水平定向钻穿越导向孔准确性分析
水平定向钻穿越导向孔准确性分析
【关键词】水平定向钻；故障树分析；导向孔；控制措施水平定向钻穿越是将传统管线施工方法与定向钻技术结合起来的一项新
技术，它具有施工精度高、速度快、成本低等优点，成功的关键在于导向孔的准确性，所以，非常必要使用故障树分析方法辨别出导向孔施工中的影响因素[1]，并采取科学、有效、合理的控制措施，提高导向孔成功的概率。
1 导向孔准确性故障树的建立
根据故障树分析法[2]，将水平定向钻穿越导向孔准确性作为顶事件[3]，根据导向孔的施工准备、过程及特点[4]，建立导向孔准确性的故障树[5-6]，见图1，不同的符号代表的事件见表1。
2 故障树的定性分析
2.1 故障树的最小割集
本文采用布尔代数求解：
2.2 故障树结构重要度分析
（1）故障树的最小割集中除了x26和x27，其余都是一阶最小割集事件，所以由文献[7]可知，这些基本事件的结构重要度系数具有最大值1.0。
（2）其它的基本事件结构重要度系数可通以下的公式进行计算：经过计算可知：i26=i27=0.5，对于故障树的各个基本事件，其结构重要度系数的大小排序为：
由以上分析可知：水平定向钻穿越导向孔准确性故障树共有41
个最小割集， 40个一阶最小割集，占总数的97.5%，1个二阶最小割集，其中40个一阶最小割集是该系统的最薄弱环节。
3 导向孔准确性控制措施
针对水平定向钻穿越导向孔准确的影响因素，采取以下的措施[8-9]，可以提高导向孔的准确性。
（1）对于穿越方案设计之前的所有数据（如地形、地质、地面地下的建筑及管线等）必须精确，仪器设备必须经过权威机构的校正。
（2）穿越方案的设计人员应该多与实际的地形、地质及各种影响因素相结合，对于特殊的情况，能提前考虑到并有相关的解决措施。
（3）穿越场地的平整，钻机的位置和控制点必须精确，各个数据必须多次复测。
在钻孔前须认真校验探头，精确地测量磁方位角；钻进过程中，精确地控制钻进方向，关注磁方位角的变化并及时做出调整。
（4）导航人员对于信号的接收、处理、轨迹方向的控制必须灵敏、准确，工作人员之间的信息传递要及时、统一。
（5）提高管理水平，工作态度积极、严谨。
4 结语
水平定向钻穿越在管线工程中扮演了重要角色，而穿越成功的关键就是导向孔。
本文通过故障树分析法，对水平定向钻穿越导向孔精确性的各种影响因素进行分析，提出了相应措施来提高导向孔的
准确性，具有一定的应用价值。
【参考文献】
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[9]刘盛兵，向启贵，刘坤.水平定向钻穿越施工及其风险控制措施探讨[j].石油与天然气化工，2008，37（4）：353-356.
