水平定向钻项目基本工程设计
水平定向钻施工设计方案新
世博大道电缆定向钻工程施工方案2013年9月12日陕西中洋建设工程有限公司目录一、施工组织设计编制依据二、工程概况三、工程目标四、施工项目组织1、项目组织机构、质保体系及安全保证体系2、工程安全保证体系：3、质量控制4、工程安全保证体系5、安全控制6、劳动力配备7、机械设备及车辆8、施工进度9、施工准备五、施工方案及施工工艺六、施工技术措施1、穿越管偏差的技术控制措施2、从测量至管道回拖过程中的技术措施3、泥浆质量控制系统4、管道回拖防腐层保护技术措施5、控制施工进度和保证工期技术措施6、质量保证措施7、安全施工措施8、现场文明施工9、资金保证措施10、雨季施工措施11、降低成本措施12、突发事件的处理一、施工组织设计编制依据1.1 施工现场情况。
1.2 现场技术交底。
1.3 地质情况和设计图纸。
1.4 施工规范：《市政管道穿越工程施工及验收规范》(SY/T4079-95)；《电力电缆设计规范》(GB50028-2005)；《城镇电力输配工程施工及验收规范》(GJJ33-2005)；二、工程概况综合说明：工程名称：黄邓路穿越世博大道电缆定向钻工程工程内容：黄邓路电缆穿越世博大道，世博大道什字电缆沟道已经修建，但需按照新的电力规划进行改造，原有的四通井因埋管过度伸进沟道中心，无法保证110KV电缆顺利转弯故拆除。
现在穿越世博大道顶27根Φ200×10MPP管，每根长54米，原先埋排管的高程距路面距离过浅不宜在该管处顶管（易导致路面塌陷），故平移8米。
建设地址：黄邓路与世博大道交叉口。
施工工期：15日三、工程目标：3.1 工程质量目标：3.1.1 单位工程交工合格率为100%3.1.2 单位工程优良率90%3.1.3 管线埋深合格率达100%3.2 工期目标：工程工期按合同工期完工。
3.3 安全指标：千人伤亡率处在控制指标内，无重大事故。
四、施工项目组织4.1 项目组织机构、质保体系及安全保证体系：保质保量地完成此工程是建设单位所要求的，更是我公司所追求的，为达此目的，必须建立强有力的组织保证体系，实行项目责任制，建立健全项目管理体系，在项目经理的统一领导下，配备相应的施工班组，现场设专职安全员、质检员。
五家渠水平定向钻施工方案(3篇)
第1篇一、工程概况本项目位于五家渠市，施工内容包括一根PE给水管，管道直径为DN300，长度为500米。
管道沿道路两侧铺设，穿越道路、河流等障碍物。
为确保施工质量、安全、环保，特制定本施工方案。
二、施工组织1.施工队伍：由具备相关资质的施工单位组成，包括项目经理、技术负责人、施工员、安全员等。
2.施工设备：水平定向钻机、液压钻机、吊车、挖掘机、平板车、焊接设备、测量设备等。
3.施工材料：PE给水管、防腐材料、焊接材料、锚杆、连接件等。
三、施工准备1.施工图纸：仔细阅读施工图纸，了解管道走向、尺寸、连接方式等。
2.施工现场：实地考察施工现场，了解地质条件、地下管线、道路等情况。
3.施工材料：提前采购所需材料，确保材料质量符合要求。
4.施工人员：组织施工人员培训，提高施工技能和安全意识。
5.施工设备：检查设备状态，确保设备完好、运行正常。
四、施工工艺1.施工流程：（1）场地平整：对施工现场进行平整，确保钻机施工时的稳定性。
（2）测量放线：根据设计图纸，进行测量放线，确定管道走向。
（3）钻孔施工：采用水平定向钻机进行钻孔施工，确保钻孔精度。
（4）管道铺设：将PE给水管铺设至钻孔内，进行连接。
（5）回填压实：对钻孔进行回填压实，确保管道稳定性。
（6）焊接防腐：对管道连接处进行焊接，并进行防腐处理。
（7）试压检测：对管道进行试压检测，确保管道质量。
2.施工要点：（1）钻孔施工：根据设计要求，选择合适的钻头和钻具，确保钻孔精度。
钻孔过程中，注意观察钻头进尺速度，发现异常情况及时处理。
（2）管道铺设：在钻孔内铺设PE给水管，确保管道连接牢固。
管道连接处应采用焊接或法兰连接，焊接质量应符合规范要求。
（3）回填压实：回填材料应选择优质土，回填过程中，注意分层压实，确保管道稳定性。
（4）焊接防腐：焊接质量应符合规范要求，防腐处理应选用符合要求的防腐材料。
（5）试压检测：试压压力应符合设计要求，试压过程中，注意观察管道是否有泄漏现象。
水平定向钻施工组织设计
汉中市兴元新区给水管网水平定向钻施工技术方案水平定向钻进技术又称HDD技术（Horizontal Directional Drilling），是近年发展起来的一项高新技术，是石油钻探技术的延伸。
