定向鉆對穿施工方案

　　根據坤宇定向鉆施工經驗總結，泄洪區定向鉆穿越為兩根工作管，雙穿施工，管線總長度為7000m，分四次穿越，穿越工作管直徑為φ323.9、φ273.1.單根穿越長度為1750m，因地處泄洪區，穿越地層主要為中粗砂層，及粉質粘土層，屬于大型穿越工程。

定向鉆機確定

　　因管線單根穿越長度為1750m，坤宇定向鉆團隊擬采用對穿技術施工，調遣兩臺鉆機分別從兩側同時進行導向孔鉆進，到達對接區域時，利用交流磁場、軸向磁鐵、泥漿壓力短節等輔助兩鉆頭進行對接作業，最終達到一側鉆頭成功進入另一側導向孔內，完成整個導向孔作業。根據施工部署，計劃調遣德國海瑞克公司生產的HK500T鉆機和250T鉆機進行施工。

施工準備

　　1、取得河流穿越通過權

　　2、組織技術人員編寫針對每個穿越工程的施工方案并包監理和業主審批。

測量放線

　　1、采用經法定計量部門校驗合格的經緯儀進行測量放線。

　　2、測量、放線人員應由參加接樁的測量技術人員主持。測量人員接樁后對長度進行復測。

　　3、根據入土樁和出土樁放出施工作業帶的邊界線，包括入土端作業場地、出土端作業場地和管線預制作業帶。

　　4、根據控制樁定出定向鉆穿越的入土點和出土點，根據入土點和出土點放出鉆機中心線。

　　5、對穿越控制樁進行引樁，引樁的樁位要布置在作業帶以外，并安裝牢固防止被破壞。

　　6、當管道沿線與地下構筑物或其他隱蔽工程交叉時，放線應在交叉范圍兩側作出明顯標志。地下障礙物標志樁應注明障礙物名稱、埋深和尺寸。

地錨坑及泥漿池

　　挖、砌泥漿池2個（穿越兩岸各1個）。泥漿坑尺寸為45m×45m×2m，泥漿坑內鋪土工布，防止泥漿滲漏。泥漿坑如下圖所示。

地錨坑及泥漿池

 

　　挖地錨坑2個。地錨坑中心線在穿越中心線上，地錨坑尺寸6m×3.5m×1.8m

　　地錨坑完成后，地錨坑內先用磚在四周砌磚墻，將地錨（5m×2m×1.6m）放入后，地錨與墻的余空填混凝土加固。入土側的地錨在前面緊貼地錨打8個Ф219×8, 長8米的鋼管樁, 出土側的地錨在前面緊貼地錨打6個Ф219×8，長8米的鋼管樁,鋼管樁高出地面0.5米,在地錨和鋼管樁之間用8#槽鋼焊接牢固。

地錨坑及泥漿池

鉆機及配套設備就位

　　將施工鉆機就位在穿越中心線位置上，主鉆機就位于入土側，輔助鉆機就位于設計出土點側，鉆機就位完成后，進行系統連接、試運轉，保證設備正常工作。

測量控向參數

　　按操作規程標定控向參數，為保證數據準確，在穿越軸線的不同位置測取，且每個位置至少測四次，進行對比，并做好記錄，取其有效值的平均值作為控向Line Az值。
 

　　開鉆前做好鉆機的安裝和調試等一切準備工作，試鉆1～2根鉆桿后，確定系統運轉正常，即可正常鉆進。

主管線導向孔鉆進施工

　　對接穿越需用兩臺鉆機協同作業完成，其中HK500T為主施工鉆機，HK250T為輔助鉆機，對接點設置在離主鉆機1650米處，對接點前、后50米范圍（共100米）之內為對接區。

　　交流磁信號電纜和水下交流磁靶鋪設：針對本工程，鋪設交流電纜線圈，回路在穿越中心線上游200-300米之間，形成閉合交流電纜線圈，在穿越過程中將作為導向孔穿越Paratrack II控向系統的磁信號源。交流線圈的備用方案：在穿越入（ 出）土點與大堤之間，河道中間200多米區域鋪設交流電纜線圈。

　　測量控向參數：校準導向孔穿越Paratrack II控向系統，標定控向參數，為保證數據準確，在穿越中心線的不同位置測取，進行對比，并做好記錄。

　　1、主鉆機鉆進

　　使用ParatrackⅡ控向系統和磁信號電纜，主施工鉆機沿著設計穿越曲線鉆進約1680m，HK500T鉆機的鉆具組合為：

　　9-5/8″牙輪鉆頭+造斜節和7″無磁鉆挺+800m5″鉆桿+830m6-5/8″鉆桿。

　　為了減小鉆具在地層內的鉆進阻力，防止產出壓桿失穩現象，在鉆進1000m左右時，沿著鉆桿鉆入Φ325×8mm套管450m。

　　2、輔助鉆機鉆進

　　當主鉆機HK500T鉆進導向孔時，輔助鉆機HK250T同時進行鉆進，同樣使用ParatrackⅡ控向系統和磁信號電纜，沿著設計穿越曲線鉆進約850m，其間兩鉆機相互協調鉆進的速度，確保在同一時間內進入對接區域。該鉆機的鉆具組合為：

