【文章內容簡介】 藝工程 施工組織設計 4 泥漿是定向穿越中的關鍵因素，被視定向鉆的“血液”，其主 要作用是攜帶和懸浮鉆屑并排到地表、穩(wěn)定孔壁和降低鉆進時所需的扭矩和推拉力、冷卻和沖洗孔底鉆具。泥漿的主要工藝性能是流變性和失水造漿性，現(xiàn)場控制的主要因素是泥漿的粘度、各種添加劑的配制以及泥漿的壓力和流量。 泥漿添加劑：為保證泥漿具有良好的流變性、高攜砂性、固壁和潤滑性能、在配出基漿的基礎上，再按基漿重量的 2— 4‰比例加入的各種泥漿添加劑，使用的泥漿添加劑有：增粘劑、固壁劑和潤滑劑等。 粘度控制：根據穿越段地層情況，在鉆導向孔階段，泥漿粘度控制在 3545S；在預擴孔和回拖階段泥漿粘度提高 510S；實際工作中，泥漿的粘度隨土層的不同而變化，并選用不同的添加劑。 本次穿越地層主要是粉質粘土，我們采取以下措施： 按照事先確定好的泥漿配比用符合環(huán)保要求的定向鉆專用膨潤土，配出符合要求的泥漿； 為了確保泥漿的性能，使膨潤土有足夠的水化時間，在用量不改變的情況下，我們采取增加泥漿儲存罐的數(shù)量，在此工程中我們使用 2 個配漿罐和 2 個泥漿攪拌罐； 此次穿越地層主要為粘土。地層較穩(wěn)定，成孔性較好，巖屑易造漿，控制適當?shù)偷恼扯?、切力，降低摩阻以減少鉆井扭矩及推 進阻力，從而達到提高機械鉆速目的。對此我們將 PH 值控制在 9 左右，粘度控制在 35～ 45 秒左右； 技術方案 為保證工程順利 進行 ， 依據天然氣管道施工規(guī)范要求， 我公司組織對擬采用定向鉆穿越鋪管場地現(xiàn)狀 地形 、 地下管網情況進行了測量和探測 ；并在前期地質勘察資料基礎上 ,根據 相關規(guī)范要求和現(xiàn)場 具體 情況初步設計如下方案： XX 高速公路 本次穿越 一根 DN300鋼管。 鉆機置于 高速西側 ，現(xiàn)場要平整 。 本次定向鉆穿越入土點地面高程為 ， 出土點地面高程為 ， XX高速 高程為 ，高差 ；根據相關技術資料為保證 XXX高速公路安全，天然氣管道在 XXXX 高速公路埋深必須達到 ； 也就是說相對地面高程管道最深點要達到 10米深。 ∮ 1500D， D為管道直徑 ，推算出曲率半徑為 （此曲率半徑是管道饒成一個圓的半徑距離） ；也就是說本次穿越的管道彎曲半徑必須大于 。 針對本工程情況為滿足上述幾天然氣管線穿定向鉆工藝工程 施工組織設計 5 點要求推算出本工程穿越距離應不少于 303米 。 入、出土點間距 。設計入土角 12%，管中心高程 ； 出土角 8%，管中心高程 ； 高坡 最深處管中心高程 。 鉆機等機具的進出較方便，但入、出土點地勢起伏較大，需進行場地平整。 工作坑開挖尺寸為： **，打圍尺寸 *；下管坑開挖尺寸為： **，打圍尺寸 *。 施工時管道的進出口埋深及坡度需視現(xiàn)場情況作相應調整 XXX 大道 本次穿越鉆機置于 XXXX大道 西 北 方向 工作坑內 。 本次定向鉆 穿越入土點 埋深 為 ；出土點 埋深 為 。 入、出土點間距 。設計入土角 +%，管中心高程 ；出土角+%，管中心最深處 埋深為 。 鉆機等機具的進出較方便，但入、出土點地勢起伏較大，需進行場地平整。 工作坑開挖尺寸為： **，打圍尺寸 *；下管坑開挖尺寸為： **，打圍尺寸 *。 施工時管道的進出口埋深及坡度需視現(xiàn)場情況作相應調整 。 XXX 大道 本次穿越鉆機置于 XXX大道 南 側 從兩個方向穿越 。 向北方向穿越 XXXXX大道 一根 DN325鋼管和一根 DN168鋼管，兩管間距離 1米，由于 穿越段有一自來水管道和污水管埋深分別為 ，為安全起見穿越管道最深點要達到 。 入、出土點間距 。設計入土角 8%，出土角 6%。 鉆機等機具的進 出 困難 ，需進行場地平整。 工作坑開挖尺寸為： **，打圍尺寸 *；下管坑開挖尺寸為： **，打圍尺寸 *。 向西方向穿越 XXXXX大道 一根 DN168鋼管，由于穿越段 下管坑 有一自來水管道 ； 污水管 和電信管 影響下管坑開挖 ，為安全起見 此下管坑移至電信管后面開挖（詳見施工圖）。 穿越管道 出土埋深為 。入、出土點間距 。設計入土角 8%，出土角 6%。 施工時管道的進出口埋深及坡度需視現(xiàn)場情況作相應調整。 