水平导向钻施工工艺交流

水平定向钻施工工艺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：测量放线一三通一平一钻机设备进场一钻机组装调试一控向系统调试一钻导向孔一预扩孔一回拖一设备退场一恢复地貌。

管线预制场地：测量放线一三通一平一设备进场一运管布管一组装焊接等一设备退场一恢复地貌。

二、水平定向钻施工的优、缺点及适用范围（一）水平定向钻施工的优点1 .采用定向钻穿越施工时，地上功能能够正常使用。

例如穿越公路、铁路时，可不阻断交通；穿越河流时，可保证河流畅通，不阻断通航、排洪。

2.由于采用了非开挖施工，减少了大量工程土的开挖、运输和堆放，有利于环境保护。

同时，也相应的减少了基础埋设、地面恢复等的费用。

3.施工周期短、作业安全迅速、综合成本低，社会效益显著。

在开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合，可用定向钻从其下方穿越。

在城市建设高速发展的今天，避免重复开挖、修复所造成的道路拉链工程，具有较高的社会及经济效益。

（二）水平定向钻施工的缺点1 .由于水平定向钻施工是一项新的生产工艺技术，目前我国尚无统一的技术标准和施工验收规范，造成对工程设计、施工质量的把控没有官方依据。

水平定向钻施工技术交流中国非开挖商城是国内外非开挖朋友交际合作平台，传递非开挖市场动态信息，并对各厂家钻机、钻杆、钻具、配件、仪器、及所有非开挖辅助材料的价格有所突破性，是非开挖朋友不在受价格的保密与控制，帮助朋友创业财富提供商机、每天一点正能量，关注我们，给您带来成功明天更辉煌!近年来随着国家对能源政策的调整、石油天然气项目的投入，加大了石油天然气长输管线项目的开工建设。

为了保护环境，节约成本，减少对已建公共设施、构筑物的破坏，水平定向钻施工技术以其明显的经济效益、环境效益和安全效益，被广泛地应用于石油天然气长输管线工程施工中。

在大、中河流穿越施工，中小型水库穿越施工，高速公路、铁路的穿越施工以及城镇市政工程中通信电力管道施工、天然气管道施工、自来水管道的施工中随处可见定向钻施工的设备及机具，本文就是通过简析水平定向钻的施工方法，并通过胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司陕西分公司与陕西省天然气股份有限公司在“气化陕西”工程中“大北沟定向钻”、“美阳河定向钻”、“泾河定向钻”及“杨家河定向钻”的工程实例，总结的施工经验的进行交流。

随着现代文明意识和环境意识的逐渐增强，交通、环境保护问题已经越来越多的受到人们的关注，非开挖施工的水平定向钻技术就越来越多地被人们所接受。

近几年来水平定向钻穿越技术在世界各国、各个行业得到了广泛的应用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、铁路等工程项目上更加显示了独特的优势。

水平定向钻施工过程是通过计算机控制进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把预制好的管线回拖到扩大的导向孔中，从而完成管线穿越施工。

采用水平定向钻技术进行管道穿越施工，是油气长输管线施工中穿越大、中型河流，中、小型水库，高速公路，铁路及管线光缆敷设的最佳方案；是不破坏地貌状态和保护环境的最理想施工方法。

一、水平定向钻的特点与传统施工工艺相比，水平定向钻施工有很多明显的特点，现归纳如下：1、定向钻施工不阻碍交通，不破坏植被，减小了传统开挖对居民生活的干扰以及对交通、周边建筑物破坏和不良影响。

水平导向钻进工程技术交底记录一、工程简介本工程会展北路电力通道工程桩号0+760-0+850段须横穿江堤中路敷设，如采用传统的开挖施工，势必会影响该段的交通，对附近企业的生产、生活带来不便。

因此我公司制定了非开挖水平导向钻进管的专项施工方案，拟采用非开挖拖管技术完成该项工程。

电力管道敷设工程量为：90米*18孔，管道材质为De200和De100的PE管。

二、编制依据及相关施工规范(一)会展北路电力通道工程施工设计图。

(二)我公司技术人员现场勘察所采集的各项技术数据。

(三)《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97(四)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005(五)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99(六)《工程测量规范》GBJ50026-93(七)《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001三、主要工作量四、施工技术方案(一)导向钻进轨迹设计根据现场实际测量的地面高程结合设计要求的管道埋深及坡度在施工前制定导向钻进轨迹。

