水平定向钻施工规范
水平定向钻技术规范

水平定向钻技术规范一、概述水平定向钻技术是一种在石油、天然气等工业中应用广泛的技术。
本文档对水平定向钻井作业过程中的各种环节进行规范和标准化,旨在控制风险和确保作业质量。
二、设备要求1. 钻机应具备强大的牵引力和强大的扭矩控制能力,能够根据岩石类型自动调整速度和扭矩。
2. 钻头应具有良好的稳定性和耐磨性。
使用前应进行严格的检查和测试。
3. 钻杆、钻头连接件等配件应符合国家相关标准要求。
三、施工要求1. 施工前应仔细检查顶部钻井设备的完好性,如发现异常应及时更换或修理。
2. 钻头应下垂与井口中心线的夹角应小于2度。
3. 采用三点支撑(即钻头、钻杆和井壁)的方式使钻井工艺保持稳定。
4. 当长度超过1000米时,每次提高和降低钻头时,钻杆应连续加长或缩短,以免在钻杆弯折处产生过多摩阻。
四、安全要求1. 施工前应进行详细的施工计划,并参考现场地形和环境因素制定相应的紧急应对措施。
2. 操作人员应经过专业的培训并具备必要的技能和知识。
3. 钻井设备工作过程中应注意安全,不得超负荷使用;一旦发现异常应立即停止作业并进行检查。
4. 施工现场应保持干燥,以免由于滑动而造成伤害。
五、质量控制要求1. 按照国家法规规定的标准组织施工,并全程监控。
如有非正常波动应及时记录并更正。
2. 对每口井进行详细记录,包括井深、地层属性等信息。
3. 每当钻头更换时,应仔细考虑不同磨损方式对钻头的影响,如不同化学成分、颗粒大小和硬度等。
六、施工验收1. 完成水平定向钻作业后,应进行实地检查和测试,以确保钻孔质量、井壁完整性等指标符合要求。
2. 检测钻孔的方法包括渗透测试、压力测试及破裂测试等,应按照国家相关标准执行。
3. 如检测结果显示存在问题应及时纠正,直至满足要求为止。
七、施工报告1. 水平定向钻施工完毕后,应撰写详细的施工报告,并将其存档备查。
2. 报告内容应包括施工方案、关键节点的把握、现场照片等信息,以便于日后的维护管理和技术沉淀。
水平定向钻施工技术规程

水平定向钻施工技术规程一、概述水平定向钻(Horizontal Directional Drilling,简称HDD)是一种高效、环保、节能的管道布设技术,具有小占地面积、对地面、道路和建筑物等不会造成破坏、施工速度快等优点。
HDD将水平钻向实现了管道的安装,且对于城市地下管线多的区域,水平定向钻市场需求与日俱增。
本文旨在规范水平定向钻施工技术规程,确保工作安全、质量和效益。
二、工程前准备1.方案设计根据工程实际情况,确定水平定向钻的钻孔长度、直径、钻头类型、钻头数量、底部土层的地质情况以及管道的施工情况等参数,绘制出工程图纸和布置图。
2.场地测量根据工程方案,综合考虑工地周边的地形、地质环境、管道走向和土质情况等因素,进行场地测量和勘探,对障碍物物进行预处理和计算机模拟,以便确认钻孔起点、终点、导向点的位置和施工条件等,提供实施依据。
3.材料准备在选定材料供应商后,应根据工程需求购买好相应的高强度、耐腐蚀、耐磨损、耐高压的钻头和管道等材料。
4.设备调试设备调试包括各种改装、拼装和加工,以便适应工程施工需要。
应做好强电线路和电气设施的安装调试,确保设备运转正常。
三、施工过程1.孔凿作业根据设计方案,对线路进行标示,确定钻孔起点、终点,进驻作业区域。
然后施工人员应按照孔凿要求行事,并注意以下事项:(1)钻孔作业过程中,应根据孔深、孔径和土质情况,确定钻头类型和钻头数量,降低钻孔阻力,提高钻进效率。
(2)要在大车钻车、绞车、电缆、液压站等设备配置好,且布置合理,以确保施工过程安全顺畅。
(3)在孔凿施工过程中,需严格遵守安全作业规程,防止安全事故的发生。
2.管道安装完成钻孔过后,应根据设计方案,根据孔洞大小和管道规格选择合适的方法对管道进行安装,确保管道的质量和施工效率。
