压裂供水施工方案设计.doc
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2018年西部油田产能建设压裂集中供水
施工和运行管理项目
施工和管理方案
西部水务工程
目录
第一章方案设计思路 3
第一节工程概况 3
第二节压裂供水技术措施 4
第二章工程实施方案 7
第一节工程服务围和区块划分 7
第二节施工管理目标 14
第三节施工组织 14
第四节执行标准规和文件 16
第五节与甲方的协作配合 18
第六节施工部署 20
第七节施工现场临时设施 20
第八节劳动力计划和保证措施 23
第九节施工和安全环保设备、办公和试验检测设备投入计划 24
第十节主要施工方案和供水运行服务方案 26
第一部分4万立米储水池施工方案 26
第二部分供水系统设备安装 31
第三部分输水PE管道铺装 35
第四部分压裂供水运行服务方案 40
第三章施工进度计划、保证措施和违约承诺 44
第一节总体施工进度计划 44
第二节各阶段进度计划的保证措施 44
第三节违约承诺 46
第四章工程保证及承诺 46
第一节工程控制目标 46
第二节质量保证体系 46
第三节质量保证措施 47
第四节质量控制手段 48
第五节质量管理的外部过程 49
第六节工程施工过程的质量管理 50
第七节工程保证承诺 50
第五章安全环保方案、保证措施和违约承诺 51
第一部分安全生产 51
第一节安全目标、施工管理的安全责任和义务 51
第二节安全生产管理机构 52
第三节项目安全保证体系 55
第四节岗位危险识别和环境影响识别 56
第五节总体作业安全技术指导 59
第六节现场安全用电方案 65
第七节工程机械和运输车辆安全技术措施 69
第八节电气焊专业安全措施 73
第二部分文明施工和环境保护 76
第一节保证文明施工措施 76
第二节文明施工和环境保护措施 78
第三节施工现场治安防措施 80
第三部分违约承诺 80
附图-1项目组织机构图 81
附表-1：
拟投入的主要施工机械设备表 82
附表-2：
拟配备本工程的办公设备、试验和检测仪器设备表 83
附表-3：
劳动力计划表 84
附表-4施工进度计划 85
第一章方案设计思路
第一节工程概况
项目名称：
2018年西部油田产能建设压裂集中供水施工和运行管理
招标单位（甲方）：
石油西部油田分公司（研发公司）
项目地址：
米18、米DDT、风南4、米东2等区块及低能油田
计划工期：
供水设施建设施工工期40天
各片区压裂开始时间到压裂结束时间共计约130日历天
供水施工和运行管理围：
根据西部油田2018年产能建设部署和2018年夏季水平井压裂运行计划,西部石油西部油田分公司（研发公司）计划招标选定施工单位,负责向米18、米DDT、风南4、米东2等区块及低能油田压裂施工作业现场提供不间断的供水，保证压裂施工作业连续进行；输水管线单井供水能力8000-30000立方米/天，到井场供水能力8立方米/分钟以上；暂定年输送水量820万立方米。
通过实施集中供水，向压裂施工作业现场提供不间断的供水，保证压裂施工作业连续进行，大幅度提高压裂施工效率，同时能够避免采用液罐车拉水模式对液罐车的巨大需求与实际生产组织之间的矛盾。
第二节压裂供水技术措施
本节从分析甲方2018年米18、米东2等区块产能建设压裂集中供水要求入手，再根据现场实际情况和对甲方的具体需求的分析，进一步制定供水方案深化设计方案，作为进一步完成供水方案深化设计、编制详细施工组织设计指导供水项目施工和供水运行服务的依据。
1、米18、米东2等区块产能建设压裂集中供水技术措施
1．1集中供水技术措施
制定集中供水技术措施的原则就是有效利用各区块现有的水源井和邻近可用的水库、输水管线等各种水源，通过建设大型储水池，敷设地面管线，采用一级或多级供水模式，将以各种水源输送至压裂施工现场。
在油田各个片区压裂作业期间，通过从水源地到压裂现场的敷设的管线，向压裂现场提供连续稳定的供水。
1.2集中供水方式
1.2.1一级供水模式
1）敷设水源地到压裂现场（临时蓄水池）的供水管线，用以连续提供用水；
2）在水源地配置输水泵、发电机（如果需要）等设备，发电机发电费用另行计算；
3）在压裂作业现场搭建临时蓄水池，临时储水池采用组装式成品水池。