　　9-5/8″牙輪鉆頭+造斜節和7″無磁鉆挺+600m5″鉆桿+250m6-5/8″鉆桿。

　　為了減小鉆具在地層內的鉆進阻力，在鉆進至500m時，沿著鉆桿鉆入Φ325×8mm套管400m。

　　當輔助鉆機鉆頭到達對接區域時，啟動鉆頭短節內預先安裝的目標磁鐵，該目標磁鐵負責在對接時，引導主鉆機的鉆頭鉆進。

　　3、導向孔對接

　　當主鉆機的探頭接近對接區域時，利用人工交流磁場檢查穿越的方向和深度，判斷是否復合對接要求。如果不符合對接要求，則調整穿越的方位角和傾斜角，直至達到符合對接要求。鉆機也同時進行鉆進，并利用人工交流磁場準確定位。在主鉆機鉆進至1650m左右時停止鉆進，此時HK500T鉆機的探頭便可探測到HK250T鉆機的目標磁鐵，并可測算出兩者之間的距離。

　　兩臺鉆機相互協調工作，時主鉆機的探頭與輔助鉆機的目標磁鐵之間的間距控制在5m以內時，即可進行雙方導向孔的對接。當兩個鉆機的鉆頭處于一個導向孔軌道內時即為對接成功。對接成功后，輔助鉆機逐步回退鉆桿，同時，主鉆機一邊采集輔助鉆機目標磁鐵的磁信號，一邊利用采集的磁信號控制鉆機方向，使之逐步向輔助鉆機已形成的導向孔平緩趨進，直至沿HK250T鉆機的已完成的導向孔出土，完成整個導向孔的穿越。

 

　　4、預擴孔作業

　　當導向孔完成，套管拆除后，即可連接擴孔器，開始擴孔作業 。

　　φ323進行一級擴孔，預擴孔都進行鉆桿和鉆具的倒運及鉆具連接。采用全新5-1/2″S-135鉆桿進行擴孔作業。用18″桶式擴孔器進行預擴孔；

　　φ273進行五級擴孔，每次預擴孔都進行鉆桿和鉆具的倒運及鉆具連接。采用全新5-1/2″S-135鉆桿進行擴孔作業。用16″桶式擴孔器進行預擴孔；

　　在每級擴孔施工中，要認真觀察擴孔情況。如果發生擴孔不順暢等，則需進行一次洗孔。實際擴孔尺寸根據現場情況進行調整。

　　根據地質情況及上一級擴孔情況，合理確定下一級的擴孔尺寸和擴孔器水咀的數量和直徑，保證泥漿的壓力和流速，從而提高攜帶能力，減少巖屑床的生成。

　　在擴孔中，為保證泥漿的性能、用量。將在出土點側安裝一套泥漿處理系統，與鉆機側的泥漿系統同時進行“對注作業”。

　　因穿越距離太長，根據以往穿越工程經驗，每級擴孔加6個噴漿短節，防止縮孔，使泥漿在孔內處于流動狀態，減小鉆具扭矩。

　　回拖是定向穿越的最后一步，也是最為關鍵的一步�；赝喜捎玫你@具組合為：

　　1、5-1/2″S-135鉆桿+16″桶式擴孔器+500T萬向節+φ323穿越管線。

　　1、5-1/2″S-135鉆桿+16″桶式擴孔器+500T萬向節+φ273穿越管線。

　　在回拖時進行連續作業，避免因停工造成阻力增大。管線回拖前要仔細檢查各連接部位的牢固。

　　為保證回拖的順利和防腐層不受破壞，將采取以下措施：

　　措施一：管線回拖采用發送溝的方式進行。在挖發送溝時，計算好管線進入孔洞的這一段發送溝的坡度，確保發送溝與穿越孔洞的圓滑平緩。

　　措施二：在回拖作業時，增加高潤滑泥漿，使高潤滑泥漿象薄膜一樣附著于防腐層表面，減小回拖阻力，保護防腐層。

　　措施三：回拖前后，準備好補口、補傷材料和器具及電火花檢漏儀，安排專人巡視管線。

　　穿越完成后，及時進行設備轉場、剩余泥漿處理、地貌恢復和警示牌安裝。在施工過程中，多余泥漿采用罐車外運至環保部門指定的地方。