水平定向钻进管线铺设工程技术方案.docxVIP

水平定向钻进管线铺设工程技术方案一、技术概述 （一）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。 （二）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。 4、作图 （1）剖面图剖面图至少应包含以下信息： ——工地的纵向剖面图——入土角 ——出土角—钻孔的水平长度 —钻孔的实际长度—钻孔剖面的绝对高度（或相对） —覆盖层最小（垂直）弯曲度 —钻孔轨迹区域内的建筑物或其它管线—障碍物 —欲铺设管线的信息 （2）平面图平面图至少应包括以下信息： —从委托方提供的施工区地形图了解到场地的特殊情况—钻孔轴线 入土点和出土点的坐标—指北的箭头 —钻孔附近的建筑物和其它管线—障碍物 —钻孔轴线与障碍物之间的最短距离—最小（水平）弯曲度 —规划的设备场地和管线场地 (3)现场平面图现场平面图至少应包含以下信息： —各种设备的位置(钻机、工作站、泵等)—钻机的固定方法 —钻井液配制设备的安放位置—进出场道路 (4)运输线路图确定的运输线路图至少应包括以下信息： —运输设备的数量、各自的承载能力—运输设备的位置 —运输设备在平面图中的摆放位置—运输设备的细节 (5)管束图一束管子的示意图至少应包括以下信息： —一束管线的横截面图—单根管线的直径 —捆成一束的方法 (二)设备仪器1、定向钻机 水平定向钻机无论大小，操作与用途都是相似的。一般，钻机都采 用机械或液压驱动钻杆，通过钻杆对孔底钻头施加回转扭矩、给进或回 拖力。对水平定向钻进穿越铺管的钻机来说，回转扭矩和回拖力是其主 要参数，它们是根据工程大小及要求选择钻机的重要依据。由于水平定 向穿越往往钻进弯曲的钻孔，所以与其它钻机相比，对钻机的转速要求 小 iWj。 地表始钻式钻机有一个倾斜的给进导轨；坑内始钻式钻机一般采用 水平的给进导轨。给进导轨长度决定钻杆单根的长度，也直接影响钻进 过程的平稳性和纯钻效率。 当施工条件，钻孔设计确定时，定向钻机的选型主要考虑以下 因素： (1)钻孔设计终孔口径、弯曲曲率半径、铺管长度等，根据它们的 大小通过回转扭矩和回拖力来选择确定钻机。考虑钻孔复杂情况到，所 选的钻机能力至少应大于计算所需的30%以上。 (2)现场地形、交通条件、管线埋深等，评价这些因素后，选择采 用地表始钻式钻机或坑内始钻式钻机。 (3)现场能源供应条件，选择采用电驱动还是采用燃油驱动钻机。 (4)地层情况和现场水源供应条件，选择应用液体循环回转钻机或 是气动潜孔锤钻机。 2、定位与导向仪器 对于水平定向钻进穿越工程来说，定位与导向仪是最为关键的设备, 正确地选择和使用这些仪器，对施工的成败和效率，具有决定性的意义。 最常用的定位和导向仪有无缆式地表定位系统(手持式跟踪仪器) 和有缆式定向系统，两种系统的定位和导向性能都能满足常规水平定向 钻进穿越工程的需要。 在钻进导向孔时，钻进工作人员才用导向仪确定钻具位置，利用导 向仪获取的数据，与预先批准的基准线和轨迹进行比拟，调整钻进轨迹。 常用的仪器有以下几种。 (1)无缆式地表定位与导向系统一一手持式跟踪仪 这种仪器在水平定向钻进中使用最广，它由一个装在钻头后面的电 子信号探头(发射器)和一个手持式跟踪接收器组成。探头(发射器)一般 安装在钻头后面的钻具内，用于测量孔底钻具位置的信息，并将信息的 电磁信号发射给跟踪接受器，探头发射的信号到地表后，由导向人员手 持的接收器接受，跟踪接收器显示信号强度，信号越强，接收器越靠近 发射器。导向人员通过分析接收器提供的数据来监测钻孔轨迹。许多钻 机装配有一个远程接收器，通过它钻机操作者能够分析和记录定位数据。 一般，在确定的技术参数范围内，使用手持式跟踪仪是最经济的。 大多数的探头（发射器）具有方位传感器，它们是倾角、转角以及 在某些情况下的左/右偏转计。传感器测得的数据，显示在接收器上，并 用于控制方向。接收器也能确定从接收器到发射器的深度。操作人员遵 守制造商推荐的标准化程序，有助于提高深度测量的准确性。 手持式跟踪仪的优点包括： 费用一一除购置费用外，生产开支频繁，但本钱较低，平时仅需更 换电池。更换探头很昂贵，但一般不会发生。 操作有效一一接受过训练的定位人员能有效地操作手持式跟踪仪， 为了确保高精度，读数和解释信号的知识必须与强烈的责任感相结合。 钻孔的全面测量可提高手持式