必要时在配上品水罐、软膜水囊等，起到缓冲作用，在水泵等设备出现问题时，缓冲水池可以确保压裂施工用水的连续供应。
1.2.2多级供水模式
1）根据甲方各区块压裂作业总体部署，在项目开始后，首先修建固定式蓄水池，用以蓄存不同水源井（水源地）的供水，为固定蓄水池周边的压裂作业现场提供连续供水；
2）在压裂作业现场搭建临时蓄水池，起到缓冲作用，在设备出现问题时确保压裂施工用水；
3）每一口水源井（水源地）到固定式蓄水池敷设1条DN160供水管线，用以汇集不同水源井（水源地）的供水；这条供水管线应采用电熔连接的PE直埋管线。
4）敷设各个固定式蓄水池之间的联通管线，用以实现相互连通，在区域出现用水集中不能满足的情况下，可以相互调水；联通管线应采用电熔连接的PE直埋管线。
5）敷设固定式蓄水池到压裂现场（临时蓄水池）的供水管线，用以连续提供用水；固定水池到压裂现场的管道可采用便于拆卸和重建的法兰连接PE管道，在地面铺设。
6）在水源地配置输水泵、发电机（如果需要）等设备，发电机发电费用另行计算；
7）在固定式蓄水池配置输水泵、发电机等设备。
1.3供水能力要求
通过固定式蓄水池互通，增加水源井（水源地）供给量等方式，保证每一个产能建设区块压裂用水需求，确保压裂施工作业连续进行，要求每个压裂工作面提供8~10m³/min的供水排量，满足10个工作面同时作业需求。
1．4供水设施总体设计要求
1.4.1水源井
已有水源井深井泵排量为80m³/小时，下泵深度180m。
没扣深井都具备水泵所需的电源。
压裂供水前，在各个水源井安装深井潜水泵。
1.4.2蓄水池
在水源附近建设储水池，新建储水池与各片区已有各个水池共同为压裂现场供水。
新建储水池容积2..5万立方蓄水池，底宽尺寸为：
180m*180m*8.5m深，具体做法要求满足蓄水25000m3，坝体顶宽6米，四周设置围挡防护，要求设置简易防渗体。
为了保证蓄水的稳定性，采用地面半挖半填蓄水池，池壁防渗膜防渗，便于重复利用且经济合理；本项目蓄水池采用地面半挖半填蓄水池，池底细土，池底坡度0.5%-1%。
水池防水采用防渗膜，一布一膜。
防渗膜为0.3mm厚400g/m2。
蓄水池间设置互通输水管线，要求输水管线的输水量满足每日8000m3，水源井至蓄水池之间设置输水管线，按两条DN125PE管线或1条DN160PE管线计算考虑；
蓄水池至各井场的输水管线设计（按现有DN125PE管径管线考虑计算），满足压裂供水时：
6-10m3/min的供水要求，在蓄水池顶部考虑输水泵设施，自发电设施（按90立方/小时，80m扬程，功率37kw输水泵考虑），设备配置：
每个蓄水池安装5台离心泵和1台强自吸式泵。
系统用电：
配套使用一套300KW自发电发电机。
输水管道过路段设置钢制过路套管。
1.4.3整体供水方案满足环评、征地、水土保持等要求。
设计和施工要使用后便于拆除，易于恢复原地貌。
1.4.4压裂现场临时水池等供水设施
1）根据生产供应要求及本项目的供水服务特点：
满足5天9000立方用水，1800m³/天，计算：
一天按照2级考虑，每级压裂需水900立方，每天第一级将罐体蓄满后开始供水，需要补水900立方，即保证6m³/min的供水排量可满足供水作业，作业时可根据压裂供水需求进行压裂输水。
2）根据生产供应要求及本项目的供水服务特点：
（1）使用3000成品蓄水池蓄水，现场备压队800立方成品蓄水罐，即现场2300m³罐容，可满足现场备水条件；
（2）考虑现场供水条件，安装1套3m³/min强自吸泵和安装6套1.5m³/min离心泵配合压裂供水作业，每小时确保6-9m³/min的供水排量。
3）工作原理和方案考虑：
（1）区域围综合考虑，水源满足区域围的蓄水量的需求；
（2）使用蓄水池位置的供水系统和用电系统进行供水作业；
（3）水源至集中储水池，集中储水池至水平井平台之间连接与排量（6-9m³/min）相符合的供水管线；
（4）项目每个压裂供水区的集水管线为DN125管材和输水支线为DN125管材，采用PE管便于拆装方便且经济造价低。
（5）为了保证蓄水的稳定性，使用成品水池，其规格为50米长、25米宽，1.5高，稳定水位在1.2米，水容量为3000立方，便于重复利用且经济合理。
4）具体实施方案：
（1）提前5天连接泵站至蓄水池之间的输水管线；
（2）提前3天完成蓄水池的搭设工作；
