浅谈水平定向钻技术在天然气管道穿越工程的应用
燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术
燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术摘要：本文将探讨燃气管道穿越工程中水平定向钻的应用要点和优化策略，旨在为提升施工质量和效率，确保城市燃气供应的安全和可靠提供可行的解决方案。
关键词：燃气管道；穿越工程；水平定向钻燃气管道是城市能源供应的重要组成部分，而在城市中进行新建或改造燃气管道时，经常需要穿越各种地下和地面障碍物。
相比传统的开挖方式，水平定向钻施工技术具有降低对地面环境和交通的干扰、减少地表破坏、提高施工效率和降低施工风险等优势，在燃气管道穿越工程中具有重要的应用价值。
1.影响水平定向钻施工的风险因素1.1地下环境因素复杂的地质条件和地下障碍物增加了施工的难度和复杂性。
地下环境中的未知地下管线和设施给钻井路径选择和导向带来不确定性。
这些因素可能导致施工时间延长、工程进度延误，增加钻头磨损和设备故障率，进而增加施工成本和维修费用。
此外，不可预测的地下环境还可能导致安全风险，如钻头卡住、管道损坏等，可能导致事故发生。
1.2钻机停摆因素设备故障是常见的停摆因素之一，例如电气故障、液压系统故障和机械部件损坏等。
这都可能导致钻机无法正常运转，从而延误施工进度。
操作错误也会导致钻机停摆，例如不正确的操作顺序、不合理的工艺参数设置和误操作等。
此外，不良地质条件也是影响水平定向钻施工的停摆因素之一。
当遇到复杂的地质情况，如硬岩、充水层或松散地层时，钻机可能无法顺利进行钻进，需要采取其他措施来应对[1]。
1.3孔洞上部扰动因素在施工中需要穿越地面障碍物时，如公共建筑物、高速公路和铁路，存在大量人流活动，给孔洞施工带来困难。
人流密集可能导致地面过载和孔洞上部结构下沉，严重影响施工的安全性和稳定性。
此外，人流活动还可能引起地面振动，传导到孔洞上部，增加施工的不确定性和风险。
1.4天气因素恶劣的天气，如暴雨、大风或极端温度，会导致施工暂停或延迟，对施工进度产生不利影响。
在降雨较大的情况下，地面会变得湿滑，增加了设备操作的风险，钻机的稳定性和移动能力也会受到影响。
浅谈燃气管道工程非开挖定向穿越技术应用
施工方式 开挖
非开挖
长度/m 1871 1953
埋深/m 1.32～3.18 1.17～5.84
坡度/% 0.50～3.38 0.03～19.24
折点/个 19 38
低点/个 5 16
所用设备 挖掘机1台 水平定向钻1台，拉水车1辆
表2 2种施工方法费用对比
施工方式
开挖 非开挖
深较深，后期维护困难。采用非开挖定向钻法施工的管道埋设较深且深浅变化较大，一旦发生问题不利于抢修。虽然在施 工过程避免了与其他管道及地下设施的交叉碰撞，但也造成了后期管道连接、维护、维修困难的后果。
（4）直观性差，检测难度大。以非开挖方式铺设的燃气管线由于其埋设较深，一般都在2.0m以下，个别复杂区域埋设深度更大，因而 很难敷设警示带或示踪带，同时管位上方的土质和地形地貌没有任何变化。因此，常规的探测方法很难探测，必须通过专业仪器来判断其 质量、位置等条件是否符合要求。
28 15
作业坑/个
6 15
2 破路面积/m
1499 72
3 破路费用/万元土方量/m
77.3 3.7
直接施工费/万元
80.5 52.8
平均单价/（元/m）
430 270
注：施工费中不含主材费用。 3.3 非开挖定向钻技术的优势 （1）施工场地小，不干扰地面交通，社会影响小。采用开挖方式施工，管沟的平均宽度在0.8m以上，若加上一侧返土和周边设置的防 护围栏，平均宽度在2.0m左右。这对于本就狭窄的城市道路而言，无疑增加了巨大的交通压力，也给附近居民的出行造成不便。而采用非 开挖定向钻技术施工不用开挖长距离管沟，施工场地较小。工作坑面积一般在3～6m2，为了保障施工质量及便于后期的维护保养，工作坑 间距一般在200m左右，也就是说每米管线的开挖面积不足0.03m2，土方量较少。而且由于施工速度较快，一般可随施工随回填，对周边环 境、交通安全、社会秩序、居民生活的不利影响也降到了最低限度。 （2）施工障碍少，避免干扰其他地下设施。科技路地处繁华的老城区，原有地下管线多而且杂，由于原始资料缺失，部分地下管线甚 至无法确定具体位置。在开挖施工过程中，采用机械挖掘很容易损坏到已埋管线，而人工开挖的人力和时间成本又都过高。如果选择非开 挖定向钻方法施工，则能有效绕开障碍物，只需确定工作坑附近的地下管线位置，将打孔深度定位在一般管线平均埋地深度以下（即地下2 ～3m左右），避开原有埋地设施即可。 （3）受地表现状影响小。在日常市政燃气管线施工过程中，最限制施工的往往是各类地表现状，比如河流、池塘、公路、铁路、树林 等等，甚至一些铺装良好的硬覆盖地面也会成为管道开挖施工的难题。而非开挖定向钻技术的最大优点在于可以直接从地下穿越河流、公 路、铁路等且不破坏地表的原有地貌。采用非开挖定向钻技术铺设燃气管道，最低埋深可以在地下5～10m，甚至更深。既没有水上、水下 作业而影响江河航道的问题，也不会破坏江河两侧堤岸及河床结构；既不会对公路路面产生破坏，也不会影响轨道交通，而且施工一般不 受季节限制。