天然氣管線穿定向鉆工藝工程 施工組織設計 6 第三章 施工工序管理 主要施工工藝流程： 導 向 這是本工程的關鍵工序，定向鉆進所使用的鉆頭是一種射流輔助切削式鉆頭，鉆頭前帶有一個斜面，當鉆頭不停地回轉而且不斷地前進時會鉆出一個直線孔；當鉆頭朝著某個方向給進而不回轉時，鉆孔發(fā)生偏斜。在導向鉆頭內腔裝有一個發(fā)射器，當鉆孔向前推進時，發(fā)射器發(fā)射出來的信號被地表接受器所接受而進行追蹤，從而可以監(jiān)視鉆頭的方向、深度和其它參數(shù)。當發(fā)現(xiàn)偏離設不符合 不符合 焊 接 施工準備 開挖工作坑、下管坑 定向鉆進導向孔 安裝調試定向鉆機 布 管 監(jiān)理檢查核實管孔位置、標高 分級擴孔 現(xiàn)場驗收交接 編寫竣工報告 拖 管 天然氣管線穿定向鉆工藝工程 施工組織設計 7 計軌跡時，就通過調整鉆頭斜面的方向，進行造斜糾偏，直到鉆頭的位置回到設計軌跡時為止，這樣就會鉆出和設計軌跡重合的先導 孔。 為確保本工程成功地完成定向鉆進的導向工作，要嚴格按照設計規(guī)劃好的穿越曲線鉆進，主要是控制好鉆進曲線不同位置的深度和造斜率。在不超過管道彈性敷設半徑或鉆桿彎曲極限的范圍內，操作員應確保按設計的軌跡鉆 進 ，如果前一段鉆進沒有完全符合設計曲線，所出現(xiàn)的差值可以通過下一段來修正，并記錄實際鉆孔與鉆孔的偏差，通過計算來調整鉆進的參數(shù)。 設計鉆孔軌跡時重點考慮以下影響因素：待回拖管線的材質、尺寸、曲率半徑；鉆桿彎曲極限；地層條件；地上、地下障礙物狀況 。 預擴孔 預擴孔就是在實際鋪設管線之前，經過一次或多次的擴孔來擴大鉆孔的直徑，以減小回拉鋪管的阻力，確保施工順利完成。最終成孔直徑一般比管子直徑大 200 毫米（或是管徑的 倍），本次施工設計終孔直徑為φ 600mm 。 導向孔鉆完成后，將鉆頭從鉆桿上卸下，安裝上合適的反擴孔鉆頭和分動器，然后在分動器后面接上回拉鉆桿，進行擴孔鉆進。擴孔的速度和地質及鉆機的參數(shù)等因素有關，要選用合適的擴孔工藝參數(shù)才能順利完成擴孔工序。 預擴孔的原則和需要 注意的事項 預擴時，回擴頭后面帶的不是管子而是鉆桿，鉆桿是通過萬向節(jié)與回擴頭連接被拖入鉆孔中的； 在將后面的鉆桿安裝之前，要確信鉆機是被鎖定的； 當擴孔完成，拉完足夠的鉆桿后，將鉆機鎖定，用液壓管鉗在出口點卸開鉆桿接頭，接上回擴頭、萬向接和鉆桿轉換連接桿； 按照安全操作步驟進行預擴。保持機組成員與操作員密切聯(lián)系、確保整個連接過程的安全。 擴孔時視工作坑 返 漿情況，合理調配泥漿的粘度、比重、固相含量等技術參數(shù)。 拖管線 經過預 擴孔后，才可以進行 鋼 管的回拖工作，回拖管線時 鋼 管在擴好孔的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與洞之間由泥漿潤滑，這樣即減少了回拖阻力，又天然氣管線穿定向鉆工藝工程 施工組織設計 8 保護了管線防腐層。經過鉆機多次預擴孔，最終成孔直徑一般比管子直徑大 200毫米，所以不會傷害 鋼 管外壁。 先將 制作好的 拖 管頭與待鋪管道 安裝 聯(lián)接起來，然后將拉管頭與分動器聯(lián)接，隨著鉆桿的回拉，管道慢慢進入孔內 ，直到完成全部管道的鋪設。然后卸下擴孔鉆頭及分動器，取出剩余鉆桿取下拉管頭，鋪管工作完成。 第四章 施工 總體部署 施工前 準備 工作 本項目落實后 ,我公司將迅速展開下列各項施工準備工作： ⑴ 施工前落實相關手續(xù)。 ⑵ 組織項目部施工人員到現(xiàn)場進行施工前的詳細勘察，了解施工現(xiàn)場地形，進一步核實地下可能會出現(xiàn)的障礙物、準確高程及地下土層的地質情況。 ⑶ 施工 現(xiàn)場 設備擺放 、 待鋪線路 的準備。 ⑷ 施工設備 檢測與調試 ，確保其處于良好工作狀態(tài)。 ⑸ 檢查核實并調整施工方案。 ⑹ 施工所需的規(guī)范、圖紙、表格等技術資料的準備。 ⑺ 提交開工報告，準備正式開工。 項目部組建 為了圓滿完成該項工程施工任務，確保工程實施目標的實現(xiàn)，結合我公司質量方針： “采用先進技術，實行科學管理，精心勘察施工，提供滿意成果”，本著“安全第一，質量為主”的思想，本工程實行項目管理制，現(xiàn)場成立項目經理部。 由項目經理負全責 ,按項目法施工模式，組織內部的施工生產諸要素，對工程的質量，工期，安全，成本等綜合效益進行有計劃地組織管理 ，組織機構框圖如下 : 天然氣管線穿定向鉆工藝工程 施工組織設計