主要用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物，它与传统大开挖埋管施工方式相比，具有施工速度快、精度高、成本低等优点，广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、天然气、石油等管线铺设工程中。
一、施工工艺简介水平定向钻机由钻机系统、动力系统、导向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成。
使用水平定向钻机进行管道穿越施工，首先按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔，然后将导向孔进行来回扩孔，扩孔完成后将待铺管材沿着扩大了的导向孔进行拖拉，最终完成管线穿越工作，具体工艺如下图所示。
水平定向钻穿越施工需要两个分离的工作场地：钻机设备场地（钻进入土点工作区）和管线预制场地（钻孔出土点工作区）。
每个场地的主要施工工序如下：钻机设备场地：测量放线→三通一平→钻机设备进场→钻机组装调试→控向系统调试→钻导向孔→预扩孔→回拖→设备退场→恢复地貌。
管线预制场地：测量放线→三通一平→设备进场→运管布管→组装焊接等→设备退场→恢复地貌。
二、施工主要工程量1、工作坑的开挖对于已经施工完滤清路面的道路，采用人工破除路面施工，选取主管线的阀门井为工作坑，控制破除路面的范围为：3m*3.0m*2.0m减少滤清路面的破坏范围，有阀门井的工作坑由管道施工单位砌筑阀门井，阀门井以外的部位由道路施工单位负责恢复。
2、定向钻延长米的确认由于定向钻入土时采用“弧形”轨迹，确认实际工程量时可采用a、甲方现场代表和监理方现场确认实际安装的PE管道延长米。
b、根据图纸工程量×1.3倍的系数，为实际安装PE管道长度。
3、增加的管件工程量定向钻PE管道拉出工作坑就位以后，由于产生“死口”现象。
热熔施工无法保证施工质量，通常采用在三通位置增加“电熔套”来进行处理，保证热熔施工时伸缩量的变化范围。
水平定向钻穿越施工及方案
水平定向钻穿越施工及方案目录一、项目概述 (2)1.1 工程背景及必要性 (2)1.2 施工目标与任务 (3)二、前期准备 (4)2.1 现场勘察与测量 (5)2.2 设计方案制定与优化 (5)2.3 材料设备采购与验收 (7)三、水平定向钻穿越施工方案 (8)3.1 施工流程 (10)3.2 设备布置与操作要点 (12)3.3 施工过程中的安全注意事项 (12)四、施工步骤详解 (13)4.1 钻孔路径的规划与设计 (14)4.2 钻孔施工及优化策略 (15)4.3 管道穿越安装流程 (16)五、质量控制与验收标准 (17)5.1 质量管理体系建立与实施 (19)5.2 施工过程中的质量控制点 (20)5.3 工程验收标准及流程 (21)六、风险管理与应对措施 (23)6.1 风险识别与评估 (24)6.2 应急预案制定与演练 (26)6.3 风险控制措施及实施效果评估 (27)七、环境保护与恢复措施 (28)7.1 环境影响分析 (30)7.2 环境保护措施实施 (31)7.3 施工后的环境恢复方案 (32)八、技术培训与支持服务 (34)8.1 施工技术人员培训安排 (35)8.2 现场技术支持服务内容与方法介绍 (36)一、项目概述在本项目中，我们计划采用水平定向钻穿越技术来完成特定目的，例如铺设通信电缆、天然气管道或电力传输线路。
此项目涉及穿越一条河流、山脉或其他地质障碍，以最小化对环境的影响并确保高质量的施工标准。
项目地点为地，该地区的地质特征将直接影响我们的施工方案。
穿越工作的预期长度为米，预计施工将持续周。
我们的目标是在满足工程安全、效率和成本效益的同时，尽可能减少对周围环境和居民的影响。
本项目的施工团队将由经验丰富的工程师、钻井专家和现场工作人员组成，他们将执行严格的规划和监控程序，以确保质量和安全标准得到遵守。
施工计划包括详细的流水线作业图和应急预案，以确保在施工过程中能够应对可能出现的风险。
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。
水平定向钻进施工方案设计
水平定向钻进施工方案设计一、项目背景水平定向钻进技术是一种通过水平钻杆进行施工的钻孔工艺，适用于地下管道、电缆、地铁、隧道等建设项目中对地下空间的穿越施工。
本方案为一种水平定向钻进施工方案设计，旨在通过合理的施工步骤和技术手段，保证工程的安全、质量和进度。
二、施工目标1.穿越距离：根据工程要求，确定水平钻孔的穿越距离为XXX米。
2.施工进度：完成水平钻进工程的施工周期为XX天。
3.施工质量：保证水平钻孔的垂直度和水平度符合设计要求。
