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浅谈天然气管道水平定向钻穿越设计和施工摘要：随着天然气管道在城镇使用率增加，水平定向钻穿越以其破坏面积小、安全、环保、相对经济性等优越性得到工程人员的普遍赞同。
该文章主要阐述了天燃气管道水平定向钻穿越设计需要注意点等问题，并以工程测量和地质钻探为基础，对天然气管道水平定向钻穿越设计进行了探讨。
关键词:天然气管道；水平定向钻;曲率半径；防腐；回拖拉力。
引言：随着我国技术的不断发展，天然气管道水平定向钻技术也在不断发展，如何做好天然气管道水平定向钻的穿越设计，成为工程中人们经常面对、讨论的一个问题，根据笔者多年的工作经验，下面对天然气管道水平定向穿越设计进行阐述：一、基本原理水平定向钻是穿越管段按照设计轨迹，通过障碍物的一种非开挖管道安装施工方法。
施工中，需利用控向系统，采用扩孔、回拖附以注浆等工艺措施实现穿越。
二、工程测量、地质钻探的要求1）工程测量单位应提供的资料（1）平面地形图(1∶500或1∶1 000)。
（2）断面图(竖向1∶100或1∶200，纵向1∶500或1∶1 000)。
（3）地下管道的物探资料，物探结果要求反映到平面、纵断面图上。
一般要求物探的范围是穿越管段四周50～100ｍ范围。
地下管道物探主要需了解有关地下已有管道和其他埋设物的位置及标高，为设计钻进轨迹提供依据。
物探方法按定位原理分为电磁法、直流电法、地震波法和红外辐射法等。
三、水平定钻穿越障碍物类型水平定向越穿越主要穿越铁路、公路、河流、桥梁等，以上穿越时，在满足相关规范要求的情况下，需征得相关行政管理部门的批准方可施工。
穿越通航河流时，在取得水文资料的同时，需考虑疏浚、船舶抛锚、河流改造等因素。
穿越管段距离桥梁墩台冲刷坑边缘外不宜小于10m，并不应影响桥梁墩台安全。
特别针对穿越河流等水域（《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423—2007中2.0.3：天然形成或人工建造的河流、湖泊、水库、沼泽、鱼塘、水渠等区域）时，穿越管段管顶埋深应在河流最大冲刷线2.5M以下，且穿越管段管顶到河床底部的最小距离宜大于穿越管径的10-15倍，且不小于6M。
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。
管道定向钻水平穿越施工技术方案第一节管道定向钻水平穿越施工工艺过程介绍使用水平定向钻机进行管线穿越施工，一般分为二个阶段：第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔；第二阶段是将导向孔进行扩孔，并将产品管线（一般为钢管，PE 管道，光缆套管）沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。
1）钻导向孔: 要根据穿越的地质情况，选择合适的钻头/导向板（或地下泥浆马达），开动泥浆泵对准入土点进行钻进，钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转（或使用泥浆马达带动钻头旋转）切削地层，不断前进，每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置，以便及时调整钻头的钻进方向，保证所完成的导向孔曲线符合设计要求，如此反复，直到钻头在预定位置出土，完成整个导向孔的钻孔作业。
见示意图一：钻导向孔。
钻机被安装在入土点一侧，从入土点开始，沿着设计好的线路，钻一条从入土点到出土点的曲线，作为预扩孔和回拖管线的引导曲线。
2）预扩孔和回拖产品管线：一般情况下，使用小型钻机时，直经大于200 毫米时，就要进行予扩孔，使用大型钻机时，当产品管线直径大时，就需进行预扩孔，预扩孔的直径和次数，视具体的钻机型号和地质情况而定。
见下面的示意图二：预扩孔3）回拖产品管线地下孔经过预扩孔，达到了回拖要求之后，将钻杆、扩孔器、回拖旋转活节和被安装管线依次连接好，从出土点开始，一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。
回拖产品管线时，先将扩孔工具和管线连接好，然后，开始回拖作业，并由钻机转盘带动钻杆旋转后退，进行扩孔回拖，产品管线在回拖过程中是不旋转的，由于扩好的孔中充满泥浆，所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态，管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑，这样即减少了回拖阻力，又保护了管线防腐层，经过钻机多次预扩孔，最终成孔直径一般比管子直径大，所以不会损伤防腐层。
下面的示意图三：回拖管线。
第二节水平定向钻进管线铺设工程技术方案第一小节技术概述【1】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。
水平定向钻穿越施工方案1.项目背景随着城市化进程的加快，地下管线的越来越密集，各类道路、桥梁等地下工程建设的发展，要求对地下管线进行穿越施工。
水平定向钻钻探技术独特的优势逐渐受到人们的重视，成为一种高效、安全、环保的地下管线穿越方法。
2.工程概述本项目需要进行一条水平定向钻穿越施工，穿越距离为XX米，所穿越的管线类型包括自来水、电力、天然气等。
穿越区域为城市市区，需要注意周围建筑物、道路和地下设施的保护。
3.施工步骤3.1前期准备（1）进行相关资料的收集和分析，包括地下管线的图纸、管径、管材等信息。
（2）确定施工地点和穿越路径，进行现场勘测，并编制详细的施工设计方案。
（3）制定安全环保方案，包括施工期间的安全措施和环境保护措施。
3.2设备准备（1）选择合适的水平定向钻机和附件，确保设备能够满足施工需求。
（2）对设备进行检测和维修，确保设备的正常运行。
