定向钻穿越施工手册.ppt

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辽河油田油建二公司穿越工程分公司
二零一一年五月
一. 编制依据及相关内容
1、《油气输送管道穿越工程施工规范》 GB 50424-2007
2、《石油天然气建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程》 SY 4207-2007
GB 50424-2007验收规范中与定向钻穿越有关的内容:
水平定向钻穿越施工
一般规定
:
⑴穿越河流等水域时,,且穿越管段管顶到河床底部的最少距离宜大于穿越管径的10～15倍,且不小于6m。对防洪等级高的河流,应根据不同的地质类别,适当增加穿越深度。
⑵穿越铁路、公路时,穿越管段管顶埋深应符合铁路、公路等相关部门的规定。
、出土角的大小,应根据地质、地形条件和穿越管段的材质、管径来确定。入土角宜为8°～20°,出土角宜为4°～12°。必要时,可适当调整入土角、出土角的大小。
。曲率半径不宜小于1500D,且不得小于1200D。
。
、砂土、粉土、粘性土。对仅在出土点或入土点侧含有卵砾石等不适合水平定向钻施工的地质条件时,经采取措施后也可进行水平定向钻穿越施工。
:
⑴施工前应熟悉地质类别、地质构造及地质的性质。
⑵施工前,建设方应按现行国家标准<<岩土工程勘察规定>>GB 50021的要求向施工单位提供地质报告。其类容包括但不限于以下类容:
①勘察目的、任务要求和依据的技术标准。
②拟建工程概况。
③勘察方法和勘察工作布置。
④场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性。
⑤各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值。
⑥地形水埋藏情况、类型、水位及其变化。
⑦土和水对建筑材料的腐蚀性。
⑧可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价。
⑨场地稳定性和适宜性的评价。
若有不足部分,施工单位可向建设单位提出补堪申请报告。
⑶地质报告应附下列图表:
①勘探点平面布置图。
②工程地质柱状图。
③工程地质剖面图。
④原位测试成果图表。
⑤室内测试成果图表。
:见第七章相关计算
:见第七章相关计算
、扩孔器的泥浆喷射孔的个数,泥浆喷射孔的个数应按下式计算:
N=Q/∏R2·V
Q：泥浆泵正常排量（m3/min）
N：扩孔器喷射孔个数（个）
R：喷射孔半径(m)
V：要求泥浆的喷射速度（m/min）
,建设方应提供完整的施工图。
施工图的内容应包括:
⑴设计说明书管道穿越施工平面图、管道穿越断面图。
⑵出入土点的角度和位置。
⑶在穿越区域内有地下障碍物时,地下障碍物的位置、埋深,应标注在施工图上。
:
⑴施工便道应具有足够的承载力,宽度应大于4m,弯道的转弯半径应大于18m,并与公路平缓接通。
⑵施工用水应符合配制泥浆的要求。
⑶施工场地应能满足施工作业的要求。
:
⑴穿越管段的组对、焊接、检验及补口等应符合本规范第5章的要求。
⑵穿越管段预制应在最后一级扩孔前完成。
:
⑴根据施工场地规划,设备依次进场就位。
⑵钻机宜安装在穿越中心线上。锚固件应安装牢固。
⑶有线控向系统的调校地点应选在不受磁场干扰的区域。调校时探头在同一位置宜多次测量,并取多次测量值的算术平均值作为方位角基准值。
⑷设备安装完成后应进行整体试运转,确保设备工作正常。
⑸在条件具备的情况下,应使用人工磁场。
:
⑴小型水平定向钻机的安装场地可为40m×40m,大型水平定向钻机的安装场地一般约为60m×60m。安装场地应根据钻机及附属设备的要求,结合现场条件进行布置。
⑵钻机场地内应设泥浆池,其大小应根据泥浆用量确定。泥浆池不宜放在穿越中心线上。
:
⑴穿越管段预制场地宜设在出土点附近,在出土点应设一个30m×30m的钻具操作场地。
⑵管段预制场地宜与入土点出土点成一线。穿越管段的预制场地的长度宜为设计水平长度加20m,宽度应符合现行国家标准<<油气长输管道工程施工及验收规范>>GB 50369的有关规定。
⑶若因场地限制预制管段不能直线布置,应在出土点保持不少于100m的直管段,方可采取弹性敷设。

