1、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古交（清徐）至太原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）编制：审核： 批准：中化二建集团有限公司二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、 施工顺序及方法 4六、 质量和安全管理措施 11七、 HSE管理体系 25八、 施工事故及应急措施 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 四川民生石油天然气勘察设计有限公司设计的清徐至罗城项目四标段A088-A100水平
2、定向钻穿越工程施工图。1.2 现行的法律、法规1）中华人民共和国安全生产法主席令第70号（2002）；2）中华人民共和国环境保护法主席令第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及验收规范（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）钢质管道焊接及验收（SY/T4103-2009）
3、；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）-太原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#种植园及苗圃种植地。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. A08
4、8A094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、设计院和监理单位
5、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、加设套管及路面恢复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
6、控制线及设备摆放位置线，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)，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。
7、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-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、施工顺序及方法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3
8、. 水平导向钻进施工1)钻机及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，以及淤泥质粘土。按本次穿越泥浆工艺要求及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，
9、在水罐中沉淀、过滤后配浆。（2）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。（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
10、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及工程成功至关重要，并直接关联
11、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及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及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
12、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及钻具连接。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
13、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
14、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。（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射线探伤及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、补伤材料和器具及电火花检漏仪，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
15、、回拖具有可溯性，保证扩孔回拖的顺利。（8）根据地质情况及上一级扩孔情况，合理确定下一级的扩孔尺寸和扩孔器水咀的数量和直径，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cm（0.5h）1、做好导向仪标定工作2、多测多量并做好导向记录1、检查标定记录及导向孔记录。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。
16、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。检查施工方案及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及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及群众准确测量地下管线布置
17、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及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
18、员设置警示灯及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、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） 做好施工现场围蔽及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
19、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，及时排除雨水和污水，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、垃圾及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，拆除的其它废料及时清理，分门别类，布放整齐。严禁焚烧泡沫等有