3.3施工准备（1）清理施工区域，确保工作面积干净，并进行合理划定。
（2）搭建施工临时设施，包括工地围挡、办公室、仓库等。
3.4施工过程（1）确定钻孔位置，根据设计要求采取合适的导向方式，确保钻孔位于目标区域。
（2）进行钻孔作业，根据设计要求控制钻孔进展，同时进行地层取样和环空清理。
（3）调整钻孔方位和水平位置，确保钻孔达到设计要求，且不与其他管线交叉。
（4）安装套管，并进行压实，确保套管固定且与地下管道连接紧密。
（5）进行管道穿越，根据设计要求控制穿越的速度和方向，避免对管道造成损坏。
（6）施工结束后及时填补钻孔，保持地表的整洁。
3.5安全措施（1）在施工现场周围设置警示标志，并进行警示宣传。
（2）对施工区域进行合理划定，确保工作面积安全。
（3）加强施工人员的安全教育和培训，提高他们的安全意识和应急处理能力。
（4）定期进行设备的安全检查和维护。
4.环保措施（1）对发电机和工地各种机械设备进行排放处理，减少尾气和噪音的污染。
（2）施工过程中进行垃圾分类，减少对环境的污染。
采用水平定向钻（HDD）非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案xx项目部年月日编制依据1、根据xx铁路局的要求，本次采用非开挖技术铺设穿越xx铁路的天然气管道工程必须在φ406.4的主管上加钢套管保护，则本施工方案将按Φ529钢套管施工方法进行设计；2、施工设计图纸和地质勘察资料；3、国家现行的法令、法规，地区颁布的安全检查、消防、文物、环保等管理规定；4、相关国家和行业标准规范《水平定向钻孔进管线铺设工程技术规范》（2002）《原油和天然气送管道穿越跨越工程设计规范》SY／T0015 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401-98目录一、工程概况 (4)1、工程概述 (4)2、工程地点 (4)3、管道铺设方式 (4)4、铺设管道类型 (4)二、施工现场环境及地层情况： (4)1、地表环境 (4)2、地层情况 (4)三、投入主要设备： (5)1、水平定向钻钻机 (5)2、导向仪 (5)3、施工设备一览表 (6)四、施工作业场地 (6)1、钻机场地及进场 (6)2.出土点场地 (7)五、施工工期： (7)六、施工组织： (7)1.人员配备表（不含管道预制人员）： (7)2.组织管理 (7)七、钻孔设计： (8)1、钻孔技术要求 (8)2、工程成本分析： (8)4、钻孔纵断面设计图：（见附图） (9)5、施工场地占用平面图：（见附图） (9)八、穿越工序及工艺流程： (9)（一）制定项目计划： (9)（二）施工准备 (9)（三）测量放线 (9)（四）定向钻施工措施 (10)（五）泥浆质量控制措施 (14)（六）技术准备 (15)（七）、降低回拖力的措施 (16)（八）、废弃泥浆处理保护方案 (16)（九）工艺流程图 (17)九、质量、安全保证措施及检验 (19)1.工程质量目标 (19)2.危险源辩识及风险评价表（部分） (19)十、工期措施 (22)1.动态控制 (22)2.施工进度保证措施 (22)3.组织保证 (22)4.现场控制 (22)5.施工调度控制 (22)十一、HSE管理措施 (22)1、方针和目标 (22)2、现场文明施工 (22)3、环境保护措施 (23)4、应急准备 (23)采用水平定向钻（HDD）非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案一、工程概况1、工程概述本工程为属xx市燃气供气专用管道工程的非开挖铺设部分，输送介质为天然气,管道设计压力为1.6Mpa；2、工程地点xx市罗湖区泥岗路、xx立交处（已钉桩确定出、入土点， Z+491.46-----Z1+197），工程穿越xx铁路、xx、xx立交及匝道，全长约为715m。
西路（迎宾桥）中压燃气管工程水平定向钻施工方案编制日期：2016年5月1、工程概况本工程为西路（迎宾桥）中压燃气工程，0219的钢管，直线距离84 米，定向钻穿越拖拉管施工。
2、施工准备计划2•仁临时设施、水源、动力准备a.现场施工人员的办公、住宿房采用临时租用民房；b.施工用电采用市电或部分地段采用自带发电机（50KW）;c.施工用水就近取河水；d.泥浆处置：水平定向钻进施工会产生大量的泥浆，泥浆处理租用灌车外运弃泥。
2.2、材料准备本工程采用水平定向钻方式敷设管道，由于水平定向钻进为长距离穿越铺管，工程开工前，拖管设备、管材、各种焊材需提前进场。
2.3、设备准备拟采用DH-450/900-L非开挖导向铺管钻机，本钻机为履带式全液压铺管钻机，具有机动性能好、质量可靠、结构紧凑、整体性强、扭矩大、效率高、自动化程度高、操作简单可靠、装卸钻杆方便省力等特点。
特别适合复杂地形，大口径、长距离管道穿越施工。
性能参数见下表，以DH-450/900-L 型为例。
动力头输出速度：0〜100rpm最大输去扭矩：21000N.m最大推拉力：450/900KN主机自重：20T 外形尺寸：7200*2400*2600mm泥浆循环系统容量：5^1 Om3DH-450/900-L型非开挖导向铺管钻机性能参数3、水平定向钻施工工艺及方案3.1、水平定向钻进铺管施工程序设计水平定向钻孔轨迹T开挖拉管工作坑施工T配制钻液T钻进导孔T回拉扩孔T清孔T回拉铺管T清场。
拖管施工对场地的要求主要是在管道焊接时，需要有场地摆放管道，无障碍物，方能满足施工段的正常拖拉。
3.2、施工工艺水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻导向孔、回拉扩孔、回拉铺管。
3.3、关键技术(1)、地层勘探及地下管线探测地层勘探主要了解有关地层和地下水的情况，为选择钻进方法和配制钻液提供依据。
其容包括：土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。