因此，该方法特别适合于穿越江河、公路、铁路等设施的施工。 （4）速度快，效率高。由于非开挖铺管无须开挖管沟，省下了道路开挖和回填后维护保养这两项工期最长的工序。以该工程为例，东 西两段管线长度基本一致，西段非开挖施工只用了15d，而东段开挖铺管则用了28d，两者比较，非开挖铺管技术在工期方面具有非常大的 优势。这是因为，采用定向钻机铺设地下燃气管线作业面比较小，操作简单，一般只需机手1名，辅助人员4～5名即可完成施工作业。每班 平均进度基本都在50m以上，既可连续作业，亦可多台分段作业。因此，非开挖定向钻方法具有用人少、速度快、效率高、方法简单的优 点。特别是在工期比较紧张的工程中，非开挖定向钻方法可以列为首选方式。 （5）工程造价较开挖施工略低。非开挖定向钻法施工价格构成中最大的支出是设备购置费昂贵导致的折旧费，一般按每延长米单价计 费，但因作业坑少，破路面积小，综合造价反而会较低。以该工程为例，该市政部门收取的同类路面破路费为172元/m2，由于是当年新修 道路，破道费用还要乘以3倍，开挖方式施工需破路面1499m2，共计77.3万元，再加土方施工（开沟、回填）11.82元/m3，按平均沟深1.8m 计，共2698m3，共计3.2万元，两项相加总共为80.5万元；而非开挖方式施工作业坑破路面积72m2，费用3.7万元，大约只相当开挖施工方 式的5%，土方施工共0.3万元，再加上管道施工费用48.8万元，总共为52.8万元。折算成单价相比较，在不计算人工费用差异的前提下，开 挖铺管平均造价为430元/m，非开挖铺管的平均造价为270元/m。两者比较，非开挖定向钻法施工比传统开挖施工节省费用近40%。 3.4 非开挖定向钻技术的劣势 （1）管道定位困难。采用非开挖定向钻法所埋设的燃气管线一般并非水平敷设，大部分管段纵向呈弧形甚至部分管段水平方向也呈弧 形，如果现场施工记录不清楚，会导致后期管道定位非常困难。 （2）弧形埋管容易形成积水管段。采用非开挖定向钻法铺设的燃气管线呈波浪形起伏，埋深随地质情况或为避让其他管线而变化，坡 度不等、弯点及低点较多，容易形成积水管段，从而影响供气稳定性，所以一般只适用于天然气等干气。
水平定向钻穿越硬质岩层大口径天然气管道正向扩孔施工工法
水平定向钻穿越硬质岩层大口径天然气管道正向扩孔施工工法摘要：在大口径天然气管道铺设过程中，水平定向钻不需要地面“开膛破肚”、管沟开挖就可以完成管道铺设，具有施工周期短、效率高、不影响交通、不破坏环境、安全性好等优点，因此在城市道路、山区、河流和地面障碍穿越中应用较为普遍，发展迅速。
然而在面对需要铺设距离长，管径大且复杂地层环境下，特别是硬度较大的岩石地层，常规的水平定向钻施工方案即用传统钻机、钻杆和扩孔器的施工方式，扩孔孔径小，效率低，本文结合具体项目实践，创新性地提出了水平定向钻穿越硬质岩层大口径管道正向扩孔施工工法，解决了传统钻机回转扩孔施工弊端，具有较好的推广应用价值。
关键词：水平定向钻硬质岩层天然气管道正向扩孔施工工法0引言随着我国经济的持续稳定发展，我国的基础设施建设工程也越来越多。
地下管线是一个城市赖以发展的“生命线”，因此地下管线的施工方案和建设水平常常标志着一个国家的基建能力和现代化水平。
传统的地下管线施工技术采用开挖施工法，这种方法对地面交通影响极大，而且由于开挖土方量大，带来的环境污染问题越来越受到人们的关注，因此在绿水青山就是金山银山的今天，从某种意义上来说这种施工方法并不适合社会的长远发展。
近些年发展迅速的非开挖技术很好弥补了这些缺点，水平定向钻属于非开挖工艺中的一种，具有施工周期短、效率高、不影响交通、不破坏环境、安全性好等优点，因此在城市道路、山区、河流和地面障碍穿越中应用较为普遍，发展迅速。
但是常规的水平定向钻施工方案即用传统钻机+钻杆+扩孔器的施工方式，扩孔孔径小、扩孔扭矩小、扩孔级差小、钻进效率低、钻杆断裂和牙轮脱落等事故多、风险大，施工速度慢、工期长，笔者在工程施工中通过实践应用、创新研究、分析总结形成了水平定向钻穿越硬质岩层大口径天然气管道正向扩孔施工工法，很好地解决了上述问题。
1工法特点及适用范围1.1 工法特点⑴本施工方法相对于常规的水平定向钻利用传统钻机、钻杆和扩孔器反向扩孔的施工方法而言，其推进动力大，钻进扭矩大，扩孔级差大，钻头抗频繁冲击能力强，尤其避免了反向扩孔时由于钻杆在预先的长距离导向孔中与周围土产生的摩擦力过大而形成了动力损失。
水平定向钻法管道穿越工程技术规程
水平定向钻法管道穿越工程技术规程随着城市化进程的加速和城市建设规模的不断扩大，各类管道的建设需求也日益增长。
然而，由于城市地下空间狭窄、地下管线错综复杂，传统的开挖施工方式难以满足市政建设的需要。
为了解决这个问题，水平定向钻法管道穿越技术应运而生。
本文将详细介绍水平定向钻法管道穿越工程技术规程。
二、水平定向钻法管道穿越技术的优势水平定向钻法管道穿越技术是一种在地下进行钻探的技术，在穿越管道时可以避免对地表的破坏，同时也避免了对地下管线的破坏，因此具有以下优势：1、环保：水平定向钻法管道穿越技术可以避免对地表的破坏，减少了对环境的影响，符合现代城市建设的环保理念。