三、施工步骤1.前期准备(1)确定设计方案：根据工程要求和地质勘探数据，制定水平定向钻进方案。
(2)资源准备：准备所需的施工设备、材料和人力资源。
(3)环境保护：制定环境保护措施，减少施工对周边环境的影响。
2.开工准备(1)建立施工现场：确定水平钻进的起始点和终点，搭建工地临时设施。
(2)设备检查：检查水平钻进设备的完好性，确保设备能够正常运行。
(3)施工方案演练：对施工人员进行培训，演练施工步骤和工艺流程。
3.施工过程(1)钻进预制孔：根据设计要求，选取适当的位置，在起始点附近钻取预制孔。
(2)安装导向系统：在预制孔中安装导向系统，确保钻杆能够在预定的水平和垂直方向上运动。
(3)进行钻探：使用水平钻头进行钻探，逐渐将钻杆推进到目标穿越点。
(4)定位和测量：通过位移仪和测斜仪对钻杆进行定位和测量，保证施工的精度和准确度。
(5)完成穿越：当钻杆到达目标穿越点后，停止钻进作业。
(6)拆除钻进设备：拆除钻进设备，进行临时设施的清理。
4.施工总结(1)施工质量检查：对水平钻进穿越点进行质量检查，检查垂直度和水平度是否满足设计要求。
(2)施工记录整理：整理施工过程中的各类记录，包括钻进数据、测量数据和安全记录等。
(3)整改和优化：根据施工总结，对施工过程中存在的问题进行整改和优化，提高施工质量和效率。
四、安全措施1.安全培训：对施工人员进行安全培训，提高他们的安全意识和应急处置能力。
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。
水平定向钻施工方案
水平定向钻施工方案一、项目背景和目标水平定向钻是一种钻探技术，可以在水平方向上进行方向控制和定向钻探。
其主要目标是实现在无法进行传统垂直钻探的情况下，达到对目标地层进行钻探和开采的目的。
本方案将详细介绍水平定向钻的施工工艺和操作流程，确保施工的顺利进行。
二、施工流程和工艺1.地质调查和设计：在施工前进行地质勘查和调查，确定目标地层的情况，并根据实际情况进行设计。
设计包括断面和开钻路径的设计。
2.设备准备：准备水平定向钻所需的设备和材料，包括钻头、导向工具、驱动器、隔离器、测量传感器等。
3.布置钻机：根据设计要求，确定适当的布置位置，并将钻机放置和固定在钻井台上。
4.钻头安装和导向：选择合适的导向工具和驱动器，并将其安装在钻头上。
通过驱动器的操作来控制钻头的方向，实现水平钻探。
5.钻井操作：根据设计要求控制钻井台的转速和进给速度，保持稳定的钻进速度。
同时，通过测量传感器监测钻进参数，确保钻孔的正确深度和位置。
6.钻孔取芯：根据实际需要，可以通过取芯操作来获取地层样本，以进行地质分析和实验。
7.钻杆替换和维护：根据需要进行钻杆的替换和维护，确保钻杆的正常运转和使用寿命。
8.完井和测试：在达到设计要求的深度后，进行井下工作，如巴氏体系井下工作流程。
9.数据记录和分析：对施工过程中的数据进行记录和收集，并进行分析，以确定施工质量和效果。
三、安全措施和环保要求1.安全措施：施工过程中应严格遵守安全规范，做好施工前的安全培训和应急准备工作。
操作人员应熟悉操作流程和设备使用方法，并佩戴相应的个人防护装备。
同时，钻机的使用和维护应符合相关安全要求，确保施工过程中的安全。
2.环保要求：在施工过程中，应遵守环保法规，采取措施减少或避免对环境的污染。
钻孔排水应注意处理，避免对地下水和地表水造成污染。
废弃物的处理和处置应符合相关规定，不得随意弃置。
四、经济效益和社会效益1.节约成本：水平定向钻可以减少传统钻孔的需求，节约了施工成本和时间。
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运行
• 管道压力/真空 • 地表水/土壤压力
• 重要假设; 稳定/不稳定钻孔
• 活载 (H2O, Coopers E80, 邻近建筑物)
• 通常在深度上很小， 通常在深度上很小，大于 5 - 10’
孔壁变形
(塑料管道研究所1991年8月)
• 稳定钻孔,无侧边支撑 • 不稳定钻孔
• 管道拱起
载荷计算
– – – – – %∆Db = 环形挠度百分数 fluid = 钻孔中钻液的重量 D = 外径 DR = 管道尺寸比率 E = 弹性模量 (长期HDPE管道的E值为28,200 psi)
– %∆D = 环形挠度百分数 – P = 土壤压力 (P=土壤单位重量* 深度) – DR = 管道尺寸比率 – E = 弹性模量 (长期HDPE管道的E值为28,200 psi)
H = 35 ft. L1 = 100 ft. L2 = 400 ft. L3 = 200 ft. L4 = 270 ft.
