燃气管道沙河定向钻穿越关键工艺操纵.docVIP

中国非开挖技术信息网首页 燃气管道沙河定向钻穿越关键工艺控制 1楼 2009-07-28 16:51:36 魏清典? 张立刚（ 河南省建筑科学研究院 ）??????? 摘??要??本文结合工程实例，提出了在水平定向钻进施工过程中的几项关键工艺控制措施，以确保施工顺利成功。??????? 关键词??水平定向钻进???? 控向???? 泥浆???工艺控制1? 工程概况?? 燃气管道沙河定向钻穿越工程位于河南省平顶山市叶县遵化店境内，是西气东输支线----河南省城市天然气管网工程平顶山子项目中最长的一条河流穿越工程，也是地质条件最为复杂，难度最大的一个工程。业主平顶山市燃气总公司十分重视，对施工单位的设备、技术实力要求相当严格。1.1 穿越段地貌及地质状况⑴ 地貌状况：沙河管道穿越位于沙河平顶山叶县境内,许平南高速公路沙河大桥西30米左右，管道穿越处河谷两岸地势平坦，河堤宽度大约455m，水面宽度80－100m，水深约3.5m.河南岸地势宽阔,河北岸高速公路与村庄有20米左右狭长路段。根据现场情况，定向钻入土点定在河南岸，出土点在北岸。入土点钻机场地需要修750米左右的施工便道，四处转弯处转弯半径应大于15米。出土点借助农村生产路进入施工现场，需要修50米施工便道。⑵ 地质状况：地质勘探所揭露地层，自上而下分为5层，（1）层：粉细砂，黄褐色夹亚沙土薄层，松散，层底标高71.9,层底深度5m左右；（2）层：中砂，褐色含少量砾石，层底标高70.4,层底深度6.5m左右；（3）层：粗砂,黄褐色,含少量砾石,层底标高71.9,层底深度5m左右；（4）层：粘土，黄色夹杂灰绿色，含黑色铁锰结合及姜结石，姜结石含量局部密集,硬塑，层底标高59.9,层底深度17m左右；(5)层：粘土,灰绿色夹杂黄色、棕红色，含黑色铁锰结核及姜结石，坚硬，层底标高59.9,层底深度17m左右。1.2 主要实物量螺旋缝焊管Φ355.6×7.1mm,3层PE加强级防腐钢管552m。2? 施工工序本次工程采用奥格DD-440水平定向钻机进行施工，该钻机最大回拖力200吨。钻机于2004年10月21日进场，经过就位、安装、调试，于2004年10月25日开始钻导向孔，10月26日导向孔完成，10月27日开始预扩孔，10月28日预扩孔完成，然后因钻杆运输问题扩孔时回扩器后未连接钻杆，而是在孔道中成功将钻杆送到出土端。10月31日晚8点开始回拖，11月1日中午12点顺利完成管线穿越施工。 2.1? 钻机进场准备⑴ 钻机场地（入土点）：按照钻机施工及现场情况，应在原地貌的基础上推出30m×40m的钻机施工场地，必须推平压实,开挖边沟，如果钻机就位场地承载力不够，必须铺油管排或钢板，面积：30m*6m，进场道路转弯处其转弯半径R≥15m。由于施工设备重量大,进出场道路必须具有相当的承载力,采用灰渣铺垫,新修道路必须铺设钢板；⑵ 焊接预制场地（出土点）：按照施工规范要求，用推土机推出1条大于穿越管线长度20米，宽度不小于12米的焊接预制作业场地，以及20×20m的出土点作业场地，并平整压实，以便管道预制，在回拖管线时安装滑送架用来保护管线防腐层及减轻摩擦力；⑶ 挖泥浆池及排水沟：出土点、入土点各挖一个长30m×宽20m×深2m，坡比1∶0.67的泥浆回收池。挖排水沟2条：长20m、宽1.0m、深1.5m；⑷ 挖地锚坑：8.4×2.6×1.5m,固定地锚箱一个； ⑸ 施工临时用水：本工程离河流较近，可直接从河流中取水；⑹ 施工临时用电：施工用电采用75kw发电机组一台在施工现场发电。2.2? 测量放线⑴ 根据施工要求的入土点和出土点坐标放出管线中心轴线，在入土点端测量并确定钻机安装位置及泥浆池的占地边界线；在出土点一端，根据管线中心轴线和占地宽度及长度，放出管线组装焊接预制场地边界线及出土点作业场地边界线。⑵ 测量控向参数：按操作规程标定控向参数，要求细心并尽可能多测取参数比较，以确定最佳参数，在管道中心线的三个不同位置测取，且每个位置至少测四次，并做好记录。2.3? 钻机就位道路施工场地完成后，按照施工平面的布置，进行钻机就位，罐区摆放，开挖泥浆回收池等。2.4? 泥浆准备 2.4.2? 泥浆配制：根据地质资料情况，确定泥浆配制方案，实施泥浆开钻，开钻前配制好30方优质泥浆。泥浆在定向穿越中起关键作用，我们将针对不同的地层采用不同的泥浆，若地质情况复杂，则对泥浆要求比较高，为了对付不同的情况，我们将采取以下措施：⑴ 按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。⑵ 使用的泥浆添加剂有：聚合物HFEC，滤失剂DFD-140，润滑剂，根据不同的穿越地质条件，确定加入不同的添加剂。⑶ 为了确保泥浆的性能，