古交(清徐)至太原煤层气输气管道工程水平定向钻穿越施工方案.doc
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1、古交清徐至#煤层气输气管道工程A088-A94/A96-A100水平定向钻穿越施工方案四标段中化二建集团#二O一二年九月一日目 录一、 编制依据1二、 工程概况:2三、 现场分析和方案选择2四、 施工准备工作3五、 施工顺序与方法4六、 质量和安全管理措施11七、 HSE管理体系25八、 施工事故与应急措施29九 、雨季施工措施30十、 各项资源需要量计划30十一、施工进度计划33一、编制依据1.1 #民生石油天然气勘察设计#设计的清徐至罗城项目四标段A088-A100水平定向钻穿越工程施工图。1.2 现行的法律、法规1中华人民#国安全生产法主席令第70号2002;2中华人民#国环境保护法主席
2、令第22号1989;3建设项目环境保护管理条例国务院令第253号1998;4) 中国石油化工集团公司安全、环境与健康HSE管理体系Q/HSE 0001.1-2001。1.3 遵循的验收规范、质量检验评定标准等1油汽长输管道工程施工与验收规范GB50369-2006;2油汽输送管道穿越工程施工规范GB50424-2007;3石油天然气金属管道焊接工艺评定SY/T0452-2002;4钢质管道焊接与验收SY/T4103-2009;5石油天然气建设工程施工质量验收规范输气管道线路工程SY4208-2008;6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。1.4根据建设单位组
3、织的现场勘察所获取的有关资料。1.5根据我公司现有的技术装备和施工能力。二、工程概况古交清徐-#煤层气输气管道工程四标段A088-A100桩之间须穿越村级公路3处,七三公路1处、晋源环卫绿化队大院、康培集团1#、2#种植园与苗圃种植地。该区段总长1882米,地面附作物以苗圃为主。详细情况见平面示意图附图一三、现场分析和方案选择 图纸设计A088-A100为大开挖,根据现场实地考察和实际测量。1. A088A094桩之间须穿越康培集团1#种植园白皮松基地215米,苗圃种植地570米,经与康培集团和苗圃单位相关负责人初步协商,该地段地面附作物补偿费用数额较大,且协调难度大,无形中会影响施工工期。康
4、培集团和苗圃单位负责人建议,尽量采用非开挖方式进行施工。2. A096A100之间桩之间须穿越七三公路和林带共330米,其中林带280米。图纸设计七三公路为大开挖公路桥洞穿越,通过实地考察发现,管道在桥洞中的位置距大运高速公路太近,不能满足相关规范要求;且桥洞空间狭窄,无法进行施工作业。林带树木为风景树,大开挖征地所补偿的地面附作物费用较高。为保证工程进度,节约成本,经与建设单位、#和监理单位共同协商,针对A088A094和A096A100的地理条件和实际情况,可以采用水平定向钻施工,A094A096(康培集团2#种植园采用大开挖的方式。大开挖与水平定向钻穿越工期、费用对比如下表:大开挖水平定
5、向钻工作内容造价工作内容造价1、 协调征地地面附作物赔偿;2、 作业带清理、扫线;3、 布管、运管;4、 管沟开挖、回填;5、 地貌恢复;6、 大开挖穿越公路修筑临时绕行道路征地、加设套管与路面恢复7、 坟地改线绕行;8、 其它工作围墙拆除恢复等1、 钻机作业场地协调征用;2、 定向钻穿越2900元/米施工工期 天施工工期 16 天四、施工准备工作1.测量放线。根据设计交底桩与施工图纸放出钻机场地控制线与设备摆放位置线,确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。2. 施工场地准备。施工作业带、管道预制场地的准备、入土点和出土点工作面的准备。 1管道预制场地在康培集团2#种植园A088A094)
6、,所需预制场地宽度12米,长660米。管线从出土点后30米开始焊接,预制场地前30米用于管线连头。2) 入土点工作面:宽25米,长50米。平整后,在钻机场地一侧挖排浆池15m*30m*2.5m),同时排浆池底部采用防渗水工布处理,做好防渗措施。钻机场地油料区用砖砌隔离墙1次,4米宽,6米长,2米高。搭设泥浆料棚。场地四周挖0.8m*0.8m的排水沟并围栏。3) 出土点工作面:宽30米,长30米。平整压实后,用于放置钻杆和出土点设备。在穿越中线的一侧挖排浆池8m*15m*2.5m)。4) 场地准备完成后,对机械设备进场道路进行修筑,路面承载力必须满足进场机械的要求。3. 材料准备。管材A088-