2、安全：水平定向钻法管道穿越技术可以避免对地下管线的破坏，降低了施工中的风险，提高了施工的安全性。
3、经济：水平定向钻法管道穿越技术可以节省施工成本，减少了人力、物力和时间的浪费，提高了施工效率。
4、灵活：水平定向钻法管道穿越技术可以适应各种地质条件，穿越的管道可以任意弯曲，能够穿越各种障碍物。
三、水平定向钻法管道穿越技术的适用范围水平定向钻法管道穿越技术适用于各种地质条件和管道类型，包括但不限于以下情况：1、需要穿越的地下管道类型：包括给水管、排水管、燃气管、电力线、通讯线等地下管道。
2、需要穿越的地质条件：包括河流、湖泊、山地、高原、城市、道路、铁路等各种地质条件。
3、需要穿越的距离：水平定向钻法管道穿越技术可以穿越任意长度的地下管道。
四、水平定向钻法管道穿越技术的施工流程水平定向钻法管道穿越技术的施工流程主要包括以下步骤：1、勘察：根据设计要求，进行现场勘察，了解工程的地质情况、地下管线情况、施工条件等。
2、设计：根据勘察结果，进行施工设计，确定钻井方向、钻井深度、钻井直径等参数。
3、钻孔：根据设计要求，在地下进行钻孔，钻孔深度一般为30米左右，直径根据需要而定。
4、穿越：将管道或电缆等材料通过钻孔穿越地下，完成管道穿越。
5、回填：在穿越完成后，进行回填处理，恢复地面原貌。
水平定向钻施工技术在燃气管道穿越工程中的应用
１ 水平定 向钻进施工原理和技术特点
在非开挖铺设管线或穿越河流、 道路、 建筑等障碍物时 ， 定 向钻进 施工优势十分明显 。其主要特点是可 以根据预先设计 的铺管线 路 。 由 钻机驱动带着楔形钻头的钻杆按指定方 向沿设计轨道进行钻进 ． 绕过 地下障碍 。 直至达到 目的地。 导向孔的施工完成后 ， 再利用反拉扩孔的 施工方法将导向孔逐级扩大 。 直到达到铺管所需管径 。随后将所 需铺 设的管线牵引拖 回已完成扩孔的设计铺设位置 。 该技术的关键是沿着设计的导向轨迹进行导向钻进 它是利用放 置在钻头的探头发射信号 ， 地表接收机根据探头发 出的信号跟踪 测出 探头位置 ， 深度 ， 倾角。 楔面 向角等参数 ， 由导 向员将 导向指令传递 钻 机操作员 钻机操作员根据同步显示器的指示操控钻杆调整楔面面向Байду номын сангаас 角进行旋转或顶进 操作 ， 绕避 前进 中的障碍 ． 实现有 目标的导 向式钻 进。
气、 热力、 排水等领域。 在非开挖技术中 ． 水平定向钻施 工一直是主要的增长领域 。定向 钻施工具 有先进 的导 向系统 。 中靶精确 ， 机械 回转扩孔 速度 快 、 噪音 低、 机械 占用场地小、 不阻断交通、 不影响环境等特点 。以下着重 介绍 水平定向钻技术在燃气管线穿越工程中的应用和具体施工方法。
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
水平定向钻施工技术在燃气管道穿越工程中的应用
赵 鹏
（ 吉 林浩 源燃 气有 限公 司 ， 吉林 松原 １ ３ ８ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 本文介绍 了水平定向钻技 术原理和施工方法 ， 总结和论述 了该技 术在燃气管道穿越工程 中的应 用以及具体的施工技术方法。
燃气管道施工中水平定向钻的运用
燃气管道施工中水平定向钻的运用摘要在燃气管道的施工过程当中，水平定向钻技术的使用有效提高了施工工程效率。
近些年来，因其具有良好的经济和环境效益，水平定向钻技术在管道施工中一直占据着重要地位，并得到推广和应用。
本文结合水平定向钻技术的发展，具体分析了在燃气管道施工中的应用以及注意事项。
关键词燃气管道；水平定向钻；穿越施工；应用中图分类号tu7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）67-0139-02在石油天然气管道在敷设过程中，会与带一些不可避免的障碍，增加施工难度。
由于水平定向钻的应用与推广，受到了许多燃气公司的关注与重视，水平定向钻技术逐渐成为燃气管道施工建设的一项重要技术。
本文通过对水平定向钻的发展分析，具体介绍水平定向钻在燃气管道施工中的应用。
1 关于水平定向钻应用原理及其发展对于燃气管道工程中遇到的一些障碍，采取的传统方式就是对其进行开挖。
随着非开挖技术的产生与发展，水平定向钻技术在这一领域中开始占据主导地位，且其发展速度最快。
1.1关于水平定向钻水平定向钻技术主要是采用定向钻机，在不同的地层和深度以一种可控制的钻孔轨迹为工作方式进行钻进，通过对导向仪进行跟踪与导向抵达设计位置，从而完成地下管道的铺设。
定向钻机的钻进系统具有导向的功能，在到达目标位置点之后，它的楔形钻头就会转变成为锥形的扩孔器，便于将钻孔扩大到需要的直径，同时将那些需要进行埋设的管道成功牵引到已经扩钻好的钻孔当中，在这一过程中，所有的作用力都会从钻杆传到钻头上。
定向钻的导向钻进过程通过钻杆和楔形钻头一起实现线性的前进。
钻头与地面倾斜度以及楔面角度等重要数据会通过专门的探测仪器被准确传送到接收仪器当中。
钻进系统通过一种驱动装置来进行驱动，在钻孔成功之后扩孔器牵引要铺设的管线沿着定向钻钻机的方向实现管线敷设。