1.确定导向孔5项基本参数导向孔轨迹它由第一造斜段AB、直线段BC和第二造斜段组成CD。

直线段BC 是管道穿越的实际长度，第一造斜段AB是钻杆进入铺管深度的过渡段，第二造斜段CD是钻杆出露地表的过渡段，一般可由下管工作坑(发送沟)来代替，如图所示。

导向孔的位置由5项基本参数决定：①穿越起点B；②穿越终点C；③铺管深度H；④第一造斜段曲率半径R1；⑤第二造斜段曲率半径R2。

R1、R2≥1200d(d为钻杆直径)。

导向孔轨迹图2.确定导向孔其他参数α1、α2分别为入土点、出土点的倾角（斜率），对于PE管可在0ο-30ο之间调节，L1、L2分别为第一造斜段及第一造斜段对应地面的长度。

根据公式推导后有如下关系：L 1＝h[（2R1-h）] 1/2α1＝2arctg（h/2R1-h）1/2L 2＝h[（2R2-h）] 1/2α2＝2arctg（h/2R2-h）1/23.确定穿越起点B的倾角穿越起点B为第一造斜段AB的终点，B点的倾角等于管道的铺设坡度，αb =arctg（h-hb/2R2-h-hb）1/2，hb-B点的轨迹深度。

