始钻导向孔时及时调整此偏差为零，从而保证导向孔轨迹与设计穿越曲线重合。2.2外部磁场对方位角的影响及控制措施外部磁场主要由地下管道、地下光缆、刚性建筑物（构筑物）、大型船只、地上高压线等产生，这些外部磁场将影响地磁场强度和地磁角度，从而影响控向方位
5、角，控向方位角的不确定最终导致钻孔时方向失控，本标段河流穿越位置或多或少存在影响钻进控向精度的外部磁场。根据现场确定的外部磁场的位置，在钻孔时，探测器到达外部磁场前，钻孔方向不能出现过大的左右偏移量，保持实际方位角与控向方位角的偏差在允许的范围内，在进入外部磁场时，实际方位角发生变化，此时的方位角与控向方位角不同，钻进时暂不考虑干扰后的方位角而直接按直线钻进，在进行数据测量时，根据控向工具面的位置输入与控向方位角接近的方位角。钻头穿越过磁场干扰区后，计算机控向数据恢复正常，此时导向孔轨迹与设计穿越曲线偏差应当在许可范围内，万一两者偏差较大，首先计算出实际偏差量，然后将经过磁场干扰区的钻杆抽出后
6、重新钻进进行偏差调整。在已知偏差量的情况下进行调整是很容易的，通过调整消除磁场影响，使导向孔轨迹与设计穿越曲线重合。2.3在穿越不同地层时的预防措施在穿越过程中，不同的地层其岩性也不同，即使同一地层也会不同程度的存在软硬不一的情况，这必然会影响钻孔倾角与方位角角度的调整。遇到这种情况时，每次调整的角度不应过大，调整范围控制在每次0.1左右，每根钻杆多次调整以获得需要的倾斜角与方位角角度，这也是防止导向孔轨迹与设计穿越曲线轨迹偏移的有效措施。2.5控制人为因素造成导向孔轨迹与设计穿越曲线偏差的措施开工前，加强对控向人员与司钻操作人员的培训，提高工作人员的素质，加强控向人员与司钻人员相互间的配合，
7、司钻人员以控向人员的指令为准，按照指令进行操作，防止人为操作导致钻孔出现偏移设计曲线。控向人员应严格按照设计曲线计算每次倾角的调整度数，认真掌握并注意穿越过程中的轨迹变化，通过轨迹变化确定控向方向的变化。从而控制导向孔轨迹与设计穿越曲线的偏移。3确保扩孔回拖顺利、回拖时管道防腐层不被损坏的措施3.1扩孔回拖能否顺利进行是关系到管道回拖一次成功的关键，施工时必须严格按照设计要求、规范要求和现场实际情况组织施工，并采取有利的措施保证扩孔回拖顺利进行。在管线顺利回拖的过程中,也应当采取一定的措施保护管道防腐层不被破坏。3.2在扩孔回拖施工前，检修所有的施工机具设备，确保在扩孔回拖时不出现机械故障，在
8、回拖开始后严禁无故停工。3.3管线回拖扩孔前，认真检查钻机锚固箱是否发生位移，如果发生了位移应立即采取措施进行加固处理，然后才能继续进行回拖扩孔作业。3.4在导向孔钻进时，严格按设计曲线施工，保证钻孔的平滑，为扩孔回拖提供有利的施工条件。扩孔级别按设计要求、规范要求及穿越段地质条件选取。3.5在扩孔回拖时严格控制泥浆压力、粘度及排量，根据地质条件，考虑在易产生塌孔地段适当增大粘度，减少塌孔的可能性。并在最后一次扩孔作业时，向泥浆中添加适当的润滑剂，以便在管线回拖过程中减小回拖阻力。3.6回拖时将管道放在发送沟内，发送沟里灌水。发送沟中心线应与管道穿越中心线相重合，便于管道顺利进行回拖。发送沟沟
9、底纵断面曲线应与管道自由弹性曲线半径一致。3.7由于场地限制或其他原因，在不能挖或不能全部挖发送沟的情况下，采取打土堆的方法将管道架离地面，让管道不直接接触地面，降低回拖管线与地面的接触面积，减少管道防腐层磨损机会。3.8扩孔时钻具组合顺序为钻杆+扩孔器+万向节+钻杆；回拖时钻具组合顺序为钻杆+扩孔器+旋转接头+U形环+管道。3.9回拖时扩孔器直径比穿越管道直径大150mm，以减小回拖力，并可保护防腐层。3.10塌孔一般发生在回拖管段的前端，此时应增大泥浆量，适当降低泥浆粘度，提高泥浆的润滑性能，将塌孔部位泥浆置换出去，确保管道顺利入孔。3.11在扩孔回拖时钻具连接完后先送泥浆冲洗，检查各泥浆
10、喷嘴是否畅通，确认合格后开始进行扩孔回拖。3.12发送沟开挖和管线下沟时，注意不要让施工设备刮碰到防腐层，并设专人指挥看管，下沟前，检查沟内是否有塌方，沟内是否有石块、焊渣、树根等坚硬石块，严禁使用推土机或撬杠等非起重工具下沟。使用吊管机或挖掘机下沟时要用尼龙吊带捆绑，防止与管道发生硬接触，损伤防腐层。3.14扩孔回拖过程中，使用的泥浆必须符合规定的要求，并与穿越段地质条件相匹配，保证孔内的光滑性；使用的泥浆量必须保证充满整个孔洞，尽量在回拖时使管道在孔洞内处于漂浮状态，减少管道在孔洞内与孔洞壁间的磨擦，防止在孔洞内管道防腐层被损伤。在扩孔回拖过程中，派专人在出土侧查看露在外面的管道防腐层情况