水平定向钻技术具有以下特点：1）导向位置准确，效率比较高。
由于定向钻机的导向功能良好，能够及时准确地确定好敷设管道的目标位置，节省了时间。
燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术
292YAN JIUJIAN SHE燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术Ran qi guan dao chuan yue gong cheng zhong shui ping ding xiang zuan de shi gong ji shu闫东明现如今，我国天然气的应用越来越广泛，与之配套的燃气管道工程随之增多，其中导向准确、高安全性和高效施工效率的水平定向钻技术在燃气管道工程中发挥着重要作用。
本文主要对燃气管道穿越工程中水平定向钻技术施工原理、特点、具体应用与优化策略作了研究。
在我国城镇地区的燃气管道工程建设中，各类因素在一定程度上阻碍着工程实施，除了人为障碍还可能会出现天然障碍，这都阻碍着工程建设的顺利进行。
为了更好地保障燃气管道穿越工程的正常施工，并提高管道施工水平，就要求施工单位要合理应用各种施工技术来避开各种障碍的影响，从而采取最佳的避障碍技术措施。
而水平定向钻技术不仅能有效规避障碍因素，还能提高燃气管道穿越工程施工效率，笔者结合自身在相关工程中的施工经验，对水平定向钻技术进行具体阐述。
一、水平定向钻施工技术分析天然气作为现代城镇居民生产、生活中必不可少的能源设施，它对促进城市稳定发展，维护人们正常生活有着非常重要的作用。
在这种背景下，我国城市燃气管道施工质量水平仍有待提高。
施工过程中应用的各项技术对施工质量和效率起着非常关键的作用，尤其是水平定向钻技术能更好地避免影响施工的障碍因素，以下具体分析水平定向钻技术的施工原理与特点：1.水平定向钻技术的施工原理在我国建设燃气管道工程初期阶段，因施工和建设技术相对落后，且工程资金储存不够，再加上当时应用相对落后的施工技术进行工程建设，势必会因为各种天然和人为障碍因素而阻碍燃气管道建设工程进行。
例如：若遇到无法提前预测避免的施工障碍时，施工单位一般采取障碍开挖的解决措施，这种方法虽然不影响工程质量，但需要施工单位投入大量的人力和物力，且解决效率较低，也在一定程度上影响工程进展，提高了资金的投入力度，从而提高工程成本支出。
水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用研究
ｍｕ ｓ ｈ ｍｅｆ ｒａｃ ｒａｎｐｐ ｌ ｅｃｏ ｓｎ ｒｊｃ ｓｓｌｃｅ ｍ ｃ ｅ ｏ ｅｔｉ ｉｅｉ ｒ ｓｉｇ ｐ ｏｅ ｔｗａ ｅｅ ｔｄ，ａ ｄｔ ｅｑ ａ ｔ ａｉｅｖ ｌｅ ｆｋ ｙｃｏ ｓｎ ｎ ｉｅ ｒ ｂ ａｎ ｄｂ ｎ ｎ ｈ ｕ ｎ ｉ ｔｖ ａｕ ｓｏ ｅ ｒ ｓｉｇ ｉｄｃ ｓｗｅｅｏ ｔｉｅ ｙ ｔ
水 平定 向钻 技 术在 管道 穿越 工 程 中的应 用研 究
闫相 祯 丁 鹏 杨 秀娟
２７ ６ ） ５ ０ １ （ 中国 石 油 大 学 研 究 生 院 山 东 东 营
摘 要 ：对 定 向钻 穿 越 施 工 中 的 弯 曲半 径 和 管 道 回 拖 力 等 关 键 参 数 进 行 的理 论 研 究 表 明 ， 程 经 验 公 式 用 于 管 道 穿 越 设 计 存 在 不 工 足 。 对 影 响 各 参 数 的 基 本 因 素 进 行 了分 析 ， 出 了更 加 符 合 工 程 实 际 的 理 论 计 算 公 式 。 考 虑 到 穿 越 过 程 泥 浆 的 基 本 作 用 ， 出 了 给 提
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第 ２ ９卷
第 ２期
石
油
学
报
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ２ １２ ．
Ｍ ａ． ｒ ２０ ０８
２０ ０ ８年 ３ 月
ＡＣＴＡ ＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩ Ｉ Ｎ ＣＡ
文 章 编 号 ：０ ５ —６ ７ ２ ０ ） ２０ ９ — ４ ２ ３ ２ ９ （ ０ ８ ０ —２ ２０
ｑ ｒ ｄ ｍ ｕｄ ｐｒ ｓ ｕ ｅａ ｈｅ ｍ ａ ｉ ｕ ｌｏｗｅ ｕｄ ｐｒ ｓ ｅ ｗｅ ｅ ｐ ｏ ｗａ ｄ，ａ ｏｒ ｅ ｐｏ ｉ ｇ ｏ ｍ ｕ ａ ｒ ｄｕｃ ｄ． ｈｅｏｐ ｉ ｕｉｅ ｅ ｓ ｒ ｎｄ ｔ ｘ ｍ ｍ ａ ｌ ｄｍ ｅｓ ｕｒ ｒ ｕｔｆ ｒ ｒ ｎｄ ｃ ｒ ｓ ｎｄ ｎ ｆ ｒ ｌ ｓ ｗｅ ｅｄｅ ｅ Ｔ ｔ—
水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用研究
水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用研究【摘要】本文主要分析了水平定向钻技术的相关问题，并论述了水平定向钻技术在管道穿越工程中的使用现状，进而分析了应该如何更好的使用水平定向钻技术，以期可以提高水平定向钻技术的应用水平。