,应根据设计给出的控制桩位、设备情况、工程情况、地形地貌等编制施工场地平面布置图。
,并确定穿越入土点、出土点。
、出土点及穿越中心线,确定钻机安装场地、管线侧施工场地泥浆池以及穿越管段预制场地的边界线,并撒上灰线。

:
⑴控向操作应由经过培训合格的人员操作,控向系统的功能应满足工程的需要。
⑵导向孔应根据设计曲线钻进。
⑶每钻进一根钻杆宜采集一次控向数据。根据采集的空闲数据,及时调整,使穿越曲线符合设计要求。
⑷钻导向孔时,钻杆折角宜符合规定。。
⑸导向孔实际曲线一设计穿越曲线的偏差不应大于1%,且偏差应符合下表规定:
:
⑴最终扩孔直径应根据不同的管径、穿越长度、地质条件和钻机能力确定。一般情况下,最小直径与穿越管径的关系应符合下表规定:(mm)
注:管径小于400mm的管线,在钻机能力允许的情况下,可直径扩孔回拖。
⑵扩孔宜采取分级、多次扩孔的方式进行。
⑶扩孔过程中,如发现扭矩、拉力较大,可采取洗孔作业;洗孔结束后,再继续进行扩孔;扩孔结束后,如发现扭矩、拉力仍较大,可再进行洗孔作业。
:
⑴回拖前,应完成以下事项:
①连接前应用泥浆冲洗钻杆,确保钻杆内无异物。
②连接后应进行试喷,确保水嘴畅通无阻。
③旋转接头内应注满黄油,旋转应良好。
④回拖前应对钻机、泥浆泵等设备进行保养和小修。
⑵管段回拖时,如管径大于1m,宜采用浮力控制措施。
⑶回拖宜按下列要求采用发送沟或发送道的方式发送:
①采用发送沟时应符合下列规定:
a 在回拖前,应将穿越管段放入发送沟。,发送沟的下底宽度宜比穿越管径大500mm。
b 管道发送沟内应注水。一般情况下,管沟内最小注水深度宜超过穿越管径的1/3。
c 采取措施,使管道入土角与实际钻杆出土角一致。
②采用发送道方式时应符合下列规定:
a 根据穿越管段的长度和重量确定托管架的跨度和数量。
b 托管架的高度设计应满足预制管段弯曲曲率的要求。
c 托管架的强度、刚度和稳定性应满足设计要求。
⑷回拖钻具连接的顺序宜为:
钻机 钻杆 扩孔器 旋转接头 U型环 拖拉头 穿越管段
⑸回拖时宜连续作业。特殊情况下,停止回拖时间不宜超过4h。
,应清理场地,恢复地貌。
:
⑴根据不同的地质条件,应在泥浆实验室试配并确定不同的泥浆配方。
⑵在施工过程中,应根据地质情况和钻进工艺,调整泥浆的配方和泥浆的性能。
⑶在整个施工过程中,泥浆宜回收、循环使用。
⑷泥浆粘度的现场测量宜用马氏漏斗,每2h测量一次。泥浆粘度应根据地质情况确定,也可按下表确定。
SY 4207-2007验收规范中与定向钻穿越有关的内容:
定向钻作为单位工程时的分部、分项工程与检验批的划分:




根据施工图要求的入土点和出土点坐标放出管道中心轴线,并确定钻机安装位置和蓄水池、泥浆池、回收池的占地边界线。
泥浆配置应根据地质条件和管径大小确定粘度、密度。
钻进施工时应做好泥浆回收,防止污染环境。
施工钻进应根据设计曲线钻导向孔,并应随钻随测量,做好记录。
施工前应对钻杆和套管进行清扫,不应有杂物,钻杆质量应满足钻进要求。

导向孔钻进曲线的曲率半径应符合设计要求。
检验数量:全部检查。
检验方法:检查施工记录。
入土点坐标符合设计要求
检验数量:入土点。
检验方法:仪器测量。
导向孔曲线允许偏差及其检验数量、检验方法应符合表2的规定。