7、A100共2000米,热缩套200个。管材到位后,开始在预制场地布管、焊接。4. 机械准备。主要施工机械设备见各项资源需要量计划。5. 建设单位提供相关的地勘资料。每100米1个地勘点。五、施工顺序与方法1. 施工方法简述见附图二管道预制场地在康培2#种植园,图中A、D点分别为水平定向钻入土点,B、C点为出土点,A-B之间穿越距离900米,D-C之间穿越距离为330米。2. 施工顺序测量放线施工准备人材设备进场机井开挖设备就位调试钻机调试钻机就位泥浆配备穿越轴线控制穿越深度控制管道安装调试穿越导向孔回扩回拖穿越结束泥 浆 配 备循环再用泥 浆 处 理废浆余 泥 清 运3.水平导向钻进施工1)钻
8、机与配套设备就位将钻机就位在第一趟管道穿越中心线位置上,钻机就位完成后,进行系统连接、试运转,保证设备正常工作。2) 测量控向参数按操作规程标定控向参数,为保证数据准确,在管中心线的不同位置测取,且每个位置至少测四次,进行对比,并做好记录。3) 泥浆配制泥浆是定向穿越中的关键因素,穿越经过地层有:粉土,粉质沙土,以与淤泥质粘土。按本次穿越泥浆工艺要求与地质情况编写配制方案,确定正确的混合次序,按不同的地质层配制出符合要求的泥浆。由于穿越地段地质情况比较复杂,对泥浆的要求比较高,为克服对付这种不利因素,我们将采取以下措施:1水源就近渠灌溉渠用水,用水泵输送至水罐内,在水罐中沉淀、过滤后配浆。2按
9、照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。3使用的泥浆添加剂有:降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。所加添加剂采用环保型添加剂,符合环保要求。4为了确保泥浆的性能,使膨润土有足够的水化时间,在用量不改变的情况下,我们采取增加泥浆储存罐的数量,在此工程中我们使用1个配浆罐和2个泥浆搅拌罐。 5粘土层容易水化膨胀,引起缩径卡钻的潜在危险。针对该层,泥浆的失水性能是关键。因此,在提高粘度的同时加入定量的改性淀粉来控制失水。6粉土层成孔性差,易沉砂。我们的措施是:在泥浆中加入正电胶,形成一种“液体套管。4钻机试钻开钻前做好钻机的安装和调试等一切准备工作,确定系统运转正常、钻杆和
10、钻头清扫完毕后严格按照设计图纸和施工验收规范进行试钻,钻进1-2根钻杆后检查各部位运行情况,各种参数正常后按次序钻进。5钻导向孔按照“数字管道的要求,钻孔期间,建立穿越曲线数据库,采集在控向过程中由控向系统的计算机自动生成的有关数据。如每个测量点的Inc、Az、Away、Right、Elev 值。每隔一根钻杆测量一次穿越曲线的三维坐标。导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键,本次穿越工程用GD-125C水平定向钻机实施。钻导向孔的钻具组合是:9.5牙轮钻头+造斜短节+7无磁钻铤+5S-135钻杆控向对穿越精度与工程成功至关重要,并直接关联到主管穿越。开钻前仔细分析地质资料,确定控向方案,泥浆与司钻
11、重视每一个环节,认真分析各项参数,互相配合钻出符合要求的导向孔,钻导向孔要随时对照地质资料与仪表参数分析成孔情况,达到出土准确,成孔良好。控向设备采用有线月蚀无磁定向系统,为防止钻孔时导向孔与设计穿越曲线的偏移,将采取以下以下措施:措施一:布置地面信标系统(Tru-Trucker system),即在地面布置人工磁场措施二:严格按照施工规范,确保每根钻杆的操作,符合设计所规定的曲率半径范围,并在此基础上,每根钻杆的倾角和方位角的变化值满足漳卫新河工程穿越工程施工与验收规范规定的钻杆折角范围之内。措施三:对射流钻进工艺适合软地层,造斜短节的工具面与钻头射流钻进的中心线一致,使测量的工具面值更接近
