方界山补勘后穿越方案.doc

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1、方界山定向钻穿越补勘后施工方案一、工程建设地点及概况方界山穿越工程定向钻穿越段采用φ508直缝钢管，材质为X52（L360），管线焊接采用全位置向下焊焊接工艺，打底采用进口E6010纤维素焊条，规格为Ф3.2；填充、盖面采用进口E8010纤维素焊条，规格为Ф4.0。外防腐层均采用聚乙烯三层结构加强级外防腐，补口采用定向钻专用加强型热收缩带，补伤采用与防腐层相同的修补材料。钻机入土点设在高速路一侧洼沟内，出土点设在高速路一侧的树林里，管道需穿越方界山，穿越管道在距离出土点10米后在线路施工作业带上平行穿越轴线布管、组焊预制。现场在地面开挖发

2、现地面5米以下多为直径30—100cm块石且不易破碎，块石周围为1cm左右的砾石，结构松散不易成孔，根据实际情况，此种地层不适合定向钻施工，根据补勘报告，设想方案想在目前位置调整，避开强风化与中风化安山英安岩已不可能。经研究，补勘报告中显示，中风化安山英安岩在B1探孔前消失，B1探孔与老地勘中2探孔之前仅有15.35米，为避开此地层，只有将B1探孔至山角处山体挖除（挖除山体约20米），将钻机移至此处入土，可有效的避开此地层。为减少开挖量，可将入土点向高速公路侧平移数米（视高速公路路政允许情况而定）。尽管如此，用定向钻方式穿越方界山难度仍极

3、大，改进后的方案，管线将穿越微风化凝灰质砂砾岩、强风化流纹岩、中风化流纹岩、微风化流纹岩，穿越长度340米。根据前次施工失败的情况看，此块强风化与中风化岩层也极有可能发生卡钻杆的情况（前次施工已被迫放弃卡在岩层中的钻具，价值50万）。在此地层中施工，我公司不能保证在较短时间内完成本工程。且山体开挖和水工保护工程量巨大，我公司无此施工能，需借助外部施工力量。根据地勘报告，穿越微风化岩石抗压强度最高达69Mpa，因此本工程的施工难度极大，施工期间还将采取针对本工程施工工艺。二、导向孔施工方案针对本穿越工程，我公司似使用美国进口的SST有线控向

4、系统，可在整个穿越过程中采用地面跟踪系统配合SST系统进行准确跟踪定位。由于本工程穿越地层主要为岩石，为此我们选用岩石专用的合金镶齿三牙轮钻头进行导向施工，此钻头能够适应高硬度的岩石地层钻进。钻导向孔的钻具组合如下：镶齿钻头+动力钻具+φ165无磁钻铤+探棒室+φ165无磁钻铤+φ127普通钻杆由于中风化安山英安岩在B1探孔前如何分布并不是很明确，故导向时，将视钻进情况，尽可能多的下300mm套管，保证在岩石分布不明确处不会发生卡钻，同时保证岩削能顺畅的返出。为保证穿越深度，地面入土采用8度角度入土，6度角度出土。钻进过程中，每钻完一根钻

5、杆后再进行一次洗孔，洗孔时放慢行走速度，使孔内钻削等能尽可能的返出井口，防止发生卡钻杆现象。同时泥浆采用进口泥浆料和添加剂，配制泥浆，尽可能使井孔不塌孔，起到良好的护壁作用。但同时因为穿越岩石强度较高，微风化强度70Mpa左左右，同时因为动力钻具使用使命有限（一般为80小时左右），在导向时很有可能导向中途需要拔回钻具更换钻头和动力钻具。三、扩孔施工方案导向孔完成后，既可进行扩孔的施工。由于本工程穿越山体，岩石硬度较高，且硬度可能存在不均匀情况，为了保证扩孔的顺利进行，计划本工程扩孔级别每50mm为一个级差。本工程穿越主管管径为φ508，为

6、了保证主管的顺利回拖，计划扩孔至管径的1.5倍，既800mm。本工程扩孔计划分九级进行：第一级采用400mm岩石扩孔器，进行第一次预扩孔，第九级采用800mm岩石扩孔器进行清孔。由于本工程下部岩石硬度较高，我公司选用配备特殊牙轮的扩孔器进行施工，在扩孔施工时需要进行扩孔器退出地面进行更换维修。因穿越岩石地层预计约300米左右，600mm以下级别扩孔器按照能扩孔200米预计，那么600mm以下扩孔，每次扩孔需要进行2次退扩孔器工作。扩孔级别大于600mm以后，因扩孔直径的增大扩孔器切屑面积增大，对扩孔器磨损将更严重。根据以往施工经验判断，自

7、600mm扩孔以后，扩孔器扩孔工作长度不大于150米的，必须退出地面更换，才能保证扩孔器安全，不至于发生井下掉牙轮的情况。本工程的地质情况复杂，为保证工程的顺利进行，必须加快工程的施工节奏，导向孔施工完成后，立即进行扩孔施工，为此本工程在开钻前，出土点须先落实倒钻杆的进场路，以免导向孔完成还不能扩孔，导致卡钻现象。扩孔完成后，必须进行清孔后，方可回拖管线。清孔使用同级别扩孔器进行清孔，清孔时严密注意钻机的扭力变化，无异常情况方可进行管线回拖工序。由于本工程管线穿越岩石层位多，硬度变化大，故扩孔期间可能会发生井掉岩石碎块现象，产生卡钻现象，

8、故在扩孔期间，可能要多次用同级别扩孔器进行清孔或用打捞器进行碎石的打捞，以保证下一工序的顺利进行。扩孔完成后，视入土段的岩石情况，如岩石破碎较严重，我们将下800mm套管，尽可能多下，保证在管