水平定向钻进管线铺设工程技术规范

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1、水平定向钻进管线铺设工程技术规范1．总则1.0.1采用水平定向钻进穿越地面及障碍物铺设管线技术正在我国蓬勃发展。为规范我国水平定向钻进穿越铺设工程施工市场，统一施工技术质量标准，中国非开挖技术协会特制定本规范。水平定向钻进穿越铺设管线工程无论大小，都必须进行设计和施工的质量控制。中国非开挖技术协会希望通过应用本规范，提高我国水平定向钻进穿越铺设管线技术水平；提高工程承包商的施工质量和效益。1.0.2中国非开挖技术协会推荐本规范应用于水平定向穿越铺设管线工程中工程承包商与管线业主进行业务协商、工程承包商进行施工管理及其质量、安全控制等。1.0.3本规范适用于采用机械回转钻进设备进行

2、水平定向钻进，使各种材质的管道或缆线在障碍物之下穿越铺设的工程施工。582．术语2.0.1非开挖技术（TrenchlessTechnology）以最小的地表开挖量进行各种地下管线探查、铺设、更换和修复的施工技术。2.0.2水平定向钻进（HorizontalDirectionalDrilling—HDD）利用水平定向钻机以可控钻进轨迹的方式，在不同地层和深度进行钻进并通过定位仪导向抵达设计位置而铺设地下管线施工的施工方法。施工时，首先用导向钻具钻进小口径的导向孔；然后用回扩钻头将钻孔扩大至所需的口径；最后将生产管拉入孔内。（注：包括导向钻进）。2.0.3顶进/起始工作坑（Drive

3、/EntryShaft/Pit）为布置水平定向钻进施工存储泥浆而开挖的工作坑。2.0.4接受/出口工作坑（Reception/ExitShaft/Pit）为回收水平定向钻进施工中排出的泥浆而开挖的工作坑，有称目标工作坑（TargetShaft/Pit）。2.0.5穿越（Crossing）在地表下铺设跨越障碍物（河流、建筑物、铁路、高速公路等）管线的非开挖施工。2.0.6钻进液/泥浆（DrillingFluid/Mud）通常指水和澎润土或聚合物的混合物。2.0.7导向孔（PilotHole）水平定向钻进施工时,首先利用导向仪测控钻孔方向钻进的小口径钻孔。2.0.8入口/出口倾角（E

4、ntry/ExitAngle）在进行水平定向钻进时，钻杆柱进入地层或从地层钻出的倾角。2.0.9回扩水平定向钻进时，钻完导向孔后，往往需要扩大钻孔直径，此时将回扩钻头接在钻杆柱的前端往回拉进行扩孔的施工工序。2.0.10回扩钻头（BackReamer）水平定向钻进施工时，钻完导向孔后，用于扩大导向孔、接在钻杆柱前端的切削头。2.0.11回拉（Pull-back）水平定向钻进施工时，经扩大的钻孔将钻杆柱从出口坑向回拉到发射坑，同时铺设生产管的施工工序。2.0.12生产管（ProductPipe）为不同目的而铺设的各种永久性地下管线。2.0.13定位仪（Locator/Walkove

5、rSystem）一种用于确定从发射探头发射出来的电磁波信号位置和强度的电子仪器，也可用于探测地下管线的位置。2.0.14随钻测量（MeasurementWhileDrilling—MWD）在钻进的同时连续不断地检测有关钻孔信息的测量技术。583．技术概述3.1发展与应用始于二十世纪七十年代的水平定向钻进穿越技术，综合了传统的道路钻孔、地质勘探和油气井定向钻进技术。这项技术已成为一种完善的施工方法。它应用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、铁路、机场跑道、海滩、岛屿、建筑物拥挤的地方、管线通道和运河等的石油、天然气、自来水、污水及其它流体的管线铺设和电力与电讯电缆的导管铺设等。3.2

6、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。3.3技术局限水平定向钻进穿越铺设管线技术正在全世界广泛推广。迄今为止，水平定向钻进最长的穿越距离为2308米（铺设管径273毫米，中国）。水平定向钻进用于均质土层的穿越能够取得满

7、意效果，在杂填土、砂卵砾石层、冰渍层和硬岩层中的穿越也越来越多。3.4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（图3.4）。3.4.1导向孔导向孔钻进一般采用小直径全面钻头，进行全孔底破碎钻进。在钻头底唇面上或钻具上，安装有专门的控制钻进方向的机构。在钻具内或在紧接其后部位，安装有测量探头。钻进过程中，探头连续或间隔地测量钻孔位置参数，并通过无线或有线的方式实时地将测量数据发送到地表接收器。操作者根据这些数据及其处理这些数据得