水平导向钻进管施工方案水平导向钻进管施工方案是针对地下管道敷设中的一种有效施工技术。

该方案主要适用于需要跨越障碍物或在无法开挖的区域进行管线铺设的情况。

通过水平导向钻进管施工，可以实现快速、高效、节约成本的管道敷设。

1. 方案概述水平导向钻进管施工方案主要包括勘测设计、钻进施工、管道铺设等环节。

首先利用先进的勘测技术确定钻进路径，然后在地下使用专业设备进行钻孔，最后通过管道铺设完成管线建设。

2. 施工流程2.1 勘测设计在确定施工区域后，需要进行详细的勘测设计。

根据地形、地貌、管线走向等因素，制定钻孔路径和施工方案。

勘测设计的准确性直接影响后续施工的顺利进行。

2.2 钻进施工在进行钻进施工时，需要使用水平导向钻进设备，按照勘测设计的路径进行钻孔。

施工人员需根据设备指引准确控制钻孔方向和深度，确保管道的准确铺设。

2.3 管道铺设钻孔完成后，通过牵引装置将管道沿着钻孔逐步铺设到位。

在铺设过程中需要密切配合作业，确保管道的平稳铺设并避免不必要的事故发生。

3. 施工注意事项3.1 安全第一在施工过程中，安全始终是首要考虑因素。

施工人员需严格遵守操作规程，做好安全防护工作，确保施工现场安全。

3.2 环境保护在进行施工前后，需要认真对施工现场进行环境保护。

避免污染环境、破坏植被等行为，确保施工后地表恢复如初。

3.3 设备维护施工设备是保障施工顺利进行的关键。

施工人员需定期对设备进行检查和维护，保证设备的正常运转，降低故障发生率。

4. 施工效果评估施工完成后，需对施工效果进行评估。

评估主要包括施工质量、施工速度、施工成本等方面，以便为今后的管线建设提供参考依据。

结语水平导向钻进管施工方案作为一种高效、快速的管道敷设技术，在管线建设领域有着广泛的应用前景。

通过严格的方案设计、施工流程控制和施工效果评估，可以更好地保障施工质量和工程效率，为地下管道建设提供新的解决方案。

水平定向钻进和导向钻进施工法水平定向钻进施工法最初是从事又钻进技术引入的，主要用于穿越河流、湖泊、建筑物等障碍物，铺设大口径、长距离的石油和天然气管道。

定向钻进施工时，按设计的钻孔轨迹，于扩空钻头的代铺设管线，在回拉扩空的同时，将待铺设的管线拉入钻孔，完成铺管作业。

有时根据钻机的能力和待铺设管线的直径大小，可先专门进行一次或多次扩孔后再回拉管线。

在定向钻中，大多数工作是通过回转钻杆柱来完成的，钻机的扭矩与轴向给进力和回拉力同样重要。

水平定向钻进铺管在美国使用最多。

美国按照钻机铺设管线的直径和长度能力，将用于非开挖铺管的定向钻机分为三类，即小型(Mini)、中型(Midi)和大型(Maxi)。

各类设备的能力和应用范围见表4-1。

大致和定向钻进相同，即先钻一个小口径的先导孔，随后边扩孔边回拉铺设地下管线。

由于小型钻机的钻孔轨迹量测、控制技术与大中型钻机的不一样。

因此，国际上通用的分类方法将采用小型定向钻及施工的方法称之为“导向钻进”。

“导向钻进”一般是指用于铺设小治警、长度较短的管线；而将采用大中型定向钻及施工的方法称之为“定向钻进”。

对于大型工程，直径较大（有些直径大于1m）的管线施工则属于“定向钻进”这一范畴，如穿越较大的河流、运河和高速公路施工。

水平定向钻进河导向钻进技术在铺设新管线中所占有的市场比例在不断的增加。

最近几年，设备的能力得到了改进，非开挖铺设新馆显得有点也越来越被广泛地重视。

非开挖施工除了明显的环境上的优点外，导向钻进的相对成本在许多应用场合也讲到开挖施工的成本一下，即是忽略干扰交通等社会成本也是如此。

水平定向钻和导向钻进的优点为：对地表的干扰较小；施工速度快；可控制铺管方向，施工精度高。

定向钻进的不足之处在于对施工场地要求较大，在非粘性土层和砾石层中施工比较困难，一般是用于不含大卵石的各种地层，包括含水地层。

导向钻进不适用于砂层和砾石层，一般适用于软土层；由于受到探测器的探测深度的限制，导向钻进的深度有限。

水平导向钻进施工工艺水平导向钻进施工工艺是一种广泛应用于管道施工、地下管线敷设等领域的技术。

该工艺通过精确的导向和控制，能够将钻头按照预设的轨迹精确地钻进地下，从而实现水平方向上的钻进和定位。

以下是水平导向钻进施工工艺的主要步骤：1.地质勘察在进行水平导向钻进施工前，需要对施工现场进行地质勘察，了解地下岩层分布、土质类型、地下水位等情况。

这些信息对于制定合理的施工方案和选择合适的钻进技术至关重要。

2.规划设计根据地质勘察结果和实际施工需求，进行水平导向钻进的规划设计。

包括确定钻进的目标位置、钻进深度、钻头类型、管材规格等参数。

同时，还需要考虑现场施工条件、安全因素等方面的因素。

3.导向孔设计根据规划设计要求，进行导向孔的设计。

导向孔是引导钻头进入地下的关键部分，需要根据地下岩层的分布和性质选择合适的角度和轨迹。

导向孔的设计直接影响到钻进的精度和效果。

4.钻机安装根据导向孔的设计要求，安装相应的钻机。

在安装过程中，需要确保钻机的稳定性和精度，同时还要考虑到方便操作和维护的需求。

5.导向孔钻进启动钻机，按照导向孔的设计轨迹进行钻进。

在钻进过程中，需要不断调整钻头的角度和方向，确保钻头能够精确地沿着导向孔的轨迹前进。

同时，还需要对钻进过程中的地质变化进行实时监测，以便及时调整钻进参数。

6.扩孔当钻头到达目标位置后，需要进行扩孔操作。

扩孔的目的是将导向孔扩大到所需管道的直径，以便后续的管道敷设施工。

扩孔过程中需要注意保持导向孔的稳定性和方向性，避免出现偏斜或塌孔等现象。

7.回拖管材在完成扩孔操作后，将所需的管道材料通过回拖的方式送入导向孔中。