【关键词】水平定向钻技术；管道穿越工程；应用一、前言在管道穿越工程中，水平定向钻技术得到了广泛使用，由于管道穿越工程的特点，所以，使用水平定向钻技术将能够提高施工的效率，提高施工的质量，进而确保工程的顺利实施。
二、水平定向钻施工技术1、施工原理钻头先喷射高压水柱将泥土松开，钻杆再施转前进。
钻杆在最大弯曲半径内可360度调整其行进方向。
采用无污染的膨润土作为润滑剂，混合在水柱中形成泥浆喷入土壤，泥浆不但可护壁且有润滑作用，将拉管时的摩擦力降至最低，日后泥浆形成一圈干燥的粘土裹覆管线。
钻头内装置精确的导向及探测仪器（信号发射器），当其在地下潜挖时，地面上的接受器可由其电磁波显示钻头所在的位置及深度，进而可转绘成精确的地下管线图表。
2、水平定向钻施工的特点（一）定向钻穿越施工解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，不阻碍交通，不破坏绿地植被，不对交通、环境及周边建筑物基础的产生破坏和不良影响。
（二）城市管网埋深一般达到三米以下，穿越河流时，一般埋深在河床下9～18米，使用定向钻施工能适应环保的各项要求，且埋深较大时地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少，可以保证管线运行更长时间[2]。
（三）现代化的穿越设备的穿越精度高，易于调整敷设方向和埋深，管线弧形敷设距离长，完全可以满足设计要求埋深，并且可以使管线绕过地下的障碍物。
（四）采用水平定向钻机穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响江河通航，不损坏江河两侧堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点。
（五）与其它施工方法比较，进出场地速度快，施工场地可以灵活调整，尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性，并且施工占地少工程造价低，施工速度快。
燃气管道穿越工程中水平定向钻施工技术浅析
燃气管道穿越工程中水平定向钻施工技术浅析发布时间：2022-06-22T03:40:09.653Z 来源：《工程管理前沿》2022年（2月）第4期作者：陈宁[导读] 燃气管道穿越工程作为市政工程之一，其不仅与人们日常生活有着紧密联系，而且还会对其他领域带来一定程度影响。
陈宁江苏省天达燃气工程建设监理有限责任公司南京 210009摘要：燃气管道穿越工程作为市政工程之一，其不仅与人们日常生活有着紧密联系，而且还会对其他领域带来一定程度影响。
就从目前的情况看来，燃气管道穿越工程在开展实际的施工过程中会应用到各种施工技术，其中最为重要的就是水平定向钻施工技术，这种施工技术可以在一定程度上提高整体的施工效率和质量。
然而部分施工单位并没有对该技术予以足够的重视，这样就会导致燃气管道穿越工程施工质量受到影响，为此管理人员要对其提高认识，并且还要将其落实到每一个环节当中，从而该技术的作用也可以充分发挥出来。
关键词：燃气管道；穿越工程；水平定向钻施工技术前言通过实际调查发现，现阶段人们环保意识和文明施工意识逐渐增强，非开挖技术受到各个领域广泛重视。
随着我国科学技术水平不断提高，水平定向钻技术作为非开挖技术的一种，其得到了不断的改进和完善，并且还能够在铺设供水管道、城市燃气管道、排水管到等铺设工程当中发挥出良好的作用。
为此，燃气管道穿越工程相关施工单位要对水平定向钻技术进行充分的应用，在施工过程中采取有效措施来对各种问题进行有效处理，这样才能够提高整体施工效果。
一、水平定向钻技术应用原理及发展（一）水平定向钻技术应用原理所谓的水平定向钻技术，简单的来说就是施工人员对定向钻机进行充分应用，进而来开展不同地层和深度的一种可控制钻孔轨迹工作方式，在这个过程中会对导向仪进行充分应用，在此基础上来开展跟踪与导向抵达设计位置，这样才能够确保地下管道铺设达到良好效果。
在通常的情况下，定向钻机当中会涉及到较多方面，其中最为重要的就是钻进系统，这种系统有着导向功能，并且在目标达到规定位置之后，其楔形钻头也可以转变为锥形的扩孔器，从而可以将钻孔扩大到规定的直径，施工人员还要结合实际的情况来将管道成功牵引到已经钻好的孔洞当中，钻杆会将全部作用力传递到钻头上。
天然气管道河流水平定向钻穿越施工技术应用研究
天然气管道河流水平定向钻穿越施工技术应用研究摘要：在天然气管道工程施工的过程中，为适应山地、河流等特殊环境，水平定向钻技术得到了广泛应用，该技术不仅能够提升施工效率，而且也能避免对子涵环境与地貌造成严重破坏。
本文首先对水平定向钻技术进行概述，然后从实际施工情况与要求的角度出发，总结天然气管道河流水平定向钻穿越施工技术的应用要点。
关键词：天然气管道；水平定向钻；穿越施工技术0引言随着社会经济的发展以及群众生活水平的提升，天然气管道作为重要的基础设施，数量、规模以及施工要求都随之提升。
在天然气管道的实际建设过程中，不可避免地需要面临复杂的施工环境，对工程的进度与质量造成负面影响。