[责任编辑：王静]。
水平定向钻施工在穿越河流时的难题与分析
水平定向钻施工在穿越河流时的难题与分析摘要：从20世纪80年代中后期起，由于不允许开挖铺设地下管线的工程量日益增多，且重要性也日趋加大（如穿越河流、高速公路、铁路干线、机场跑道等）。
而水平定向钻穿越施工时，时常会遇到穿越禁区-卵石层，本文通过对比分析方式论述穿越过程的优劣分析。
关键词：卵石层；水平定向钻；PE管；河流随着我国非开槽技术的推广，水平定向钻施工逐步进入人们视野，而号称“穿越禁区”的卵石层也争相被人打破。
穿越复杂地层过程中拟调整泥浆配比保证钻孔安全，但因埋深过深，且在高层附近，开挖难度过大；地下水渗透系数过大，注浆加固经济性较差；夯机套管施工方式，所需工作面较大，且出钻定位困难。
通过工程实例分析论述穿越卵石层的多种方案。
1工程简介该水平定向钻穿越工程位于河道附近，处于泄洪区内，根据防洪评价要求工作坑需距离堤坝100m，深度需在堤坝以下10m，河流冲刷线以下6m，此深度根据地勘信息可知位于卵石层，为保证穿越，需在卵石层以下施工。
管道出入土点距离711m，水平段长度500m。
管径为de710，壁厚56mm，PE100管道，设计压力1.25mpa。
图1 工程地质刨面图2常规穿越工艺的分析与论证2.1沉管施工水下沉管施工为非断流情况下对河道管道沟槽进行开挖，穿河管道在岸上制作成型，整体下沉安装，并进行沟槽回填的一种施工方法。
该施工方法主要适用于管道穿越江河、湖泊的情况，是管道穿越水深较深、地质条件复杂、围堰施工困难、有通航要求的水域的主要施工方法之一，目前在市政上程中广泛运用。
沉管施工比架空过河及顶管施工难度小，费用大大降低，但存在的缺点是焊接要求、防腐要求及材料的要求较高，水下维修不方便，要求严格控制施工质量，一次成功。
2.2不开槽施工不开槽施工也是管道跨河的常用措施，是管道穿越水深较深、地质条件复杂、围堰施工困难、有通航要求的水域的主要施上方法之一。
非开挖主要包括顶管施工和拖拉管施工两种，其中，顶管施工对施工精度要求很高。
施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析
施工方案地下管线施工中的水平定向钻孔技术分析地下管线施工中的水平定向钻孔技术是一项重要的工程方法，它能够有效地解决传统开挖施工方式所面临的难题。
本文将对水平定向钻孔技术进行分析，探讨其在地下管线施工中的应用和优势。
一、水平定向钻孔技术的概述水平定向钻孔技术是一种通过控制钻孔工具实现在地下管道水平方向上钻孔的方法。
该技术采用先进的钻井设备，通过旋转和推进钻杆，将钻头钻入地下，完成水平方向上的钻孔作业。
水平定向钻孔技术的出现，极大地改善了地下管线施工的效率和安全性。
二、水平定向钻孔技术在地下管线施工中的应用1. 地下管道穿越水平定向钻孔技术在地下管道穿越中有着重要的应用。
传统的开挖施工方式往往需要对道路进行临时封闭，给交通带来不便。
而水平定向钻孔技术可以避免对道路的破坏，通过在地下进行钻孔穿越，将管道无损地铺设到目标位置。
2. 水源管网建设水源管网的建设需要在城市中铺设大量的水管。
传统的施工方式会给城市的日常生活造成很大的不便，而水平定向钻孔技术可以在不破坏地上设施的前提下，将水管准确地铺设到目标位置，保障城市正常供水。
3. 电力管网建设电力管网的建设也是水平定向钻孔技术的重要应用领域。
通过水平定向钻孔技术，可以将电缆等设备准确地铺设到地下，避免了传统开挖施工所带来的电力中断和交通堵塞等问题。
三、水平定向钻孔技术的优势1. 减少对地表环境的破坏相比于传统的开挖施工方式，水平定向钻孔技术能够最大限度地减少对地表环境的破坏。
它可以在地下进行钻孔作业，无需对地面进行开挖，保持地表的完整性，减少了对城市交通和市容的影响。