12、实际工具面值,有助于控向工程师控制钻进方向。6 预扩孔主管穿越采用以下4级扩孔,每次预扩孔都将进行钻杆和钻具的倒运与钻具连接。扩孔级别如下:第一级用400mm刮刀式;第二级用600mm刮刀式;第三级用750mm流道式扩孔器。扩孔次数与级别根据现场情况做适当调整。7管线回拖回拖是定向穿越的最后一步,也是最为关键的一步。管道回拖采用500mm挤扩式扩孔器+100T回拖万向节+508mm穿越管线。在回拖时进行连续作业,避免因停工造成阻力增大。管线回拖前要仔细检查各连接部位的牢固。为保证回拖的顺利将采取以下措施:1连管回拖前,保证预制管线至少出土点附近的200米管线和穿越轴线的一致性,减少管线进入孔洞
13、时的侧向摩擦力,确保防腐层完好进入孔洞。管道放置在装有土的麻袋上,离地0.4米,在麻袋上涂上润滑油黄油等,以减小管线底部与地面的摩擦力。2管线回拖采用发送沟的方式进行。发送沟采用单斗作业,其尺寸为上口宽2.8m、下口宽1.2m、深2.0m,长60米;在挖发送沟时,计算好发送沟,特别是管线进入孔洞的这一段发送沟的坡度,确保发送沟,特别是管线进入孔洞的这一段发送沟与穿越孔洞的圆滑平缓。3管道回拖前将检验合格的穿越段管线放入发送沟内,就位时布置不少于三台挖沟机,起吊高度以1m为宜,起吊点间距不超过26m,吊具用尼龙吊带发送沟内不得有石块、树根和硬物等,沟内注水,确保将管道浮起,避免管线底部与地层摩擦
14、。4在回拖作业时,增加高润滑泥浆,使高润滑泥浆象薄膜一样附着于表面。5回拖前,对预制管线焊缝进行100%X射线探伤与100%超声波探伤,探伤合格后,按设计要求进行防腐补口,并对管线进行单独水压试压。准备好补口、补伤材料和器具与电火花检漏仪,安排专人巡视管线。6在扩孔回拖时,把扭矩控制在合理的范围内。扭矩过大,钻杆卸扣困难,欲速则不达。因此,把扭矩控制在适宜的范围内,保证扩孔回拖时的顺利进行。7回拖时注意加强两岸联系,时刻注意表盘的读数。同时,做好每一遍扩孔的记录,有助于下一级扩孔借鉴,使扩孔、回拖具有可溯性,保证扩孔回拖的顺利。8根据地质情况与上一级扩孔情况,合理确定下一级的扩孔尺寸和扩孔器水
15、咀的数量和直径,保证泥浆的压力和流速,从而提高携带能力,减少岩屑床的生成。以保证扩孔回拖的顺利。8钻机场地地貌恢复、剩余泥浆处理和设备转场。4. 施工控制措施关键工序、特殊过程的实施控制工序工程控制设置实施措施检查办法关键工序导向孔钻进深度误差cm0.5h1、做好导向仪标定工作2、多测多量并做好导向记录1、检查标定记录与导向孔记录。2、在出露处进行复核。坡度1、通过导向孔迹高程换算控制工作管的坡度。2、时时监控导向仪坡度读数。1、复核导孔轨迹高程;2、检查导向孔记录表中的倾角记录。安全间距:垂直h30cm综合考虑各种因素,适当加大安全间距,确保铺管质量。1、检查施工方案断面图。2、复核导孔轨迹
16、与其它管线间距。曲率半径钻孔轨迹率半径应满足工作管曲率半径要求。检查施工方案与钻孔轨迹是否大于工作管曲率半径。特殊工序回拉铺管拉管壮举、分动器的安装连接牢固。目 测拉管参数的控制拉力15Mpa不着扭矩7Mpa监视钻机仪表读数泥浆的使用视土层类型,配制不同泥浆检查泥浆粘度、比重、固相含量等技术参数交通安全疏导交通、保证施工安全现场维护交通秩序5.水平导向钻进施工危险点辩识作业活动危险因素可能导致的事故涉与的相关方具体控制措施顶管施工管线测量不完善伤人施工人员与群众准确测量地下管线布置情况,作好记录,施工人员清晰管线布置情况后方可施工。未经三级技术交底进行施工人员伤害施工人员未三级进行技术交底禁止
17、施工,交底明确后方可施工焊机电源线破损残旧,电源线与开关接触不良触电施工人员更新电源线电焊作业工作间断时不切断电源触电施工人员工作间断切断电源雨中进行电焊触电施工人员停止电焊或在有遮雨措施情况下进行工作无图纸、无施工方案施工人员伤害施工人员禁止施工,加强图纸的索取和方案的编制施工过程在工作坑内休息坍塌伤人施工人员禁止在坑内停留休息施工用电与接地不规范触电施工人员严格执行一机一切闸制并有良好的接地顶管施工时机械扭力过大伤人施工人员严格按操作规程执行施工现场夜间未设危险警示灯伤人施工人员设置警示灯与其他危险标志施工范围的围蔽不规范伤人施工人员、群众按市政园林20041633号文要求进行围蔽施工六、