3.喷浆灌注完成钻孔过后,应对井口、管道以及管道外围进行喷浆灌注,以增强地层变形稳定控制和地下水泥结,提高管道承载能力。
4.维护保养经过施工后需要进行维护保养和检查,确保管道运行的安全可靠,并定时更换设备和材料,确保管道的安全性和长寿命。
cecs 382-2014 水平定向钻法管道穿越工程技术规程(附条文说明

cecs 382-2014 水平定向钻法管道穿越
工程
CECS 382-2014《水平定向钻法管道穿越工程技术规范》是由中国工程建设标准化协会发布的关于水平定向钻法进行管道穿越工程的技术规范。
该规范主要针对水平定向钻法在管道穿越工程中的设计、施工和验收等方面进行了详细的要求和指导。
CECS 382-2014规范主要包括以下内容:
1. 术语和定义:对与水平定向钻法管道穿越工程相关的术语和定义进行了解释和界定。
2. 设计要求:包括管道穿越工程的设计原则、设计参数的确定、管道稳定性的考虑等。
3. 施工工艺:详细描述了水平定向钻法管道穿越工程的施工步骤、工艺流程、设备及材料要求等。
4. 安全措施:对水平定向钻法施工过程中需要采取的安全措施进行了规定,确保施工过程的安全性。
5. 质量控制:包括施工质量的要求、检验和验收标准等,保证工程质量符合规范要求。
6. 环境保护:规定了在水平定向钻法管道穿越工程中需要注意的环境保护要求,包括对土壤、水环境和噪音等的保护措施。
7. 验收和验收标准:对水平定向钻法管道穿越工程的验收方法和验收标准进行了说明。
需要注意的是,CECS 382-2014是中国国内用于水平定向钻法管道穿越工程的技术规范,具体实施中应根据实际情况结合相关法规和标准进行遵循。
在实际工程中,应咨询相关领域的专业人员以获取最新和适用于特定项目的技术指导。
水平定向钻施工方案

水平定向钻施工方案一、编制依据2.1工艺流程图2.2工艺流程说明2.2.1施工准备2.2.1.1现场勘查(1)现场勘查资料既是导向孔轨迹设计的重要依据也将决定施工难易程度,同时也是计算造价的基础。
主要应确定以下内容:钻孔轴线和地面走向,地面相对高度,确定导向孔造斜长度和入钻点位置,铺管长度,布管位置;钻机等设备进出场路线、道路情况以及钻机和配套设备布置所占用的场地和空间。
(2)测量施工所在地的地形地貌、地下管线走向及埋深情况,找准入钻点的准确位置。
(3)调查落实设备进场路线、钻杆倒运路线,行人来往通行规律,应采取安全措施,确保管线工程顺利施工。
(4)复查施工所在地的污水管、自来水管、高压电缆和通讯电缆位置及埋深是否和本次工程穿越的管线交叉。
2.2.1.2穿越曲线设计导向孔穿越曲线依据管材的曲率设计;钻孔长度一般以50~300m左右为一段,并根据路面及地下构筑物的情况现场调整,选择适当的出入点、入土点。
PE管线沿正在施工修筑的路边摆放、熔接。
2.2.1.3钻机设备就位前准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
(3)根据施工现场情况,确定导向孔轴线。
(4)因施工现场路面是沥青和混凝土路面,钻机地锚直接用铁桩锚固。
(5)入土端开挖2.0×1.5×1.0m的工作坑,出土端开挖4.0×2.0×1.5m的泥浆储运坑,具体位置视现场而定;如路面以下路基的构成为不宜穿越的砂砾石层,则工作坑须适当地延长并加深,以使入出土点及穿越曲线能够在土层中。
(6)为避免由于泥浆流量太大,对周围环境造成影响,施工中要及时清理泥浆。
钻机设备就位前准备2.2.1.4场地准备(1)施工设备进场前要求场地达到三通一平,确保施工设备顺利进场。
(2)对施工管线所经过的地段周围管线及障碍物进行观测,路面所有井孔都要下井查清。
水平定向钻工程施工

水平定向钻工程施工一、水平定向钻工程概述水平定向钻工程是一种通过地表设备进行控制,利用钻井技术在地下水平或倾斜方向开展钻井作业的一种新型工程技术。