2. 施工效率高水平定向钻孔技术具备施工速度快的优势。
通过采用现代化的钻孔设备，操作简便，钻孔效率高。
相比于传统的开挖施工，水平定向钻孔技术能够大幅缩短施工周期，提高工程进度。
3. 安全可靠水平定向钻孔技术在施工过程中，能够有效地避免地下管线的损坏。
通过精确控制钻孔方向和推进速度，可保证钻孔准确无误地进行，避免了破坏地下管道和其他地下设施的风险。
定向钻穿越施工的关键技术与措施
定向钻穿越施工的关键技术与措施摘要随着城市建设的不断发展，天然气的应用和使用越来越多地得到更多人的青睐，然而天然气产地与消费地的不一致性，使得用管道长距离输送天然气成了一个途径，然而在输送过程中不可避免地要经过包括铁路、河流、山地等障碍物。
因此，穿、跨越施工技术得到了广泛的应用。
那么如何确保施工顺利实施和施工质量呢？本文结合自己的施工过程，就定向钻穿越施工的关键技术与措施进行探讨。
关键词1 定向钻穿越施工的关键技术与措施1.1 导向孔的选择（如示意图）导向孔在钻进过程中偏离设计穿越曲线的原因：1）钻机就位方位与管线设计穿越方位有偏差。
2）受外部磁场的影响，计算机采集的数据非钻头的真实位置。
1.2 针对以上造成曲线偏移的原因，可以采取相应措施进行预防例如，在宝静大工程宝坻大白庄柏油路及灌溉渠DN800钢管定向钻穿越工程中，我们选择入土点安放钻机设备，钻地场地为60m×60m，泥浆池为20m×20m。
钻机场地中钻机基础做0.3m厚、20m长、30m宽的碎石或素混凝土垫层。
挖地锚坑：长 4.0m、宽 4.0m、深 1.7m，用C20素混凝土浇注；预留地锚空间（2.8m×1.8m×1.2m）。
这是根据管线穿越中心线计算出的钻机的位置，以保证钻机就位方位与设计管线中心线的重合。
除了钻机位置的影响，还要注意外部磁场的影响。
例如：在津晋高速B段穿越盐场施工中，我们首先在地面上标出强磁场地面信标（如下图）。
采用人工磁场，即在穿越中心线两侧布设的闭合线圈，这样所布线圈不受外部磁场的干扰，可以准确无误的将钻孔数据反映出来，当探头到达此闭合的线圈区域内，接通直流电源产生磁场，通过人工磁场可以测得穿越轴线的左右偏移和穿越标高。
由于人工磁场在地磁场受干扰的情况下可以提供准确的管线穿越方位角，在地磁场不受干扰的情况下可以校正控向方位角的正确性，从而能够很好的控制导向孔与设计穿越曲线偏移，并能保证穿越曲线的平滑性。
水平定向钻穿越难点与控制措施
水平定向钻穿越难点与控制措施
难点：在水平定向钻穿越中，钻头和钻杆在进行导向孔施工过程中由于受到穿越地层的阻力和阻力矩从而增大钻机的推进力和扭矩，尤其在超长距离的穿越中导向孔方向（即钻头的角度）控制会变得非常困难。
经常造成导向孔与设计穿越曲线偏移和钻头难以抬头的情况发生。
措施：采用对接穿越技术，对接穿越技术就是在穿越曲线的出、入土点两端各设置一台钻机，两台钻机同时按设计穿越曲线相对进行导向孔施工。
当两台钻机的钻头钻至预先设定的对接范围内时，由人土点钻机的探头感应到出土点钻机钻头发出的磁信号后，出土点钻机匀速的回抽钻杆，人土点钻机根据感应的磁信号沿出土点钻机的导向孔方位同步匀速钻进，直至两个钻机的穿越曲线完全合而为一，从而较精确完成导向孔施工。
一般大型水平定向钻穿越中通常采用的是有线控向方式，即利用磁感应探头接受地球磁场后产生电信号经处理后输入电脑中，再由操作人员根据电脑中的反映的数据进行钻头的方向控制。
而采用对接穿越技术进行导向孔施工时，使用人工铺设电缆产生的磁场取代地球磁场来控制导向孔钻进，因此抗周边磁场干扰的能力明显增强，提高了施工精度。
对接穿越技术的应用有效解决了超长距离或复杂地层穿越的导向孔施工困难，使水平定向钻穿越的施工领域得到了很大的扩展。