（3）本项目每个压裂供水区的集水管线和输水支线为DN125管材，输水管线为DN125管材，采用PE管便于拆装方便且经济造价低。
水源至蓄水池使用1-2条DN125PE管线，蓄水池至作业平台采用5-6条DN125PE输水管线。
提前1天完成管线的铺设安装工作；
（4）设备配置：
每个蓄水池安装5台离心泵（37kW）和1台强自吸式泵（37kW）。
系统用电：
配套使用一套300KW自发电发电机。
2、进一步深化设计方案思路
2.1深化设计方案总体思路
1）根据所需总供水量,根据各区块压裂井位布置图，进一步摸排各区块现有的水源井、邻近可用的水库、输水管线等各种水源，通过敷设地面管线，采用一级或多级供水模式，将以各种水源输送至压裂施工现场。
2）供水系统设计方案要科学、切合实际，方便可行，确保从水源地到压裂现场管线敷设、巡检、蓄水池的施工及安装、输水泵运行管理、发电机运行管理等，确保为压裂施工提供连续的供水。
3）压裂集中供水方案是一个采油现场供水工厂化的方案，我们在项目深化设计和实施过程中，要充分考虑本项目一次投入多次利用，充分发挥工厂化集中供水的灵活、机动特性，不仅能保证采用井场连续供水的需求，并且能大大降低一次投资和供水运行成本。
4）在深化设计中，对于支干线管路要考虑采用管道复用方式，正向输送清水到压裂现场，反向可以返排废液，提高管网利用率。
具体能否实施，要在甲方指导下，根据各个片区和各口油井的实际情况确定。
5）对于主干线管道的敷设，要考虑需长期使用的需要，如果条件允许应尽量按照PE管道电熔连接并直埋考虑。
6）对于向各个油井供水的支线管道视具体情况，按照满足长期或临时使用的不同要求，尽可能的做到管道敷设质量可靠。
长期使用的应优先考虑直埋敷设，临时使用的要优先采用地面敷设。
地面敷设的管道要能够抵御风沙等恶劣环境，又尽可能的降低管线敷设成本,如果条件允许应按照PE管道法兰连接、地面敷设，采用砂袋支墩、砂袋压管等简易固定方式。
7）所建设的一级储水池要满足长期使用的要求，对于二级水池要方便拆卸、可移动使用（基本拟定采用现场组装的成品水池）。
2.2储水池深化设计思路
2.2.1容积4万立米储水池方案深化设计思路
4万立方蓄水池，底宽尺寸为：
180m*180m*8.5m深，具体做法要求满足蓄水25000m3，坝体顶宽6米，四周设置围挡防护，要求设置简易防渗体，要求提供蓄水池中心点和四角各点的具体坐标；为了保证蓄水的稳定性，采用地面半挖半填蓄水池，池壁防渗膜防渗，便于重复利用且经济合理；本项目蓄水池采用地面半挖半填蓄水池，池底细土，池底坡度0.5%-1%。
水池防水采用防渗膜，一布一膜。
防渗膜为0.3mm厚400g/m2。
储水池坝体根基部分要铺设土工格栅，确保坝体结构稳固，确保坝体不因变形造成渗漏等缺陷。
要在适当位置修建斜坡道路，以便于运送水泵等设备。
2.2.2压裂现场临时储水池
压裂现场容积较小临时水池的采用软体水罐,便于安装、拆卸和转移重复使用。
压裂现场容积较大的临时水池（主要分布在研发公司第一项目经理部管辖区域--东北苄片区共106口油井）,为了保证蓄水的稳定性，使用成品水池，其规格为50米长、25米宽，1.5高，稳定水位在1.2米，水容量为3000立方，这种结构的水池便于每口油井搭建拆除一次重复利用、经济合理。
对于采用一级供水模式的压裂现场，除设置临时蓄水池外，还需要设置由4个210立米钢框架塑料成品储罐组成的水管组作为缓冲供水设施，再从缓冲罐用罐车拉装运水到压裂油井（例如滴西323滴西14-17滴西14-17片区）。
2.3管网系统方案深化设计思路
2.3.1供水管网
1）施工前要认真进行勘察测量，确定最合理的管线路由，根据区块地理环境等情况，结合现场地形及水源特点，确定一级储水池的确切建设位置，进而完成水源井至一级储水池的管网建设。
2）关于输水管网的敷设，我方倾向于地面敷设的方案。
深化勘察设计期间要完成管线平面布置设计和从断面设计。
沿管线设置方便施工和运行维护检修的道路。
3）管线的支墩、固定方法等需要根据现场条件以及甲方的进一步具体要求确定。
4）采用若干个长短不同规格的成品法兰连接PE管进行管道铺装，即可缩短管线铺装时间，又方便拆卸，便于管材重复使用。
第二章工程实施方案
第一节工程服务围和区块划分