回拖过程中需要保持管道材料的稳定性和连续性，避免出现卡滞或断裂等现象。

同时，还需要对回拖过程进行监控和管理，确保施工的顺利进行。

8.现场清理完成回拖管材后，需要对施工现场进行清理和恢复。

包括清理钻屑、平整场地、恢复植被等措施，以便后续的施工或正常使用。

同时，还需要对施工过程中的废弃物进行妥善处理，避免对环境造成污染。

水平导向钻进质量措施1. 引言水平导向钻进是一项重要的钻井技术，在石油工业中具有广泛的应用。

为了确保水平导向钻进的质量和效率，需要采取一系列的质量措施。

本文将讨论水平导向钻进的质量控制措施，包括钻头选择、钻井液性能、工艺参数的优化等方面。

2. 钻头选择钻头是水平导向钻进的关键设备之一，不同的地质条件和固井要求需要选择不同的钻头类型。

在水平导向钻进中，常用的钻头类型包括平底钻头、弯曲导航钻头和多点钻头等。

选择合适的钻头类型可以提高钻井效率、降低钻井成本，并减少钻井事故的风险。

3. 钻井液性能合适的钻井液性能对于水平导向钻进的质量控制非常重要。

钻井液需要具备良好的悬浮剂性能、稳定性和润滑性能。

悬浮剂性能可以使钻屑悬浮在钻井液中，防止钻屑沉积在井底，减少循环阻力。

稳定的钻井液可以有效地控制井壁稳定性，防止井壁塌陷和井壁溢流。

良好的润滑性能可以减少钻井涤井力，并减少井下工具的磨损程度。

4. 工艺参数的优化在水平导向钻进过程中，需要对一系列的工艺参数进行优化，以提高钻井效率和降低钻井成本。

这些工艺参数包括钻速、转速、钻压、钻进液体流量等。

通过合理地控制这些工艺参数，可以有效地减少钻头磨损、降低钻进阻力、提高钻井速度，并降低钻井液消耗。

5. 定向井轨迹测量技术为了实现水平导向钻进的精确定位，需要采用定向井轨迹测量技术。

定向井轨迹测量技术可以帮助工程师准确地确定钻井井身的位置和姿态，从而辅助钻头的导向工作。

常用的定向井轨迹测量技术包括磁场方位工具、地磁工具、惯性导航系统等。

选择合适的定向井轨迹测量技术可以提高钻进的准确性和可靠性。

6. 钻进控制技术水平导向钻进过程中，钻进控制技术是确保钻进质量的关键因素之一。

钻进控制技术可以帮助工程师准确地控制钻井方向和钻进速度，从而避免偏离设计路径和减少钻井事故的风险。

常用的钻进控制技术包括闭环测斜技术、动态平衡技术、遥测技术等。

采用这些钻进控制技术可以有效地控制钻井质量。

⽔平导向钻进法施⼯⽔平导向钻进法施⼯1 概述⽔平导向钻进法是⼀种能够快速铺装地下管线的⽅法。

它的主要特点是, 可根据预先设计的铺管线路, 驱动装有楔形钻头的钻杆按照预定的⽅向绕过地下障碍钻进, 直⾄抵达⽬的地。

然后, 卸下钻头换装适当尺⼨的扩孔器, 使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩⼤⾄所需直径, 并将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔⼊⼝处。

⽔平导向钻进的钻孔轨迹可以是直的, 也可以是逐渐弯曲的。

在导向绕过地下管线等障碍物,或穿越⾼速公路、河流和铁路时,钻头的⽅向可以调整。

钻孔过程可在预先挖好的发射坑和接收坑之间进⾏, 也可在地表发射, 以⼩⾓度直接从地表钻进。

⼯作管或导管的铺设通常分两步进⾏。

⾸先是沿所需的轨迹钻导向孔, 然后回扩钻孔加⼤孔径以适应⼯作管的要求, 见图1。

图1 ⽔平导向钻进施⼯⽅法在复杂地层条件下、或孔径需增加很⼤时, 可采⽤多级扩孔的⽅法将孔径逐步扩⼤。

坑内发射钻机固定在发射坑中, 利⽤坑的前、后壁承受给进⼒和回拉⼒。

地表发射钻机将钻机锚固在地⾯上。

多数⽔平导向钻机采⽤钻进液润滑钻头、输送钻屑回⼯作坑和稳定孔壁, 也有些钻机采⽤⼲式钻进。

⼲式钻机施⼯导向孔时采⽤钻头上的⾼频⽓动锤钻进。

⽔平导向钻进法的优点主要表现在：特殊设计的回程扩孔器和泥浆混合泵, 保证新铺管线不受损坏；根据施⼯现场条件, 可以不挖掘⼯作井,能铺装直径为51mm～1000mm 的各种材质的管线；钻进设备采⽤集成式设计, 安装速度快；钻进系统适⽤各种地质, 不会出现卡钻情况；特殊设计的楔形钻头可随时调整钻进⽅向, 绕避障碍；⼀体式钻杆可为钻进各种地质提供⾜够的强度和韧度；钻杆⾃动装卸系统,可使操作效率更⾼, ⼯作更安全；导向定位系统可测⾄30 多⽶的深度, 确保施⼯路线准确⽆误；导向钻进长度可达600m。

⽔平导向钻进过程受三维控制, 它通过钻杆和⼀个特殊设计的楔形钻头的旋转钻进完成线性前进, 当需要改变前进⽅向时, 只需暂停钻杆的旋转并将钻头的楔形固定在相应的位置上即可。

水平定向钻施工工艺
定向钻的施工方法一般分为两种：
一种是采用导向孔装置，将钻头导向到预定的位置进行施工。

通常情况下，采用第二种方法进行施工的工程较多。

1.导向孔
导向孔是定向钻施工中的一个关键工序，直接影响着后续扩
孔和回拖管线的质量。

因此，在进行导向孔施工时，应严格控制
导向钻进速度、压力、温度、流量及钻杆转速等参数。

导向孔的
一般施工工艺：①测量钻孔位置，确定钻孔方向；②布置钻孔顺序；③安装扩孔器、钻杆和导向钻具；④加载钻机使钻头进入预
定位置；⑤控制回拖速度，达到预定轨迹。

2.扩孔器
扩孔器是定向钻的核心部件，其作用是扩大钻头在地下的工
作空间。

根据扩孔方式的不同，扩孔器分为：螺旋扩孔、螺旋加
压扩孔和泥浆扩孔三种形式。

螺旋扩孔器由钻杆、钻杆接头和钻杆中心轴组成，在钻进过
程中，通过钻杆中心轴带动钻杆接头旋转，使钻杆中心轴在扩孔
器管体中形成一个螺旋形。

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