论地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点
论地下供水管道水平定向钻进穿越施工技术要点摘要：在城市化发展的关键阶段，我国城市道路系统越来越完善，城市道路交通也变得日益繁忙，在进行管道铺设期间，如果使用路面开挖法，则有可能对周边的环境以及城市的道路交通带来一定的阻碍以及消极影响，如果使用水平定向钻进穿越施工技术，那么这不会对路面的交通系统产生消极影响，而且也可以将环境污染降到最低程度。
最近这几年使用的非开发施工管道水平定向钻进穿越技术的应用范围非常广泛，而且它的优势在于施工周期短施工现场和灵活调整以及安全性高等等，本次课题主要针对该技术的工艺以及具体的技术要点进行探讨。
关键词：自来水管道；水平定向钻进；穿越施工一、水平定向钻进穿越施工技术我们可以将水平定向钻进专业施工工艺分为两个阶段的内容，第1个阶段的内容是按照曲线尽可能地保证水平定向导向孔具有准确性的特点。
第2个阶段是将导向孔进行扩孔工作，并且将产品管线回拖安装到导向孔当中，从而完成导线穿越的工作。
导向孔的钻进工作需要根据地质情况选择合适的钻头导向板以及地下泥浆。
预扩孔以及回拖产品管线的施工工作，同样也需要按照钻机型号以及地质情况确定。
1.钻导向孔在进行导向孔钻进的过程当中，现场工作人员需要深入了解工程现场的地质情况，并且结合地质情况选择最合适的钻孔导向板或者地下泥浆的马达，在进入到施工状态之后，对准需要钻进的入土点之后，在钻头的推动下就会将地层逐渐切开，从而保持持续前进的状态，当一根钻杆已经完全钻进之后，工作人员还需要对钻头的具体钻进位置进行测量，保证钻头钻进的方向具有正确性的特点，确保最终获取的施工结果与设计结果，相符合如此反复操作，直到钻头达到预定的位置之后，就可以停止并出土。
2.预扩孔与回拖管线在进行预扩孔和回拖管线工作时，现场工作人员均会选择小型的钻机，在这种情况下，直径超过200mm。
那么在开展预扩孔工作时就是要使用大型的钻孔机，在此情况下管道的直径超过350mm。
在进行回拖管线操作时，需要先将扩孔的工具和管线进行有效连接，需要由钻机转盘对钻杆的运动过程进行带动。
城市管道工程水平定向钻施工常见的问题与处理
城市管道工程水平定向钻施工常见的问题与处理摘要：水平定向钻施工是一种非开挖式的管道施工方式，目前在城市管道工程中得以广泛的应用。
但往往在施工中会出现一些常见的问题，如果对这些问题处理不当，就会影响施工的顺利进行，甚至会造成钻进铺管的失败。
本文主要阐述了城市管道工程水平定向钻施工中常见的一些问题，并提出了相应的处理方法，希冀在工程实施中对类似的问题与处理带来参考。
关键词：水平定向钻施工；问题；处理1 城市管道工程水平定向钻施工的特点水平定向钻进铺管技术是指使用水平定向钻进、控向仪器等设备，按预先设计的轨迹进行导向孔钻进、扩孔和回拖铺管，完成地下管道铺设的施工方法。
水平定向钻施工是一种非开挖式的管道施工方式，在较大埋深以及穿越道路桥涵的长距离地下管道的施工中具有优越的施工特点，具有精确的导向、环保、效率高、安全性好、技术综合成本低等优点，目前在城市管道工程中得以广泛的应用。
2 城市管道工程水平定向钻施工常见的问题与处理在城市管道工程水平定向钻施工中，往往会出现一些常见的问题，如果对这些问题处理不当，不仅会影响工程的顺利开展，甚至还会造成钻进铺管的失败。
下面具体来阐述一些在施工中常出现的问题以及处理的措施。
2.1 导向孔钻进的轨迹偏差与处理导向孔施工是水平定向钻进铺管工程的重要阶段，这道工序决定了管道铺设的最终位置，其重要的施工环节是钻孔轨迹的监测与控制。
因此在导向孔钻进前要设计好轨迹数值，根据具体的要求，确定轨迹分段形式、入土与出土点、入土角度与出土角度、曲线段的曲率半径、直线段的最大深度、直线段与曲线段的长度等内容。