水平定向钻工程广泛应用于城市基础设施建设、交通隧道建设、地铁建设、石油天然气勘探开发等领域。
水平定向钻工程具有减少施工对环境的影响、提高施工效率、降低施工成本等优点,受到了工程领域的广泛关注。
二、水平定向钻工程施工过程1. 前期准备在进行水平定向钻工程施工前,需要做好充分的前期准备工作。
包括对所钻地层的勘察、测量地下水平方向、倾角方向、地下管线等情况进行调查。
根据勘察结果,编制施工方案并制定相应的施工计划。
2. 设备准备水平定向钻工程需要准备相应的设备,以确保施工的顺利进行。
主要设备包括水平定向钻机、导向仪、泥浆处理系统、钻头等。
同时,需要进行设备的检查和维护工作,确保设备处于良好的运行状态。
3. 定点钻孔水平定向钻工程的第一步是进行定点钻孔。
根据施工方案,确定钻孔的起点和终点,并进行相应的定位工作。
然后,通过导向仪对钻孔进行定向导向,确保钻孔的水平方向和倾角方向满足设计要求。
4. 进行钻孔完成定点钻孔后,开始进行钻孔工作。
利用水平定向钻机进行钻孔作业,同时通过泥浆冷却和除渣装置,确保钻孔顺利进行并控制好孔壁稳定。
在钻孔过程中需要持续监测钻孔进度和钻头状态,及时进行调整和控制。
5. 完成钻孔当钻孔达到设计深度和倾斜角度后,完成水平定向钻工程的主要工序。
随后进行测量和检查工作,确认孔径和孔道的质量以及与设计要求的一致性。
最后进行井眼净化处理,确保钻孔内部的清洁度。
6. 后期处理水平定向钻工程的最后阶段是进行后期处理工作。
主要包括对钻孔进行注浆封孔、安装油管线等工作。
同时,进行相关施工记录和资料整理,以备后期工程的监管和维护。
三、水平定向钻工程施工中的技术难点水平定向钻工程施工是一个复杂的过程,存在着许多技术难点需要克服。
主要包括以下几个方面:1. 钻孔导向技术水平定向钻工程需要对钻孔进行精确的导向控制,以确保钻孔的偏转角和水平方向满足设计要求。
水平定向钻孔施工方案

水平定向钻孔施工方案1. 引言水平定向钻孔技术是一项重要的土木工程技术,常用于地下管线的穿越、地下隧道的建设等。
本文将介绍水平定向钻孔施工方案的详细步骤和注意事项。
2. 施工前准备工作在开始水平定向钻孔施工之前,需要进行一系列的准备工作,包括: - 钻孔设备的准备和调试 - 定位和测量工作,确定钻孔的起点和终点 - 确定钻孔的路径和穿越障碍物的位置 - 制定施工计划和安全预案3. 钻孔设备和材料水平定向钻孔所需的设备和材料包括: - 钻机和钻头:用于进行钻孔的设备,根据具体情况选择合适数量和型号的钻机和钻头。
- 钻杆和导向工具:用于控制钻孔方向和深度,保证钻孔的准确性。
- 钻孔液:用于冷却钻头和排出钻屑,常见的钻孔液有水基钻孔液和泥浆钻孔液。
- 支撑材料:用于支撑和稳定钻孔,避免倒塌和塌陷。
4. 施工步骤4.1 钻孔起点准备在确定好钻孔的起点后,进行以下准备工作: - 确保起点周围无障碍物和堆积物,以便钻孔设备进场和操作。
- 根据需要挖掘一个较大的坑口,用于钻孔设备的安装和操作。
- 安装钻机和配备好钻头,并将其调整到正确的钻孔角度和方向。
4.2 钻孔施工开始进行钻孔施工,按照以下步骤进行: 1. 启动钻机,将钻头慢慢下降到地面,开始钻孔。
钻孔过程中要保持钻孔液的连续供给,以冷却钻头并将钻屑排出。
2. 使用导向工具控制钻孔方向,保证钻孔的水平性和准确性。
根据需求可进行适当的调整和修正。
3. 在钻孔过程中随时监测钻孔进度和钻孔方向,确保按照预期施工进展。
4. 当达到预定的钻孔长度或到达钻孔终点时,停止钻孔操作,移除钻头。
4.3 钻孔终点处理在完成钻孔后,需要进行以下处理: - 清理钻孔终点处的钻屑和杂物,以便后续施工。
- 根据需要进行检查和测量,确保钻孔符合设计要求。
- 钻孔结束后,堵塞钻孔口以防止土壤倒塌和杂物进入。