水平定向钻穿越施工技术有着良好的环境适应性，较高的普适度，而且能够解决环境保护的问题，有着较高的应用价值。
1水平定向钻技术概述平定向钻技术是公路打孔技术与油田定向钻井技术的有机结合，随着管道工程的发展，水平定向钻技术也在持续的完善升级中，现阶段其主要由动力系统、钻机系统、控向系统、泥浆系统以及钻具与辅助机具组成[1]。
动力系统水平定向钻提供动力，由发电机与液压动力源共同组成，通过高压液压油这一媒介为钻机提供动力，也为配套电器设施以及现场照明提供电力。
钻机系统是水平定向钻的主体部分，也是穿越设备钻进与回拖作业的主体，由主机、转盘等部件组成，由主机带动钻头完成钻进与回拖，转盘则位于主机前端，与钻杆相连接，用于调整转向、转速与扭矩大小，以此满足不同工程的作业需求。
控向系统顾名思义，是控制水平定向钻作业方向的系统，通过检测与控制钻头位置以及其他参数达到控制钻头方向的目标，进行灵活而精准的曲线钻进。
目前常用的控制系统可被分为有线式与无线式两大类。
泥浆是系统保障水平定向钻运行状态的重要部分，泥浆中的主要成分为膨润土与水，需要根据地质条件的差异调整泥浆比例与用量。
在水平定向钻进行钻进作业的过程中，泥浆起到软化地层、冷却并润滑钻头、协助调整钻头方向的重要作用。
燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术
燃气管道穿越工程中水平定向钻的施工技术摘要：我国基础设施建设进程的加快，人们对生活的要求也越来越高。
在燃气管道的穿越工程中，会遇到很多的问题和限制，比如自然限制、人为限制等，为了促进燃气管道穿越工程顺利进行、提高管道施工的效率和质量，就要通过有效的技术改善这些因素，制定合理的改善措施。
水平定向钻作为促进燃气管道施工的顺利进行的重要技术，本文针对水平定向钻施工技术及其特点进行分析，制定有效的应用措施。
关键词：燃气管道穿越工程；水平定向钻；施工技术；应用效果水平定向钻技术适用于各种穿越工程、建筑物、道路障碍工程等，而且不会损害建筑物、不会阻碍交通，对河床及河堤也不会造成影响，因此该技术被广泛应用在天然气、煤气、石油以及供水管道铺设工程的施工阶段。
随着社会经济发挥进程的加快，天然气也在乡镇等地区广泛普及，乡镇街道错综复杂，无法按照城市规划进行，因此天然气的引入和铺设给城市乡镇规划带来极大的困难、提高了成本，燃气管道的监测和检查也遇到很多的问题。
1.关于燃气管道穿越工程的水平定向钻施工技术燃气管道穿越工程中的水平定向施工技术就是在导向孔施工技术指导下，按照设计要求进行导向孔的施工，然后进行各级预扩孔的施工，最后进行清孔处理，在施工阶段要收集数据。
以上就是燃气管道穿越工程的重心，每个施工环节都对工程的施工质量造成极大的影响。
1.导向孔技术导向孔技术作为保障工程质量的第一步，根据设计人员考察地质和地形后收集到的信息数据，制定且设计完善的施工路线，按照这个路线进行钻孔处理，钻孔的时候要采用仪器及时回收相关数据，从而实现对施工过程的监测。
1.各级预扩孔技术施工技术人员要确定施工中的各项细节，严格落实各个孔的施工质量。
然后将钻头取下反方向在相关数据的支持下进行各级预扩孔的凿钻，将数据收集起来，根据地质特点配置泥浆，然后进行护壁处理，提高孔的牢固性。
1.清孔技术技术人员要采用仪器检查孔中泥浆的具体情况，严格控制泥浆的比重，注意观察仪器在孔中的变化，然后收集相关数据信息。
定向钻施工技术在燃气工程中的合理运用
定向钻施工技术在燃气工程中的合理运用【摘要】文章介绍了水平定向钻技术应用存在的问题及其带来的隐患，如缺乏市场管理准入机、缺乏统一的标准指引、探测技术水平限制、城市规划管理水平限制等方面进行了描述，对定向钻技术在燃气工程的运用提出了自己的一些建议。
【关键词】水平定向钻技术；燃气工程；探测技术水平定向钻施工是一种采用定向钻机和控向仪器，在预先确定的方向上通过导向钻进、扩孔、拉管等工艺过程实施管线敷设的非开挖施工方法。
水平定向钻敷管技术是一种现代非开挖敷设管道的施工新技术，其施工速度快、对周围环境影响小、可穿越地下障碍物和地面建造物等特点得到了广泛的应用，主要用于各种管道穿越河流、公路、铁路等障碍物。
近年来，水平定向钻技术在各种城市管线敷设中的运用越来越广泛，在燃气工程中运用也越来越多，为燃气工程建设提供了一个很好的途径，但是，水平定向钻技术在运用中也暴露了一些缺陷，运用不合理也会给管线的运行维护增加困难，甚至埋下安全隐患。
近年来，随着定向钻技术在各种管线施工中的运用越来越多，由此造成的安全事故时有发生。
2010年9月3日下午3点多钟，西安市星火路立交桥电信公司进行顶管施工把自来水管道给钻破造成了道路的损坏和交通的拥堵。
2011年8月3日上午9时30分，菏泽市牡丹区图书大厦门前，菏泽市城建工程发展集团有限公司的施工队进行高压电缆等市政设施入地工作，为将线管入地，施工人员在用100毫米规格的钻头顶管作业完毕后，用直径400毫米规格的钻头进行扩管作业时，将该处的天然气管道钻破，大量天然气泄漏，喷出的泥浆一度有2米多高，有爆炸危险，菏泽公安、消防、城建、燃气公司多方联动紧急除险。
2012年8月29日晚上7时多，在广州番禺市桥街德胜路与清河东路相交处，某施工单位在采用定向钻安装煤气管道时，将埋在地下的自来水管钻破，造成自来水漫流。