一般导向孔钻进轨迹设计示意图如图1所示。
图1 导向孔钻进轨迹设计示意图导向孔钻进施工中常见的问题有：钻进的导入位置和入土角度偏差较大；钻进过程中形成的钻孔轨迹偏差较大等。
施工中出现以上的问题时，不宜猛纠硬调。
对于钻进导入位置和入土角度较大的偏差处理，若钻进距离不大，可以退回重新调整钻进的导入位置和入土角度，确认符合设计要求后再进行施工；如果情况允许，也可以采用轻压慢钻的操作方法，进行小角度地逐步纠偏，在纠偏的过程中，应该严格地控制钻进的给进力和钻进方向，并进行严密监测。
管道水平定向钻穿越工程施工工法(2)
管道水平定向钻穿越工程施工工法一、前言管道水平定向钻穿越工程施工工法是一种现代化的施工方法，通过用水平方向钻机在地下进行穿越施工，实现地下管道的铺设和修复。
该工法具有高效、节省成本、环保等优点，在城市建设和交通运输中得到了广泛应用。
二、工法特点管道水平定向钻穿越工程施工工法的特点主要有以下几个方面：1. 高效节约：与传统施工方法相比，该工法不需要开挖地面，避免了对道路和土地的破坏，减少了清运土方和恢复道路的时间和费用成本。
2. 环境友好：由于不需要开挖和大量使用重型机械，该工法减少了噪音和粉尘污染，对周围环境和居民生活产生较小影响。
3. 方向灵活：通过改变钻机的水平方向，可以实现管道在地下的任意方向穿越施工，克服了传统施工方法因地形、地貌等原因无法实现的限制。
4. 作业空间小：由于施工只需在地面打钻孔，不需要大面积施工现场，适应于狭窄的施工空间，能够穿越建筑物、铁路、道路等障碍物，提高了工程的可行性和灵活性。
三、适应范围管道水平定向钻穿越工程施工工法适用于以下领域：1. 城市水利设施建设：包括给水、排水、污水、雨水等各类管道的铺设和维修。
2. 交通运输设施建设：包括道路、高速公路、铁路等交通设施中管道的穿越施工。
3. 地质地下工程：包括地下煤层气、石油、天然气等资源的开采与输送。
4. 城市综合管廊建设：在城市地下建设综合管廊时，可以利用该工法实现各类管线的水平穿越。
四、工艺原理管道水平定向钻穿越工程施工工法的理论基础是土力学、岩土力学和钻探工程学等科学原理。
通过采用钻孔技术以及钢管和管道推进技术，实现滑轮、导向仪器和推进头等设备的配合作业，使钢管在地下水平移动，实现管道的穿越施工。
五、施工工艺1. 前期准备：确定施工区域、确定管道路径、勘探钻孔位置。
2. 钻孔与安装钢管：使用水平钻机在地下打开钻孔，然后逐节安装钢管，直至达到目标位置。
3. 推进管道：通过推进头和滑轮配合，使钢管在地下水平推进，同时进行导向仪器的监测和调整，确保管道的施工精度。
水平定向钻穿越导向孔准确性分析
【 关键词 ｌ 水平定向钻 ； 故障树分析 ； 导向孔 ； 控 制措施
水平定 向钻 穿越是将传统 管线施工方 法与定 向钻技 术结合起来 ２ 故 障树的定性分析 的一项新技术 ， 它具 有施工精度高 、 速度快 、 成 本低等优 点 ． 成功 的关 ２ ． １ 故障树的最小割集 键在于导 向孔 的准 确性 ， 所 以， 非 常必要使用 故障树分析方 法辨别出 本文采用布尔代数求解 ： 导 向孔施工 中的影响因素ｌ １ ］ ， 并采取科学 、 有效 、 合理的控制措施 ， 提高 Ｔ ＝ Ｆ ｌ ＋ Ｆ ２ ＋ Ｆ Ｆ ４ 导向孔成功的概率。
图１ 水平定向钻 穿越导 向孔准确性故 障树 表１ 水平定向钻穿越导向孔准确性故障树 事件表
符号 事件 符号 事件 测量仪器 ２ 地层因素 符号 如 事件 钻头顶 角 钻头方位角 工具面 向角 工作人员素质低 ” 工作人员态度不端正
＝ １ 一 Ｈ（ １ 一 — ＝ ）