5. 施工安全注意事项在进行水平定向钻孔施工时,需要注意以下安全事项: - 确保施工现场安全,设置警示标志和隔离设施,避免人员和车辆进入施工区域。
cecs 382-2014 水平定向钻法管道穿越工程技术规程(附条文说明

cecs 382-2014 水平定向钻法管道穿越工程技术规程(附条文说明水平定向钻法管道穿越工程技术规程是指在土壤或岩层中使用水平定向钻法进行管道穿越的工程施工技术规程。
水平定向钻法是一种无须开挖地面的施工技术,能够将管道从一地穿越至另一地,适用于各种地质条件的管道施工。
水平定向钻法管道穿越工程技术规程主要包括以下方面的内容:一、工程规划:工程规划需要对穿越路径进行调查和确定,同时要评估地下情况、预测风险,并制定相应的应对措施。
二、钻孔设计:钻孔设计需要根据地质情况和管道要求确定钻孔直径、深度、倾角和弯曲半径等参数,并制定相应的钻进方案。
三、钻头与钻具选择:根据不同的地质条件选择合适的钻头和钻具,并进行合理的组合和配套,以确保施工的效率和质量。
四、钻孔施工:钻孔施工包括预制导向井和推进井,需要按照设计要求和标准进行施工,确保钻孔的质量和安全。
五、管道推进:管道推进是指将预制的管道通过钻孔推进至另一侧的过程。
在推进过程中,需要对管道进行检测和监控,确保其推进轨迹和姿态符合设计要求,同时采取相应的措施解决推进中遇到的问题。
六、管道固定和连接:管道推进完成后,需要对管道进行固定和连接,确保其在运行过程中的稳定性和可靠性。
七、工程监测:工程监测包括对钻孔、推进和固定过程进行监测,以及对管道运行过程进行监测。
监测结果需要及时反馈给相关部门和人员,便于及时处理问题和进行调整。
八、安全管理:在施工过程中,需要严格遵守安全操作规程和要求,确保施工人员和相关设备的安全。
同时,也需要对周边环境和设施进行保护和管理,避免对环境和设施造成损害。
九、质量控制:施工过程中需要进行相应的质量控制,包括对钻孔、推进和固定的质量进行检查和评估,确保施工质量符合设计要求和标准。
十、验收与评估:施工完成后,需要对工程进行验收和评估,对施工达到的效果和质量进行评价,以及总结经验和教训,并提出改进措施。
总之,水平定向钻法管道穿越工程技术规程是一项重要的规范和指南,对于保证管道穿越工程的质量和安全具有重要的意义。
水平定向钻法管道穿越工程技术规程

水平定向钻法管道穿越工程技术规程随着城市化进程的加速和城市建设规模的不断扩大,各类管道的建设需求也日益增长。
然而,由于城市地下空间狭窄、地下管线错综复杂,传统的开挖施工方式难以满足市政建设的需要。
为了解决这个问题,水平定向钻法管道穿越技术应运而生。
本文将详细介绍水平定向钻法管道穿越工程技术规程。
二、水平定向钻法管道穿越技术的优势水平定向钻法管道穿越技术是一种在地下进行钻探的技术,在穿越管道时可以避免对地表的破坏,同时也避免了对地下管线的破坏,因此具有以下优势:1、环保:水平定向钻法管道穿越技术可以避免对地表的破坏,减少了对环境的影响,符合现代城市建设的环保理念。
2、安全:水平定向钻法管道穿越技术可以避免对地下管线的破坏,降低了施工中的风险,提高了施工的安全性。
3、经济:水平定向钻法管道穿越技术可以节省施工成本,减少了人力、物力和时间的浪费,提高了施工效率。
4、灵活:水平定向钻法管道穿越技术可以适应各种地质条件,穿越的管道可以任意弯曲,能够穿越各种障碍物。
三、水平定向钻法管道穿越技术的适用范围水平定向钻法管道穿越技术适用于各种地质条件和管道类型,包括但不限于以下情况:1、需要穿越的地下管道类型:包括给水管、排水管、燃气管、电力线、通讯线等地下管道。
2、需要穿越的地质条件:包括河流、湖泊、山地、高原、城市、道路、铁路等各种地质条件。
3、需要穿越的距离:水平定向钻法管道穿越技术可以穿越任意长度的地下管道。