ƒs = 0.4 ƒf = 0.25 SGP = 0.95 SGF = 1.5 γw = 0.0361 lb/in3
HDPE 案例续…
• 空管重量 • W空管 = π OD2 (DR-1/DR2) γw SGP 12 in/ft • W空管 = π (242)(11-1/112)(0.0361)(0.95)(12) • W空管 = 61.546 lb/ft
(
)
p = 流体动压力 (典型的范围是4至8psi之间) DH = 钻孔直径 OD = 管道外径 • 钻进和扩孔过程的钻进速度
Pt = 最大钻进速度 V = 孔体积 F = 流量因数 (1 – 5) PR = 泵流量 PE = 泵效率 (%)
V ×F Pt = PR × PE
浮力效应
无浮力时
• 24” DR 17 HDPE • 管道重量 = 43.8 lbs / ft • 泥浆重量 = 泥浆 = 80 lbs / ft3
HDPE
O.D. = 24” DR 17 w.t. = 1.41” I.D. = 24”24”- 2(1.41”) = 21.18”
许应拉力
= 210,000 lbs
• 许应拉力由制造商指定
许应拉力
=
π
4
( 24 142 - 21.18 12.362 ) 1200psi
= 120,000 lbs
安装载荷及压力
HDPE案例续…
• 浸泡在钻液中的管道受到的向上的净浮力 W浮 = π (OD2/4) γw SGF 12 in/ft – W空管 • W浮 = π (242/4)(0.3610)(1.5)(12) – (61.546) • W浮 = 232.417 lb/ft
应力分析
• 一旦所有载荷都计算在内，将进行应力分析 以确保不超过允许应力. • 最大应力通常发生在弯曲，拉伸和外/内压 力共同作用的地方. • 载荷要进行单独分析以及合力分析.
HDPE 回拖力案例分析
OD = 24 in. DR = 11 t = 2.182 in. σ = 10° = 0.1745 radians β = 15°= 0.2618 radians
管道刚度选择
由标准尺寸比例(SDR) 控制的， 控制的， 外径相同内径不同的HDPE管道 SDR = 管道外径 ÷ 管道壁厚
高SDR管 管壁更薄 回拖能力低 低刚度 低SDR管 管壁更厚 回拖能力高 高刚度
HDPE管– 相同外径
管道能力对比
钢管
O.D. = 24” w.t. = 0.45” I.D. = 24”24”- 2(0.45”) = 23.1”
设计方面
• 设计是成功安装的必要条件
– 确定安装步骤 ( 浮力控制) – 确定合适的设备选型
• 使管道失效最小化
– 安装过程中 – 长期运转的(弯曲 )
管道材料
• 钢/球墨铸铁管（ 球墨铸铁管（DIP）
• • • •
线弹性材料 高抗拉强度 高弹性模量 通常需要防腐蚀和防磨损
• 高密度聚乙烯(HDPE)管
无约束挤曲
• 均匀外部压力引起环向压应力
• 对HDPE管 PALLOW =
(Levy’s Eq)
2E (1 - u2 )
1 DR-1
3
fo fr
• 对钢管
fo = 椭圆校正系数 (每3%的挠度对应0.76) fr = 拉伸折减系数 *如果受土壤或泥浆限制，fr用fs (泥浆加强系数)代替，其值对泥浆而 言大约是5 µ = 泊松比 (长期载荷时为0.45; 短期载荷时为0.35) 2
•
浮力
– 当管道浸入钻液时， 当管道浸入钻液时，管内外壁形成 一个外部压力差。 一个外部压力差。这个压差形成的 力使得内壁向外壁方向拱起， 力使得内壁向外壁方向拱起，因而 形成了椭圆状
% ∆D =
0.0125 × P × 100 E 12 × ( DR − 1) 3
0.088× fluid× D × (DR −1)4 ×100 %∆Db = E × DR
Fp = 摩擦力 (拉载荷) 拉载荷) µ = 摩擦系数 (介于管道和泥浆之间时 = 0.25; 介于管道和地面之前时 = 0.4) Wb = 管道上的净向上或向下力 L = 长度
• 弯曲部分摩擦拖拽阻力
Fc = e µq * Fp