根据西部油田2018年原油产能建设预部署和2018年夏季水平井压裂运行计划,西部石油西部油田分公司（研发公司）计划招标选定施工单位,负责向米18、米DDT、风南4、米东2等区块及低能油田压裂施工作业现场提供不间断的供水，保证压裂施工作业连续进行；输水管线单井供水能力8000-30000立方米/天，到井场供水能力8立方米/分钟以上；暂定年输送水量820万立方米。
1、压裂供水区块划分
按2018年的夏季产能建设规划，主要按照管辖区域对施工地区进行划分，具体分为4个片区：
1）研发公司第一项目经理部管辖区域（个作业面）--东北苄片区。
2）研发公司第二项目经理部管辖区域（4个作业面）--米东片区。
3）研发公司第三项目经理部管辖区域（6个压裂工作面）。
4）低能油田（4个压裂工作面）--米2井区部分井位。
2、各区段预计工程量和供水工作量
2.1研发公司第一项目经理部管辖区域（个作业面）--东北苄片区
研发公司第一项目经理部管辖区域（个作业面）--东北苄片区，计划压裂作业时间为77天，各项供水设施建设和压裂供水运行工作量如下表。
东北苄地区压裂供水主要数据和工作量统计一览表
序号
主要数据和工作量容
单位
数量
备注
一
地区供水围井数
口
106
二
地区预估供水总量
m³
2285000
三
水源井
1
甲供水源
口
11
东葫芦4口，车471井区4口，金龙2井区3口
四
输水主线和互通管线
1
DN350PE1.6MPa输水主线安装、拆除
m
27000
米湖1井区（2019完成）
2
DN250PE1.6MPa输水互通管线安装、拆除
m
620000
米湖1井区（2019完成）
3
泵设备200立方/小时，平均排量3m³/min，功率75KW，泵出口直径160
台班
3180
五
成品水池
3+1+1+1+2=8
东葫芦3个工作面，八区1个工作面，或一区1个工作面，或五2东1个工作面，其它工作面2个工作面
1
长50*宽25*高1.5成品水池
座
8
8个压裂作业面
六
输水支线
1
DN250软管1.6MPa输水支线安装、拆除
m
318000
3000*106
七
压裂运行费用
1
管理人员
工日
37100
35*10*106
2
泵设备运行费用
台班
19080
6*3*10*106
3
值班车（5T载重汽车）
台班
1060
1*10*106
4
值班房费用
间
8
8
5
成品蓄水池安装、拆除
次
106
每1口井搭拆一次成品水池
6
安装DN125不锈钢底阀安装、拆除
套
636
6*106
7
安装DN125钢制闸阀安装、拆除
套
2544
4*6*106
8
安装分水器安装、拆除
套
212
2*106
10
控制开关箱（45KW功率软启动箱或变频控制箱）安装、拆除
套
848
6*106+1*106+1*106
11
12T随车吊
台班
1590
15*106
12
装载机
台班
106
用于成品水池搭拆清理场地和泄水平台
13
平板车
台班
106
用于成品水池运输特种设备
八
发电机
1
320KW发电机
台班
3180
30*106
九
材料
1
250软管1.6MPa输水管
米
24000
8个作业面*3000单面长度
2.2研发公司第二项目经理部管辖区域（4个作业面）--米东片区
研发公司第二项目经理部管辖区域（4个作业面）--米东片区计划压裂作业时间为68天，各项供水设施建设和压裂供水运行工作量如下表。
米东地区2018年度压裂供水主要数据和工作量统计一览表
序号
主要数据和工作量容
单位
数量
备注
一
地区供水围井数
口
33
二
地区预估供水总量
m³
830000
三
水源井
1
米东水1-11水源井
口
11
区域围每日供水12000m³
2
DN89*8（无缝油管）泵管120米，
m
1320
井下输送水出井管线
3
深井泵，泵设备排量50m³/h，扬程120米，功率45KW一套（配深井泵电缆单线140米长）
套
11
取水设备
4
Z41H-1.6MPaDN100闸阀
个
22
水表前后控制阀门
5
DN100止回阀
个
11
用于水表前端，避免深井泵停止时发生水突然跌落损坏水表
6
DN100水表
个
11
水源井计量
7
现浇C10混凝土地面5*3*0.1米
处
11
合计混凝土量16.5m³
8
电源控制箱，软启动箱，功率45KW
套
11
水源井泵设备控制箱体
9
电缆3*25+2*10
m
330
四
输水主线和互通管线