四、水平定向钻法管道穿越技术的施工流程水平定向钻法管道穿越技术的施工流程主要包括以下步骤:1、勘察:根据设计要求,进行现场勘察,了解工程的地质情况、地下管线情况、施工条件等。
2、设计:根据勘察结果,进行施工设计,确定钻井方向、钻井深度、钻井直径等参数。
3、钻孔:根据设计要求,在地下进行钻孔,钻孔深度一般为30米左右,直径根据需要而定。
4、穿越:将管道或电缆等材料通过钻孔穿越地下,完成管道穿越。
5、回填:在穿越完成后,进行回填处理,恢复地面原貌。
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水平定向钻进管线铺设工程技术规范(试行)中国非开挖技术协会2001中国非开挖技术协会“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会主任委员:李山副主任委员:刘宝林王鹏委员:(以姓氏笔划为序)丁树滋王鹏尹刚乾乌效鸣李山刘宝林刘强朱文鉴陈铁励林家辉贾传岭编写:中国非开挖技术协会“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会执笔:中国地质科学院探矿工艺研究所李山目录一、总则 (1)二、技术概述 (2)三、工程投标指南 (6)四、施工合同(示范文本) (14)五、施工场地探测技术指南 (33)六、工程施工技术规范 (37)七、安全操作规程 (53)八、参考文献 (58)前言近年来我国使用非开挖水平定向钻进技术铺设各类管线取得了巨大的进展,在电讯、自来水、污水、燃气、电力和热力等管线铺设中都得到了广泛的应用。
为此,中国非开挖技术协会于2001年初专门成立了水平定向钻进管线铺设工程技术规范编辑委员会。
编委会由十余名专家和具有丰富实践经验的工程技术人员组成。
历经一年多的时间,在收集国内外相关技术资料的的基础上,起草、编辑、出版了这本水平定向钻进技术规范。
规范的出版使水平定向钻进工作有了行规、有了标准。
它使我国今后的水平定向钻进工程有规可循并能更好地与国际接轨,将对保证施工质量、减少各类事故的发生起到积极作用。
该版本规范为试用版,希望设计和施工人员在参考和使用本规范时,如发现有欠妥之处,请将意见函寄中国非开挖技术协会水平定向钻进技术委员会。
本规范仅供行业内部使用,未经允许不得翻印。
编者2002年8月“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会主任委员:李山副主任委员:刘宝林王鹏委员:(以姓氏笔划为序)丁树滋王鹏尹刚乾乌效鸣李山刘宝林刘强朱文鉴陈铁励林家辉贾传岭(执笔:中国地质科学院探矿工艺研究所李山朱文鉴)1.城市工程管线综合规划规范中华人民共和国国家标准GB 50289-982.城市地下管线探测技术规程中华人民共和国行业标准CJJ 61-943.建设工程施工合同(示范文本)中华人民共和国建设部4.成功定向穿越工程投标文件指南定向穿越承包商协会(DCCA),1995,张燕译5.成功定向穿越探测规范定向穿越承包商协会(DCCA),1998,李翠先译6.成功中型定向钻进施工指南定向穿越承包商协会(DCCA),1997,李翠先译7.定向钻进合同样本定向穿越承包商协会(DCCA)张燕译8.水平定向钻进技术指南钻井承包商协会,1995,张燕译9.水平钻进安全操作指南定向穿越承包商协会(DCCA),2000,李翠先译10.定向钻进原理回顾P. 海沃德李翠先译管道穿越工程水平导向钻进施工规范天津大力神非开挖工程有限公司企业标准1.总则1.0.1采用水平定向钻进穿越地面及障碍物铺设管线技术正在我国蓬勃发展。
为规范我国水平定向钻进穿越铺设工程施工市场,统一施工技术质量标准,中国非开挖技术协会特制定本规范。
水平定向钻进穿越铺设管线工程无论大小,都必须进行设计和施工的质量控制。
