大中型河流定向鉆穿越施工方案

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1工程簡介

該標(biāo)段大中型河流定向鉆穿越包括涪江定向鉆穿越和水磨河定向鉆穿越，穿越斷面共涉及兩條自然氣管道和一條光纜套管定向鉆穿越，分別為元壩-德陽輸氣管道工程江油試驗(yàn)段建設(shè)項(xiàng)目的涪江管道D711定向鉆穿越和光纜套管D114定向鉆穿越，綿陽-江油自然氣輸氣管線工程建設(shè)項(xiàng)目的涪江自然氣管道D323.9定向鉆穿越。

涪江穿越入土點(diǎn)位于涪江西岸江油市九嶺鎮(zhèn)中和村4組，出土點(diǎn)位于涪江東岸江油市龍鳳鎮(zhèn)周脊村。光纜套管位于兩條自然氣管道中間，自然氣管道與光纜套管間距6m，涪江定向鉆穿越水平長度878.4m，實(shí)長884.15m，屬于水域大型穿越，管道防腐采用帶有防護(hù)層的三層PE加強(qiáng)級防腐層。入土角13.0o，入土點(diǎn)卵石厚度約8.8m，采用開挖溝槽安裝Φ813×11鋼套管隔離卵石，鋼套管長度為54m；出土角10.0o，出土點(diǎn)卵石厚度約8.4m，采用開挖溝槽安裝Φ813×11鋼套管隔離卵石，鋼套管長度為55m；鋼套管嵌入基巖不小于1m。

水磨河穿越入土點(diǎn)位于水磨河南岸龍鳳鎮(zhèn)龍?jiān)拼?組，出土點(diǎn)位于水磨XX岸龍?jiān)拼?組。穿越斷面由東向西依次為本工程管道、元德輸氣管道和光纜套管，間距分別為10m和20m。穿越水平長度315m，實(shí)長317.35m，屬于水域中型穿越，管道防腐采用帶有防護(hù)層的三層PE加強(qiáng)級防腐層。入土角13.6o，出土角8.0o。

為保證穿越成功，施工中嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定，各工種、崗位認(rèn)真負(fù)責(zé)，密切協(xié)同，做好充分準(zhǔn)備，細(xì)心分析各種可能發(fā)生狀況，制訂相應(yīng)處理措施，控向、司鉆制定鉆進(jìn)方案，保證導(dǎo)向孔曲線平滑；泥漿崗位全面把握地質(zhì)資料按地層配制，保證鉆孔需要，使成孔良好。

2定向鉆穿越流程

3施工準(zhǔn)備工作

3.1定向鉆場地規(guī)劃

由于本工程與元德輸氣管道試驗(yàn)段共同使用施工場地，定向鉆入土點(diǎn)即鉆機(jī)場地規(guī)劃為涪江穿越6400m2，水磨河穿越5600m2；出土點(diǎn)即回托場地包括回托操作和回托管道用地規(guī)劃為涪江穿越19100m2，水磨河穿越12000m2。使用推土機(jī)或人工平整，布置鉆機(jī)場地和排漿池，其中安置鉆機(jī)部位鋪墊面積26m×4m，保證鉆機(jī)的進(jìn)場就位，在穿越中心線的一側(cè)挖排漿池（20m×15m×2m）。焊接作業(yè)帶可利用部分線路段的施工作業(yè)帶寬度，自出土點(diǎn)前30m開始，長度為穿越長度

地貌恢復(fù)竣工驗(yàn)收附屬工程安裝連頭陰保安裝回填通球、試壓管線回拖預(yù)擴(kuò)孔補(bǔ)口補(bǔ)傷管溝復(fù)測鉆導(dǎo)向孔布管、組焊無損探傷鉆機(jī)試鉆測量放線施工便道修筑作業(yè)帶開拓防腐管運(yùn)輸發(fā)送溝開挖施工準(zhǔn)備

+30m，組裝場地前30米用于管線連頭。

3.2定向鉆段管道預(yù)制

整個(gè)穿越段管道單獨(dú)進(jìn)行清管和試壓，試壓采用電動(dòng)柱塞泵，上水選用潛水泵和離心泵，試壓用水均就近河道提取，沉淀凈化后使用。試壓后安裝收發(fā)球筒，采用清管器清除管道內(nèi)剩余水分。

3.3水力發(fā)射溝

試壓合格的管道布置在定向鉆穿越入土點(diǎn)一側(cè)的發(fā)送溝內(nèi)，管溝充水，具備發(fā)送條件，進(jìn)行定向鉆拖管施工。完成穿越后若穿越段不能馬上與兩端線路相連，應(yīng)在穿越段兩端焊上封頭，以防管內(nèi)進(jìn)入雜物。

3.4排漿池、地錨準(zhǔn)備

挖、砌排漿池2個(gè)（兩處穿越兩岸各1個(gè)），作為廢漿回收地，防止廢漿流散污染環(huán)境。排漿池的尺寸為：20m×15m×2m。挖地錨坑1個(gè)：尺寸為4m×2m×1.6m。穿越主管時(shí)地錨擋板前緊貼擋板均勻打8個(gè)8m長，壁厚為δ10的槽鋼。在地錨前緊貼長8米的鋼板樁,鋼管樁高出地面0.5米,在地錨和鋼板樁之間用8#槽鋼焊接穩(wěn)固。