【 摘 要】 本文运 用故 障树分析 方法 ， 对水平定 向钻 穿越 导向孔的影响 因素 ： 地面控制、 地下控制 、 设计 因素和 工作人 员 因素这四个方 面进 行识别和分析 ， 并提 出了相应 的控制措施 ， 以提 高导 向孔 的准确性 ， 进 而提 高水平定 向钻 穿越的成功率 ， 在水 平定 向钻 穿越 导向孔的施 工方面 具有工程应 用价值和现 实意义。
１ ＝ （ ２ ｌ
２ ． ２ 故障树结构 重要度分析 （ １ ） 故障树 的最 小割集 中除 了 和 ， 其余都是一 阶最小割集 事件 ， 所 以由文献【 ７ 】 可知 ， 这些基本事 件的结构重要度 系数具有最大 值 １ ． ０ 。 （ ２ ） 其它的基本事件结构重要度系数可通以下的公式进行计算 ：
天然气管道水平定向钻穿越事故及其后果分析
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第 ７卷
第 ４期
中 国 安 全 生 产 科 学 技 术
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Ｖ０ ． ． １７ Ｎｏ ４ Ａｐ ｌ２ １ ｉ ｒ ０１
２ １ 年 ４月 ０１
文章编号 ： ７ １ ３—１３ ２ １ ） ｏ Ｏ １ ０ ６ ９ Ｘ（０ １ 一 ４一 ｌ８— ５
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燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术
292YAN JIUJIAN SHE燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术Ran qi guan dao chuan yue gong cheng zhong shui ping ding xiang zuan de shi gong ji shu闫东明现如今，我国天然气的应用越来越广泛，与之配套的燃气管道工程随之增多，其中导向准确、高安全性和高效施工效率的水平定向钻技术在燃气管道工程中发挥着重要作用。
本文主要对燃气管道穿越工程中水平定向钻技术施工原理、特点、具体应用与优化策略作了研究。
在我国城镇地区的燃气管道工程建设中，各类因素在一定程度上阻碍着工程实施，除了人为障碍还可能会出现天然障碍，这都阻碍着工程建设的顺利进行。
为了更好地保障燃气管道穿越工程的正常施工，并提高管道施工水平，就要求施工单位要合理应用各种施工技术来避开各种障碍的影响，从而采取最佳的避障碍技术措施。
而水平定向钻技术不仅能有效规避障碍因素，还能提高燃气管道穿越工程施工效率，笔者结合自身在相关工程中的施工经验，对水平定向钻技术进行具体阐述。
一、水平定向钻施工技术分析天然气作为现代城镇居民生产、生活中必不可少的能源设施，它对促进城市稳定发展，维护人们正常生活有着非常重要的作用。
在这种背景下，我国城市燃气管道施工质量水平仍有待提高。
施工过程中应用的各项技术对施工质量和效率起着非常关键的作用，尤其是水平定向钻技术能更好地避免影响施工的障碍因素，以下具体分析水平定向钻技术的施工原理与特点：1.水平定向钻技术的施工原理在我国建设燃气管道工程初期阶段，因施工和建设技术相对落后，且工程资金储存不够，再加上当时应用相对落后的施工技术进行工程建设，势必会因为各种天然和人为障碍因素而阻碍燃气管道建设工程进行。
例如：若遇到无法提前预测避免的施工障碍时，施工单位一般采取障碍开挖的解决措施，这种方法虽然不影响工程质量，但需要施工单位投入大量的人力和物力，且解决效率较低，也在一定程度上影响工程进展，提高了资金的投入力度，从而提高工程成本支出。