1
DN125PE1.6MPa输水主线安装、拆除
m
22000
2
DN125PE1.6MPa输水互通管线安装、拆除
m
12000
蓄水池1和蓄水池2之间互通，蓄水池2和蓄水池3之间互通
3
泵设备200立方/小时，平均排量3m³/min，功率75KW，泵出口直径160
台班
1920
五
蓄水池和成品水池
1
4万m³蓄水池
座
3
六
输水支线
1
DN250PE1.6MPa输水支线安装、拆除
m
432000
七
压裂运行费用
1
人员
工日
11550
35*10*33
3
泵设备运行费用
台班
5940
6*3*10*33
4
值班车（5T载重汽车）
台班
990
3*10*33
5
值班房费用
套
4
7
安装DN125不锈钢底阀安装、拆除
套
160
8
安装DN125钢制闸阀安装、拆除
套
512
9
安装分水器安装、拆除
套
64
10
控制开关箱（45KW功率软启动箱或变频控制箱）安装、拆除
套
256
11
12T随车吊
台班
429
33*12+2*33/2
八
发电机
1
320KW发电机
台班
990
30*33
十
材料
1
DN125PE1.6MPa输水管线
米
82000
11*2+6+18*3=82
2.3研发公司第三项目经理部管辖区域（6个压裂工作面）--米北地区
研发公司第三项目经理部管辖区域（6个压裂工作面）--米北地区计划压裂作业时间为130天，各项供水设施建设和压裂供水运行工作量如下表。
米北地区压裂供水主要数据和工作量统计一览表
序号
主要数据和工作量容
单位
数量
备注
一
地区供水围井数
口
136
二
地区预估供水总量
m³
3561000-700000=2861000
扣除区域围净化水利用70万m³。
三
水源井
1
水源井
口
25
2
DN89*8（无缝油管）泵管120米，
m
8200
井下输送水出井管线
3
深井泵，泵设备排量50m³/h，扬程120米，功率45KW一套（配深井泵电缆单线140米长）
套
25
取水设备
4
Z41H-1.6MPaDN100闸阀
个
50
水表前后控制阀门
5
DN100止回阀
个
25
用于水表前端，避免深井泵停止时发生水突然跌落损坏水表
6
DN100水表
个
25
水源井计量
7
现浇C10混凝土地面5*3*0.1米
处
25
合计混凝土量51m³
8
电源控制箱，软启动箱，功率45KW
套
25
水源井泵设备控制箱体
9
电缆3*25+2*10
m
750
四
输水主线和互通管线
1
DN125PE1.6MPa输水主线安装、拆除
m
68000
输水主线
2
DN160PE1.6MPa输水互通管线安装、拆除
m
51000
蓄水池1和蓄水池2之间互通，蓄水池2和蓄水池3之间互通
3
泵设备200立方/小时，平均排量3m³/min，功率75KW，泵出口直径160
台班
8160
2*3*10*136
五
蓄水池
1
4万m³蓄水池
座
16
其中新建2座
对原有井进行防水层修复等
六
输水支线
1
2501.6MPa输水支线安装、拆除
m
820000
3000*136
七
压裂运行
1
人员
工日
47600
35*10*136
3
泵设备运行
台班
24480
6*3*10*136
4
值班车（5T载重汽车）
台班
1360
1*10*136
5
值班房费用
间
6
7
安装DN125不锈钢底阀安装、拆除
套
136
136
8
安装DN125钢制闸阀安装、拆除
套
3264
6*4*136
9
安装分水器安装、拆除
套
272
2*136
10
控制开关箱（45KW功率软启动箱或变频控制箱）安装、拆除
套
686
588+60+98+98
11
12T随车吊
台班
1768
136*12+2*136/2
八
发电机
1
320KW发电机
台班
8200
30*136
九
材料
1
DN125PE1.6MPa输水管线材料
米
119000
51000+68000
2
250软管1.6MPa输水管线材料
米
18000
3000*6
2.4低能油田（4个压裂工作面）--米2井区部分井位
米2井区部分井位压裂供水主要数据和工作量统计一览表
序号
主要数据和工作量容
单位
数量
备注
一
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