3.5管線回拖力計(jì)算及定向鉆設(shè)備選型

由于各處定向鉆穿越長度不等，根據(jù)設(shè)計(jì)說明，及國內(nèi)、外的施工經(jīng)驗(yàn)，回拖力的值為計(jì)算回拖力的1.5-3倍計(jì)算，涪江管線回拖力約為64t，水磨河管線回拖力約為24t，施工設(shè)備性能見下表:

主要施工設(shè)備性能表定向鉆場地規(guī)劃簡圖鉆機(jī)下方鋼板槽鋼鉆機(jī)下方鋼板HBR206D-100Z鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率最大扭矩最高轉(zhuǎn)速入土角調(diào)理范圍最大穿越能力最大推拉力最大擴(kuò)孔直徑鉆機(jī)結(jié)構(gòu)鉆機(jī)總重量泥漿主罐發(fā)動(dòng)機(jī)功率最大流量最大壓力泥漿回收設(shè)備單臺425Hp（兩臺）2×1500L/min25Mpa振動(dòng)篩、除砂器、除泥器495HP（369kw）68000Nm/31rpm32000Nm/75rpm75rpm8度—22度Φ813mm@820米220000Ib（150T）1300mm拖車式43T（拖車安裝）4定向鉆施工工藝

4.1鉆前準(zhǔn)備

泥漿用料準(zhǔn)備:施工用淡水取河水放入水罐，經(jīng)沉淀后利用；膨潤土及必要的添加劑及時(shí)運(yùn)到。

鉆機(jī)及配套設(shè)備就位:將鉆機(jī)就位主管穿越中心線邊側(cè)。鉆機(jī)就位完成后，進(jìn)行系統(tǒng)連接、試運(yùn)轉(zhuǎn)，保證設(shè)備正常工作。

測量控向參數(shù)：按操作規(guī)程標(biāo)定控向參數(shù)，本穿越工程現(xiàn)場地形繁雜，不利于測量，為保證數(shù)據(jù)確鑿，在管中心線的五個(gè)不同位置測取，且每個(gè)位置至少測四次，進(jìn)行對比，并做好記錄。

泥漿配制：按本次穿越泥漿工藝要求及地質(zhì)狀況編寫配制方案，確定正確的混合次序，按不同的地層配制出符合要求的泥漿。

4.2鉆機(jī)試鉆

各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常、鉆桿和鉆頭清掃完畢后試鉆，鉆進(jìn)1-2根鉆桿后檢查各部位運(yùn)行狀況，各種參數(shù)正常后按次序鉆進(jìn)。

4.3鉆導(dǎo)向孔導(dǎo)向孔鉆進(jìn)本卷須知

首先進(jìn)行主管線導(dǎo)向孔鉆進(jìn)。導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)是整個(gè)定向鉆施工的關(guān)鍵，需

要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙鉆導(dǎo)向孔,鉆孔偏差符合設(shè)計(jì)要求?？叵?qū)Υ┰骄燃肮こ坛晒χ陵P(guān)重要，并直接關(guān)聯(lián)到主管穿越，開鉆前細(xì)心分析地質(zhì)資料，確定控向方案，泥漿與司鉆重視每一個(gè)環(huán)節(jié)，認(rèn)真分析各項(xiàng)參數(shù)，相互協(xié)同鉆出符合要求的導(dǎo)向孔，鉆導(dǎo)向孔要隨時(shí)對照地質(zhì)資料及儀表參數(shù)分析成孔狀況，達(dá)到出土確鑿，成孔良好。

定向鉆鉆進(jìn)曲線應(yīng)嚴(yán)格依照穿越施工規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙曲線要求進(jìn)行，施工前應(yīng)進(jìn)行試鉆。其中，導(dǎo)向孔曲線與設(shè)計(jì)曲線的偏移量半徑不大于2m；出土點(diǎn)沿設(shè)計(jì)軸線的縱向偏差不大于穿越長度的1%，且不大于3m；橫向偏差應(yīng)不大于穿越長度的2%，且不大于2m。

過程控制

用HBR206D-100Z鉆機(jī)水平定向鉆機(jī)進(jìn)行本次穿越工程的主管線施工，按操作規(guī)程標(biāo)定控向參數(shù)，為保證數(shù)據(jù)確鑿，在管中心線的2個(gè)不同位置測取，且每個(gè)位置至少測3次，進(jìn)行對比，并做好記錄；利用探頭對方位角進(jìn)行測量，可以保證穿越曲線的偏差滿足設(shè)計(jì)要求，為保證鉆導(dǎo)孔時(shí)呈“S〞形我方應(yīng)用的是英國Sharewell公司生產(chǎn)的MGS定向系統(tǒng),確保出土位置確鑿無誤，曲線平滑，在磁場干擾較大的地方可布線圈來滿足MGS定向系統(tǒng)的磁場的穩(wěn)定性。其鉆導(dǎo)向孔的鉆具組合是：

12″齒鉆頭+