2012年9月27日，宁夏中卫市一天然气管道发生爆炸事故，中卫市一电力公司在进行地下顶管过程中，将地下天然气输气管道钻破，导致天然气泄漏，引起爆炸，事故造成3死4伤。
浅谈天然气管道水平定向钻穿越设计和施工
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。
浅谈定向钻穿越技术及风险管理--以甬台温天然气和成品油管道工程为例
浅谈定向钻穿越技术及风险管理--以甬台温天然气和成品油管道工程为例朱利杰;何志文【摘要】本文主要结合具体的工程实例，分析了定向钻管道施工现场管理的一些重要的环节和管理的主--点，并针对这些问题进行了探讨，对危险因素进行分析，提出了一些提升定向钻施工现场管理水平的对策。
定向钻施工作为准备时间长、施工时间短、协调因素较多、回拖对各个工序要求严格、高强度、质量整改时间较短、短时间会造成社会影响的一项工程，这种因素，由此会造成定向钻回拖的成功与否、社会评价好坏、管道回拖质量、以及业主、监理对定向钻回拖的口碑。
下面我就从几个方面谈一下自己对定向钻施工的认识，为大家在以后的定向钻施工提供一些参考。
【期刊名称】《化工管理》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】1页(P56-56)【关键词】管道;施工;定向钻;现场管理;风险控制【作者】朱利杰;何志文【作者单位】中国石油天然气管道局第三工程分公司，河南中牟 451450;中国石油天然气管道局第三工程分公司，河南中牟 451450【正文语种】中文我公司承建该工程A标段，工程地点位于宁波市鄞州区、奉化市，其中管道设计长度60km，其中天然气中型定向钻12次。
成品油定向钻8次。
地质条件极为复杂，地形地貌更是复杂多变。
沿线多沿海淤泥地质，临近高压线，省级道路、大江大河，定向钻线位十分狭窄，如果定向钻施工失败，就面临着无线位可穿，必须重新规划，因此必须必须冲穿越技术上和风险管理方面对定向钻施工加强管控，提高回拖的成功率。
水平定向钻与大开挖施工相比，因对设备、钻具较强的依赖性和地下钻进、导向孔、扩孔、回拖的不可见性，甬台温天然气和成品油管道工程定向钻施工的地质主要为淤泥地质，其特点为：成孔时间短，缩孔时间短，需要在较短时间完成回拖。
同时，工程管径大、设计压力高、管壁厚、安全性要求高等特点，使定向钻穿越技术的应用面临更大的风险和挑战。
为了把定向钻穿越施工的风险降低到最小，就要求在施工中采取一定的风险控制措施。
水平定向钻穿越油气管道交叉施工管理分析
水平定向钻穿越油气管道交叉施工管理分析发布时间：2023-02-27T01:46:24.380Z 来源：《工程管理前沿》2022年第19期作者：孙大伟孙爱芹[导读] 随着近些年石油、天然气行业的迅猛发展，孙大伟1 孙爱芹21.国家管网集团山东运维中心，山东济南 2500002.中原油田分公司技术监测中心，河南濮阳457001摘要：随着近些年石油、天然气行业的迅猛发展，油气管道基础设施布局有了很大程度的提高，地下油气管网的密度不断增大。
为实现新建管道顺利穿越密集的已建地下管网、人工或天然障碍物，通常采用水平定向钻机达到不开挖穿越地下障碍物实现管道敷设的目的。
针对定向钻穿越油气管道交叉施工风险高、监管难的问题，本文结合国家标准、行业标准、管道公司体系文件相关规范要求以及现场管理实际，对水平定向钻穿越油气管道交叉施工管理和风险控制进行了全面的分析，对油气管道企业日后提升水平定向钻第三方施工监管有很好的指导意义。
关键词：油气管道；水平定向钻；交叉穿越；第三方施工；风险控制1 引言随着石油、天然气行业的迅猛发展和国家对于油气管道企业安全生产监管力度的不断加强，管道企业对第三方施工管理趋于精细化和系统化。
常见的非开挖敷设主要有水平定向钻法、顶管法、盾构法。
水平定向钻施工具有环境扰动小、施工精度高、易于调整方向和埋深等优点，但开展定向钻交叉穿越第三方施工监管时，往往存在着监管难的问题。
本文通过某公司实际事故案例和国家标准、行业标准、管道公司体系文件关于定向钻与油气管道设施交叉穿越的相关规范要求，对定向钻交叉施工管理和过程风险控制进行详细分析。
2 定向钻施工管理存在的问题水平定向钻施工主要分为导向钻孔、扩孔、洗孔、管道回拖几个流程。
虽然定向钻施工技术和定向钻机设备已相对成熟，但由于埋地设施错综复杂，且不同地区的地质条件存在差别，实际施工过程仍有较大的风险。
作为油气管道运营单位，目前在定向钻施工监管中主要存在以下问题：2.1 提前介入不足。
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Ｌ 于 同 一条 直 线 ，并 将钻 机 倾 角 和入 位 射 深度调 整至 符 合设计 导 向轨迹 要求 。 ｂ 导向 孔施工 。 将钻杆 、探头 及造 ．
钻机 驱 动带 着 楔形钻 头 的钻 杆 ，地 表 接 收机 根 据 探头 发 出的 信号 跟 踪 探 头 位 置 、 深 度 、 倾 角 、 楔 面 面 向 角 等 参
【 关键词 】 水平定 向钻 ；施工原理 施工要求
１ 水 平定 向钻技术简 介
１）定 向钻 进施 工原 理