中国非开挖技术协会希望通过应用本规范,提高我国水平定向钻进穿越铺设管线技术水平;提高工程承包商的施工质量和效益。
1.0.2 中国非开挖技术协会推荐本规范应用于水平定向穿越铺设管线工程中工程承包商与管线业主进行业务协商、工程承包商进行施工管理及其质量、安全控制等。
1.0.3本规范适用于采用机械回转钻进设备进行水平定向钻进,使各种材质的管道或缆线在障碍物之下穿越铺设的工程施工。
12.术语2.0.1非开挖技术(Trenchless Technology)以最小的地表开挖量进行各种地下管线探查、铺设、更换和修复的施工技术。
2.0.2 水平定向钻进(Horizontal Directional Drilling—HDD)利用水平定向钻机以可控钻进轨迹的方式,在不同地层和深度进行钻进并通过定位仪导向抵达设计位置而铺设地下管线施工的施工方法。
施工时,首先用导向钻具钻进小口径的导向孔;然后用回扩钻头将钻孔扩大至所需的口径;最后将生产管拉入孔内。
(注:包括导向钻进)。
2.0.3顶进/起始工作坑(Drive/Entry Shaft/Pit)为布置水平定向钻进施工存储泥浆而开挖的工作坑。
2.0.4 接受/出口工作坑(Reception/Exit Shaft/Pit)为回收水平定向钻进施工中排出的泥浆而开挖的工作坑,有称目标工作坑(T arget Shaft/Pit)。
2.0.5穿越(Crossing)在地表下铺设跨越障碍物(河流、建筑物、铁路、高速公路等)管线的非开挖施工。
2.0.6钻进液/泥浆(Drilling Fluid/Mud)通常指水和澎润土或聚合物的混合物。
2.0.7导向孔(Pilot Hole)水平定向钻进施工时,首先利用导向仪测控钻孔方向钻进的小口径钻孔。
2.0.8入口/出口倾角(Entry/Exit Angle)在进行水平定向钻进时,钻杆柱进入地层或从地层钻出的倾角。
2.0.9回扩2水平定向钻进时,钻完导向孔后,往往需要扩大钻孔直径,此时将回扩钻头接在钻杆柱的前端往回拉进行扩孔的施工工序。
2.0.10回扩钻头(Back Reamer)水平定向钻进施工时,钻完导向孔后,用于扩大导向孔、接在钻杆柱前端的切削头。
2.0.11回拉(Pull-back)水平定向钻进施工时,经扩大的钻孔将钻杆柱从出口坑向回拉到发射坑,同时铺设生产管的施工工序。
2.0.12生产管(Product Pipe)为不同目的而铺设的各种永久性地下管线。
2.0.13定位仪(Locator/Walkover System)一种用于确定从发射探头发射出来的电磁波信号位置和强度的电子仪器,也可用于探测地下管线的位置。
2.0.14随钻测量(Measurement While Drilling—MWD)在钻进的同时连续不断地检测有关钻孔信息的测量技术。
33.技术概述3.1发展与应用始于二十世纪七十年代的水平定向钻进穿越技术,综合了传统的道路钻孔、地质勘探和油气井定向钻进技术。
这项技术已成为一种完善的施工方法。
它应用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、铁路、机场跑道、海滩、岛屿、建筑物拥挤的地方、管线通道和运河等的石油、天然气、自来水、污水及其它流体的管线铺设和电力与电讯电缆的导管铺设等。
3.2优越性在非开挖技术行业中,水平定向钻进是主要的增长领域之一。
目前,在石油、天然气、自来水、电力和电信部门,水平定向钻进已是一种得到广泛认可的铺管施工技术,由于水平定向钻进施工精度的提高,也可用于污水管和其它重力管线的铺设。
水平定向钻进穿越与其它施工方法相比,对环境的影响最小,能提供障碍物下管线覆盖的深度大,对管线的保护作用大,维修费用小,许多情况下费用更低。
水平定向钻进穿越还有一个可预测的短期施工计划。
3.3技术局限水平定向钻进穿越铺设管线技术正在全世界广泛推广。