18、质量和安全管理措施1. 文明施工措施1 凡进入施工现场,职工必须穿着工作服,戴好合格的安全帽,并佩戴胸卡,作到“三统一。2 施工现场布置合理,材料、工机具堆放有序,标志明显;3 做好施工现场围蔽与明显的危险警示标志;4 要办好宣传栏,制定严明制度,精心组织、文明施工,提高施工质量,保证一次成优率。5施工过程中防止泥浆污染路面,影响附近居民生活。2. 环境因素辨识表序号环境因素产生部位或工序影响对象控制措施01剩余材料弃置定向钻施工现场周边环境对剩余材料做好处理措施02施工机械漏油定向钻施工现场周边环境禁止进入施工现场,施工机械必须做好防漏油措施,加垫防漏布03施工噪音定向钻施工现场施工人员、周
19、边住户检查设备性能,尽可能减小噪音3. 环境保护措施1 项目安全员对施工场地进行监督检查,加强对施工人员的宣传教育,增强环境保护意识。施工和生活垃圾应运到当地有关部门指定的地点集中处理,严禁随意倾倒污染环境。在施工过程中,保持现场文明、整齐、有序,与时排除雨水和污水,将任何设备和多余材料储存并妥善安排,从现场清除并运走任何废料、垃圾与不再需要的临时工程。2 施工现场设置各种明显的标牌和夜间照明。3开工时,拆除的其它废料与时清理,分门别类,布放整齐。严禁焚烧泡沫等有机物品。做到工完、料净、场地溥,实际按计划发料,避免浪费。基础施工时,开挖出来的土方应合理堆置,施工余土尽快运送到规定地点。4 控制
20、空气污染和噪音污染,合理调配施工机械、合理调整施工时间,避免集中使用大量施工机械造成局部环境污染。5 严格控制施工占用范围、搭设临设、停放机具与材料堆放等不得占用施工范围外的道路。6 所有在工地被发掘的化石、硬币与有价值的物品、文物、与有地质、考古价值的其他遗迹和物品,是国家的绝对财产,应采取合理措施,严禁施工人员或其他人移动、损害这类物品,同时立即停止施工,通知监理工程师并按监理工程师的指令处理这些物品。7定向钻穿越文明施工围蔽措施与淤泥排放措施,必须按照#市市政园林局有关规定执行。4. 质量管理措施4.1 质量责任1定向钻操作者1操作者应对各自作业活动的质量负直接责任,持证上岗。2按操作指
21、导书、操作规程、交底与图纸要求施工,凡因违反上述要求,造成质量事故者,均应负直接操作责任。3按质量控制程序做好质量自检工作,认真记录检查结果并做好相应的施工与检验标识。4虚心接受技术、质量检查人员的监督检查和指导,出现问题立即整改。2专职质量检查员1专职质量检查人员是严把质量关、对工程质量实行全面监督检查的特殊岗位工作人员,必须持证上岗,对其所辖范围的质量监督检查和质量保证工作负全面责任。2发现施工中出现违反操作规程、技术措施、设计图纸等现象时,应坚持原则,立即指出,责令其整改或停工,并向技术、质量和行政负责人汇报。3收集、整理施工过程中的检查记录,按规定向质量管理部门与时、准确如实填报各种质
22、量报表。4参加工程质量动态分析和事故调查与处理。5参与工序与工程质量审核和工程验交。6负责本单位施工质量管理成果的整理上报。4.2 工程质量管理措施1) 强化质量意识,坚持质量第一。贯彻执行质量体系文件,严格按照甲方设计要求和国家规范要求施工,确保施工全过程工程质量处于受控状态,保质保量完成本次工程。开工前加强质量意识教育和专业技术培训,同时组织施工人员学习质量保证体系文件与施工技术要求,并做好记录;做到严格按照设计要求与规范规定施工,以良好的工作质量来保证工程的质量。2建立各项管理制度,使质保体系正常运转,施工中加强工管理,各工种、各岗位严格把关,认真执行“三检制,并作好详细记录。3建立领导
23、小组,积极开展活动,与时解决施工中的各种难题,确保每个工序质量都符合要求。4加强过程控制,做好图纸会审、交底等各项基础技术工作,严格按程序或作业指导书施工,监督上道工序,干好本道工序,服务于下道工序,工序间要有交接记录,把影响质量的隐患消灭在每道工序之间。5抓好原材料质量,杜绝劣质因素。坚持原材料验收制度,把好材料进场关,使用管材必须有出厂合格证,材料规格必须与设计相符。6钻机与配套设备就位准确可靠,各岗位要严格按规定做好相应工作并认真填写施工记录。7钻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、控向与泥浆等操作人员要按照制订的方案钻进,如有异常与时汇报,必要时征得建设
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