Fc = 绞盘效应力 e = 自然对数 (e = 2.71828) Fp = 摩擦阻力 (拉载荷) µ = 摩擦系数 q = 管道弯曲度数, 管道弯曲度数, 弧度
亚利桑那州立大学
工程计算
• 由两种力决定钻机的尺寸
– 回拖力 – 扭矩
• 力计算中的工程参数: 力计算中的工程参数:
– – – – – – – 钻孔的稳定和干净程度 弯曲部分的曲率半径和角度 浮力效应 铺设管道的重量 土壤类型 管道与表面间的摩擦系数 管道与钻孔(钻液)间的摩擦系数
背景
• 两份文献:
钢铁
• 弹性模量 = 2.4 X 107 psi • 安全最小屈服强度 42,000 psi
典型安全拉应力 HDPE MDPE 持续时间 30 分钟 60 分钟 12 小时 24小时 1,300 psi (9.0 Mpa) 1,200 psi (8.3 Mpa) 1,150 psi (7.9 Mpa) 1,100 psi (7.6 Mpa) 1,000 psi (6.9 Mpa) 900 psi (6.2 Mpa) 850 psi (5.9 Mpa) 800 psi (5.5 Mpa)
DR 21 17 15.5 11 9
不受压管道变形 (直径的%) 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
受压管道变形 (直径的%) 7.5 6.0 6.0 5.0 4.0
环形挠度
注意: 在两个计算结果间选择大的挠度值
• 土壤载荷
– 外部压力施加在管道上产生了对管 壁的全面的环向推力， 壁的全面的环向推力，可能会引起 环形弯曲变形
110,000 psi 87,000 psi (800 Mpa) (600 Mpa) 57,500 psi (400 Mpa) 51,200 psi (350 Mpa) 28,200 psi (200 Mpa) 43,500 psi (300 Mpa) 36,200 psi (250 Mpa) 21,700 psi (150 Mpa)
–
《水平定向钻安装管道时涉及的安装载荷和应 力分析》 力分析》
• 形成了美国天然气协会水平定向钻设计指南的基础
–
《用于水平定向钻的聚乙烯管道》 用于水平定向钻的聚乙烯管道》
• 由塑料管材研究所开发的基于HDD的高密度聚乙烯 设计
钻孔计算
• 入口 & 出口 • 钻孔轨迹 • 建立正视图 • 从入口到出口的方位角 • 曲率半径
= 17.5ft 钻液头部深度 如果水用于抵消外部压力
h=
9.8psi ( 144 in2 ft2) 80 - 62.4
= 80ft
回拖力
• 主要组成部分是回拖力 • 由直线和弯曲部分决定 • 由以下组成:
– 摩擦力 – 液体阻力 – 不平衡重力 – 弯曲应力
工程计算
• 直线部分摩擦拖拽阻力
Fp = µ * Wb * L
弯曲部分的绞盘效应力
L
T1
N2
D RA G
0
T2
frict
WsL
直线部分模型
(Huey et al, 1996)RaN来自T1frict01
02 frict2 N2 WsL
DRAG
f ri c t 1 N1
弯曲部分模型
(Huey et al, 1996)
工程计算
• 流体动力
FHK
π 2 = p * * DH − OD 2 8
浮力 =
π D2
4
泥浆 =
π
4
14 ) 2 80 lbs / ft3 2 ( 24 = 251.3 lbs / ft 12
管道重量
= 43.8 lbs / ft
净重 ( Ws ) = 207.6 lbs / ft
浮力 – 管道中使用水
• 24” DR 17 HDPE I.D. = 21.06” 水的重量 =
水平定向钻项目基本工程设计
PALLOW =
2E (1 - u2 ) 1 DR-1
3
fo fr
R
a
N T1
frict
01
02
DRAG
FTOTAL = Ffrict + Fdrag + Ws L Sin 0
frict1 N1
frict2 N2 WsL
Dr. Samuel T. Ariaratnam, 博士， 博士，专业工程师
= 土壤（泥浆/水）单位重量 (pcf)