20、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、停放机具及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、硬币及有价值的物品、文物、及有地质、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及淤泥排放措施，必须按
21、照太原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）按操作指导书、操作规程、交底及图纸要求施工，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及检验标识。（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
22、、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及时、准确如实填报各种质量报表。（4）参加工程质量动态分析和事故调查与处理。（5）参与工序及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及施工技术要求，并做好记录；做到严格按
23、照设计要求及规范规定施工，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）建立领导小组，积极开展活动，及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）钻机及配套设备就位准确可靠
24、，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、控向及泥浆等操作人员要按照制订的方案钻进，如有异常及时汇报，必要时征得建设单位同意和支持。钻孔曲线要圆滑，扩孔和回拖要耐心细致，且要作好详细记录以便分析复核。8）现场技术人员应定期或不定期地进行检查，对施工情况进行了解，解决施工中存在的问题。9）管线检验合格、钻具及拖管头可靠联接后方可回拖。回拖中耐心细致，注意参数变化，设专人巡线，集中精力，两岸加强联系，不得出现碰伤、划伤等质量事故。10）竣工资料是技术管理的一个基础工作，从开始施工起应做好此项工作，制定一系列的方法并
25、设专人收集整理。从原始资料抓起认真填写整理上报，最后归类为竣工资料。5. 安全管理措施5.1 建立安全生产制度在工程项目过程中，建立符合项目特点的安全生产制度，参加施工的所有管理人员和职工都必须认真执行并遵守制度的规定和要求。工程项目安全生产制度要符合国家和地方，以及本企业的有关安全生产政策、法规、条例、规范和标准。项目负责人和各部门管理人员要认真履行上级安全生产责任制的规定，认真执行国家有关劳动保护，标准和安全技术规程，施工人员必须遵守本工程的安全操作规程等。5.2 安全技术措施1）施工开工前，专职安全员必须对施工区内的周围环境、地下管线、地质情况进行全面考察和详细了解。对穿越区内地下管线、
26、防空设施、水渠等必须熟知位置、走向、深度，在施工组织设计中要采取相应技术措施，确保施工安全，对钻进工作区内的地下管线、防空设施等指令专人妥善处理。2）开工前，向施工人员认真地进行安全技术措施交底，在整个施工过程中有效的贯彻执行施工组织设计中的安全技术措施，同时必须建立安全技术交底制度，必须防止那种只讲形式，不求实际效果的作法。3）穿越工程开始前，对定向钻进行试钻，并进行设备调试运转，对定位系统进行调校，发现异常现象及时研究处理，确认安全可靠后方可施工。4）施工人员必须戴安全帽，上下钻杆时必须戴防护手套，应注意安全，防止事故发生。5）穿越过程中，司钻手注意压力表的指数，发现异常立即停机检查，特别
27、是压力突然上升，经检查排除故障后方可继续施工。6）在穿越过程中，定向手时刻注意钻杆的穿越方向、深度。如发生偏差，及时进行纠偏，确保钻杆沿设计穿越曲线进行钻进。如发生卡钻现场，立即撤出卡钻区，停钻检查，找出解决方法，确保安全后方可施工。7）开挖工作坑时，专职安全员必须对施工人员进行安全技术交底，熟知地下、地上的各种构筑物的位置、走向、深度，及可能发生危害所必须采取的劳动保护措施。机械开挖时，施工人员应站在安全区。人工开挖时，使用工作应牢固，作业人员应保持安全距离。挖土前根据挖土深度及地质情况做好边坡放坡或边坡支护工作。施工材料和施工设备不要放置在坑边，否则就必须对土坑边坡采取加围措施。在雨季施工
28、要注意基坑周围的排水。8）拖管前，均应由项目经理检查吊装设备及辅助设施是否安全无损，安全可靠，拖管工序有专人指挥，严禁管了下方有人。9）穿越过程中应有防燃、防爆、防水淹的措施。10）严格按现场用电有关规定、标准执行。每班下班前应切断所有电源。11）穿越输电线路与电缆保护区时，必须申报区、县以上供电部门，批准后方可施工。12）施工现场配电箱必须加装有漏电的保护装置，漏电保护装置必须保持灵敏有效，不得当作断路闸用。13）在施工现场设立施工区和非施工区，施工区周围设立防护围拦，设置警示标志。非施工人员严禁进入施工现场，任何人员进入现场需戴安全帽、穿警示服、工作鞋及其它安全用品。14）在施工现场运输工
29、具时，车辆必须刹车灵敏。在吊运钻机时，专职安全员必须在场，吊具吊索要牢固保险，机械操作必须遵守安全规程，吊运过程中钻机下面严禁站人。15）对于低压设备在狭窄的地方和较高金属架上的电焊机，必须使用电击自动防止装置；在潮湿的场所和金属平台上的电气设备，应接上防止触电的漏电遮断装置，电气设备必须在确实接地后使用，临时用电缆必须有良好的绝缘性能，不得有破皮漏电之处。16）电器设备必须由专职电工操作，不准擅自接用或改用电气设备。6. 控制施工进度和保证工期技术措施6.1 为保证施工项目按建设单位施工计划和合同规定的期限完成，必须严格进行施工项目的进度控制，即按照“计划实施检查处理”管理循环步骤进行。1）
30、计划阶段：为确保工期顺利完成，根据本工程的条件制定施工方案，编制周密的施工项目进度计划，并按照施工项目进度计划的要求，编制配套的资源计划。2）实施阶段：即按照计划阶段规定的目标切实执行。根据施工活动中的全部细节，编制更为符合当时情况，更为细致具体的施工作业计划，以便执行，即还要编制月、旬、日计划，作为具体珠执行计划。执行计划要严肃，要靠管理工作的规格化与制度化，做好施工记录，掌握现场施工实际情况；同进通过发放施工任务单，把施工计划、技术、质量、安全、降低成本等各种技术经济指标分解为小指标，落实到施工班组和个人，使公司各项指标和班组个人日常工作经济利益紧密相关。从而调动了广大职工的积极性，提高劳动生产率完成施工作业计划。任务单及时准确地反映了班组工时利用情况和定额完成情况，提供了分析劳动资源利用情况，不断改进施工管理工作；使施工人员、施工机具、劳动对象等各种资源与进度更好的配合调度，保证进度计划的实现。3）检查阶段：把实际施工进度与计划进度相对比，看看是否按计划进行，有重大提前或延误，要分析造成的原因。4）处理阶段：（1） 总结经验，并使之标准化、制度化。在施工项目进度控制中，根据实际情况，实施中取得成功的经验，要总结起来加以肯定，形成管理标准使之制度化，以便日