11、，发现防腐层被划伤时，立即叫停进行补伤处理后再进行回拖。二、工程概况1、工程地点：设计桩号KB4+322.92-KB5+114.952、工程内容：定向穿越新S325省道位置共1 段，管线为直径508mm的钢管，穿越长度约为265米。3、设计说明：本次穿越的主管道规格：50811.9mm钢管，L360M直缝钢管，设计压力4.0MPa。定向钻穿越段管线水平长度约为265m，入土角为9，出土角为6，穿越深度为路面以下11米，本定向钻从入土点（里程号 KB9+629 ）自西南向东北穿越S325省道，在 KB9+966 处出土。以曲率半径为1500D进行穿越，穿越深度为地面下去约11米），根据地堪此层穿
12、越土层为粉质黏土、黏土。定向钻穿越弯管段曲率半径762m（1500D），本工程拟采用60T钻机施工。三、施工方案1、 设计依据：1.1、施工技术标准和验收规范（1）建设方现场技术交底;（2）施工现场状况及对周围地质勘察调查的资料；（3）水平定向钻进技术规范中国非开挖协会。（4）油气输送管道穿越工程施工规范（GB50424-2007） （5）石油建设工程质量检验评定标准 管道穿越工程SY/T4104-95 （6）油气输送管道穿越工程验收规范GB 50424 （7）油气输送管道穿越工程设计规范GB 504231.2、国家现行的法令、法规、地区行业颁发的安全、环保等管理规定 1、中华人民共和国安全生
13、产法（2002年6月29日全国人民代表大会通过，2002年11 月1日实施） 2、中华人民共和国环境保护法（1989年12月26日） 3、中华人民共和国土地管理法（1998年8月29日） 4、中华人民共和国水土保持法（1991年6月29日） 5、土壤环境质量标准GB15618-19952、 施工工艺流程施工准备现场勘查、设计施工测量放线及定位管材进场焊接设备进场就位、开挖工作坑焊接好的管道试验、防腐合格合格管段就位泥浆配制穿越导向施工分级扩孔拖管穿越监控检查现场清理恢复退场3、 施工步骤 3.1施工准备了解工程情况为了做好管线穿越铺设工程，我们在施工前了解了穿越段在整个管线工程中的位置。本段工
14、程现场地势平坦，根据勘察资料分析，本工程管线铺设地段的地质状况以粉质黏土层为主：灰褐色，软塑状，有光泽，干强度中等，韧性中等与粉土呈互层状，局部有细砂层：灰褐色，中密，饱和，主要成分以石美、长石为主，级配差。物探、施工测量在掌握了穿越管线有关要求后还要到穿越物现场进物探、施工测量，以进一步搞清和核实穿越段处的地表和地下情况。物探工作包括两个方面，其一是施工区域内的管线等障碍的勘察，主要是通过仪器探测和收集有关原始资料及现场探查等手段来查清施工区域内，特别是出、入土点附近现有管线等障碍的种类及埋深；其二是地质勘察，主要是对出、入土坑附近及需铺设管线沿线进行，直接手段是开挖探坑，局部用小物钻等进行
15、勘察，以查清地层结构及障碍分布情况。物探是一项十分重要的工作，决定了非开挖铺管工程的成效和安全施工的关键。施工测量是在工程设计施工图管位和建设方现场交底的要求基础上进行，对需要穿越管线段的地面相对位置尺寸、地形标高等进行实地测量，建立和完善控制点及相关数据，为穿越管线轨迹设计提供正确的位置数据。穿越管线轨迹设计为了确保穿越管线施工质量和效益，定向钻穿越工程无论工程大小，都要进行穿越管线轨迹施工图设计，以达到穿越时不伤害其它已有管线或构筑物；穿越管线也不被其它已有管线和构筑物伤害或处在违规位置。穿越管线轨迹施工图设计是依据工程设计施工图和现场物探、测量资料以及建设方现场交底资料要求进行。主要完成管线施工时导向轨迹的平面图、剖面图和导向时定位倾角、深度数据表的设计，使待穿越铺设的管线的曲率半径和两端的倾角以及与附近障碍的间距等必须符合要求，本次穿越铺设的是钢管，按规范要求结合实际情况确定入土角和出土角分别是 9o和 6o，曲率半径在762 m）。经建设方和监理审核确认后指导管线导向。定位、放线根据穿越管线轨迹施工设计图，项目部组