迄今为止,水平定向钻进最长的穿越距离为2308米(铺设管径273毫米,中国)。
水平定向钻进用于均质土层的穿越能够取得满意效果,在杂填土、砂卵砾石层、冰渍层和硬岩层中的穿越也越来越多。
3.4技术工艺水平定向钻进穿越铺设施工普遍采用:首先钻进导向孔,然后扩孔,最后回拉铺管的施工技术工艺(图3.4)。
43.4.1导向孔导向孔钻进一般采用小直径全面钻头,进行全孔底破碎钻进。
在钻头底唇面上或钻具上,安装有专门的控制钻进方向的机构。
在钻具内或在紧接其后部位,安装有测量探头。
钻进过程中,探头连续或间隔地测量钻孔位置参数,并通过无线或有线的方式实时地将测量数据发送到地表接收器。
操作者根据这些数据及其处理这些数据得到的图表,采取适当的技术措施调整孔内控制钻进方向的机构,从而人工控制钻孔的轨迹,达到设计要求。
常用的孔内控制钻进方向的机构主要有两类:一类是钻头底唇面采用非平衡结构设计,如常钻头唇面是一个斜面,当钻头连续回转时钻进直孔,保持钻头不回转加压时,则钻孔钻进偏斜。
这类方法因需要在不回转的条件下破碎岩层,所以在软质的土层大多数采用钻进液喷射辅助破碎方式钻进。
另一类是钻具采用弯外管或弯接头,其弯曲方向即决定了钻头的钻进方向。
这类方法导向钻进钻杆是不回转的,钻头破碎岩石的扭矩,来自于钻头后部的孔底动力机,如螺杆马达或涡轮马达。
这类方法通常用于钻进岩石等硬地层。
3.4.2扩孔导向孔完成后,必须将钻孔扩大至适合成品管铺设的直径。
一般,在钻机对面的出口坑将扩孔器连接于钻杆上,再回拉进行回扩,在其后不断地加接钻杆。
根据导向孔与适合成品管铺设孔的直径大小和地层情况,扩孔可一次或多次进行。
推荐最终扩孔直径按下式计算:D’=K1D式中:D’——适合成品管铺设的钻孔直径D——成品管外径K1——经验系数,一般K1=1.2~1.5,当地层均质完整时,K1取小值,当地层复杂时,K1取大值。
3.4.3拉管扩孔完成后,即可拉入需铺设的成品管。
管子最好预先全部连接妥当,以利于一次拉入。
当地层情况复杂,如:钻孔缩径或孔壁垮塌,可能对分段拉管造成困难。
拉管时,应5将扩孔器接在钻杆上,然后通过单动接头连接到管子的拉头上,单动接头可防止管线与扩孔器一起回转,保证管线能够平滑地回拖成功。
图3.4 水平定向钻进铺设管线施工工艺过程3.5施工设备3.5.1钻机钻机根据工作位置分为两类:地表始钻式和坑内始钻式。
地表始钻式钻机具有行走机构,方便迁移。
铺管施工时,可不需要起始坑和出口坑,但管线连接时需要开挖。
如果要求在地下相同深度连接其它管线,可能会浪费几米新管。
地表始钻式钻机有几种桩定方式锚固钻机,性能完善的钻机桩定系统是液压驱动的。
一些地表始钻式钻机是整装式的,载有钻进液用搅拌池和泵,以及动力辅助装置、阀和控制系统,有的还配置有钻杆自动装卸系统,定长的钻杆装在一个“传送盘”上,随钻进或回扩的过程自动地从钻杆柱上加、减钻杆;有的搅拌池和泵等设备是分离配置的。
坑内始钻式钻机一般体积较小,施工时在钻孔的两端都需要挖坑,可在操作空间受限的地方使用。
坑内始钻钻机固定在发射坑中,利用坑的前、后壁承受回拉力和给进力。
一些设计紧凑的钻机的起始坑,比接钻杆所需的坑稍大一点即可。
钻杆单根长度受坑的尺寸限制,这对铺设速度和钻杆成本造成影响。
3.5.2钻杆钻杆要求有很高的物理机械性能,必须有足够的轴向强度承受钻机给进力和回拖力;足够的抗扭强度承受钻机施加的扭矩;足够的柔韧性以适应钻进时的方向改变;还要尽可能地轻,以方便运输和使用;同时,还要耐磨损。
3.5.3导向系统多数水平定向钻进技术要依靠准确的钻孔定位和导向系统。
随着电子技术的进步,导向仪器的性能已有明显改善,能获得相当高的精度。
导向系统有几种类型,最常用是“手持式跟踪(walk-over)”系统,它以一个装在钻头后部空腔内的探测器或探头为基础。