应 与导 向孔记 录 长度相 符 合 。
ａ ．设备安 装 。调 整水 平钻 机 与导 向
ｃ 严 禁 在 穿 越 管 段 上 开 孔 焊 接 接 ． 管 、 管 嘴及 其他 附件 ，试 压 时 只许 在 管 道 两端 加 长 段 上 开 孔焊 接 放 空 阀和 安 装 压 力表 。 回拖 连 接 时 ，开 孔 的加 长 段 应 割 除。 ｄ 在 穿越 长 度和 工 艺条件 许 可 的条 。 件 下 ，穿越 管 道 曲率 半径 应 尽 量取 大 一 些 ，以 管道 外径 的１ ０ 倍 为宜 ，最 小 曲 ５０
一
土层 分 布 、地 下 水 位 、 土 壤和 水 分 的酸 碱 度 等资 料。
率半径 不应小于３ ０ ０ ｍ。 穿越 管 道 在 入
土 点之 后２ ｍ内应 为直 管段 。 ０
主 ，深度 和 转 角作 为参 考 ，深 度 相 对误
差在５ ％左 右。 ｃ 分 级 回扩。 在复 核 导 向孔符 合质 ． 量 要 求 后 ， 方可 进 行 回拉 扩 孔。 本 工程 采 用 逐 级 扩孔 的方 法进 行 回扩 ，分 别采
效 果如 何 ，决定 能否 敷设 管道 。
运 输 道 路 、 施工 场 地 等 资 料 ：与 其他 部
门 （ 信 、 电力 、 给 排水 等 ） 对地 下 通 核 管道 ；取 得定 向钻 施 工 路 线位 置 的地 下
ｅ 回拖 管材 。 回拖 前应 复查 管材质 ． 量 是 否 符 合规 定 要 求 ，如 符 合要 求 方 能
在 牵 引管 施工 完毕 后 ，砌筑检 查 井。
３） 向钻施 工 的技术 特点 定 噪声低 ，机 械 占用 场地 小 ，不 阻 断 交通 ，对 影 响环境 小 等。 ４） 向钻 施工 技术 的应用 范 围 定 广泛 应 用于 穿越 公 路、 铁路 、河 流
敷 设 。 操 作 人 员 控 制钻 机 的 拉 力 和 速
Ｚ Ｏ Ｇ Ｈ ＵＣ
浅谈水平定向钻技术在天然气管道穿越工程的应用
倪 国 威
【 摘要 】 城市建设快速扩张 ，城市管道燃气项 目也必须同步建设。积极发展管道燃气用户与大规模大范围城市道
路 的开 挖 ，成 为燃 气 发 展过 程 中 的重 要 矛盾 。随 着 城市 建 设规 划 目益 完 善 ，城市 道 路开 挖 的 审批将 更加 严 格 ，非 开挖 施 工技 术越来 越 受到 更 多的重 视。
度 ，确 保 所敷 设管材 不 受损害 。 ｆ 套管 与燃 气 管 道 及导 向孔 间隙 的 ． 充填 。 满 足 拖管 的 钻 孔形 成 后 ，套 管和 燃 气 管道 同时拖拽 ，利 用套 管 （ 气 管 及燃 道） 土 的挤压 力 ，使 套 管与燃 气 管道 及 入 导 向孔 之 间 的 间隙 充 满泥 浆 ，随后 达 到
出土角应根据 穿越 长度、 管段埋深和 弹性 敷 设 条件来 确定 ，入 土角 宜控 制在 ８ ～ 。
侣。 ，出土 角宜控制在４ ～１ 。 。 。 ２ ｆ 穿 越 燃气 管道 回 拖 前应 进行 强 度 ．
和 严 密 性试 验 ， 回拖 完 成后 ，应 再进 行
用 ３ ０ ４ ０ 中５ ０ ０、 ０、 ０ 的钻 头 进 行 回
斜钻 头 安 装好 ，采 用精 度 为０１ 的月食 。 导 向 系统 跟 踪 定 向钻 进 ，定 向钻 在钻 进
过 程 中 不 断改 变倾 角 ，使 导 向轨 迹 与 设 计 轨迹相 符 。沿 导 向轨迹 方 向每３ ｍ定一
数 。 导 向 员将 导 向指 令 传递 给 钻 机 操作 员 ，钻机 操 作 员根 据 同步 显 示器 的指 示
操 控 钻杆 ，调 整 楔面 面 向角进 行 旋 转 或
顶 进 操作 ，按 指定 方 向沿 设 计轨 道 ，绕 过 地 下 障碍 ，直 至达 到 目的 地 。导 向孔
的施 工 完 成后 ，再利 用 反 拉 扩孔 的施 工
个 点 ，测 出垂 直 深度 、倾 角 、转 角 ，并
做 好 记 录 。在 导 向过 程 中以倾 角 变 化 为
个 导 向孔 ：第 二 阶段 是 将 导 向 孔进 行 严 密性 试验 。 ２） 期 ；备 前 隹
ａ 进 行 地 质 勘 测 及 地 下 管 道 的排 ． 查 ：收 集 现场 交 通 、 水 源 、 电源 、施 工
孔 。 清 孔 时注 意 泥 浆 密度 ，保 证泥 浆质
量 。 根 据 仪表 记 录 的数 据 ，分析 清 孔 的
方法 将 导 向孔 逐 级 扩 大 ，直 到达 到 敷 管
所 需 的 管径 。 随 后将 所 需 敷 设 的管 道 牵 引拖 回 已完 成扩 孔 的设计 敷 设位 置。 ２） 向钻 进技 术主 要 施工 步骤 定 定 向钻 施 工 工 艺 分 为２ 阶 段 ：第 个
一
ｅ 穿越 管 道 曲线纵 截面 的入 土 角和 ．
扩 ，同时 采用膨 润土 泥浆 护壁 。 ｄ 清孔 。扩 孔结 束 后 ，用清 器清 ． Ｌ
阶段 是 按 照 设计 曲 线尽 可 能 准确 地 钻
一
扩 孔 ，并 将 管道 回 拖 到扩 孔 中 ，完成 管
道 穿越 工 作 。具 体 施 工步 骤 为 ：现场 勘 察 ：开 挖 工作 坑 ；设计 轨 迹 线 ；导 向孔 施 工 ；各 级预 扩 孔 ；清 孔 ； 回拖 管道 ；