水平定向钻穿越导向孔准确性分析

水平定向钻穿越导向孔准确性分析

【关键词】水平定向钻；故障树分析；导向孔；控制措施水平定向钻穿越是将传统管线施工方法与定向钻技术结合起来的一项新

技术，它具有施工精度高、速度快、成本低等优点，成功的关键在于导向孔的准确性，所以，非常必要使用故障树分析方法辨别出导向孔施工中的影响因素[1]，并采取科学、有效、合理的控制措施，提高导向孔成功的概率。

1 导向孔准确性故障树的建立

根据故障树分析法[2]，将水平定向钻穿越导向孔准确性作为顶事件[3]，根据导向孔的施工准备、过程及特点[4]，建立导向孔准确性的故障树[5-6]，见图1，不同的符号代表的事件见表1。

2 故障树的定性分析

2.1 故障树的最小割集

本文采用布尔代数求解：

2.2 故障树结构重要度分析

（1）故障树的最小割集中除了x26和x27，其余都是一阶最小割集事件，所以由文献[7]可知，这些基本事件的结构重要度系数具有最大值1.0。

（2）其它的基本事件结构重要度系数可通以下的公式进行计算：经过计算可知：i26=i27=0.5，对于故障树的各个基本事件，其结构重要度系数的大小排序为：

由以上分析可知：水平定向钻穿越导向孔准确性故障树共有41

个最小割集， 40个一阶最小割集，占总数的97.5%，1个二阶最小割集，其中40个一阶最小割集是该系统的最薄弱环节。

3 导向孔准确性控制措施

针对水平定向钻穿越导向孔准确的影响因素，采取以下的措施[8-9]，可以提高导向孔的准确性。

（1）对于穿越方案设计之前的所有数据（如地形、地质、地面地下的建筑及管线等）必须精确，仪器设备必须经过权威机构的校正。

（2）穿越方案的设计人员应该多与实际的地形、地质及各种影响因素相结合，对于特殊的情况，能提前考虑到并有相关的解决措施。

（3）穿越场地的平整，钻机的位置和控制点必须精确，各个数据必须多次复测。在钻孔前须认真校验探头，精确地测量磁方位角；钻进过程中，精确地控制钻进方向，关注磁方位角的变化并及时做出调整。

（4）导航人员对于信号的接收、处理、轨迹方向的控制必须灵敏、准确，工作人员之间的信息传递要及时、统一。

（5）提高管理水平，工作态度积极、严谨。

4 结语

水平定向钻穿越在管线工程中扮演了重要角色，而穿越成功的关键就是导向孔。本文通过故障树分析法，对水平定向钻穿越导向孔精确性的各种影响因素进行分析，提出了相应措施来提高导向孔的

准确性，具有一定的应用价值。

【参考文献】

[1]宋祎昕，姚安林，蒋宏业，李又绿.天然气管道水平定向钻穿越事故及其后果分析[j].北京：中国安全生产科学技术，2011. [2]高文学，李建勋，王启，等.故障树分析法在城市燃气管道安全评价的应用[j].煤气与热力，2009，29（12）：29-35.

[3]罗云，樊运晓，马晓春，等.风险分析与安全评价[m].北京：化学工业出版社，2009.

[4]gb50424-2007 油气输送管道穿越工程施工规范[s].北京：中国计划出版社，2007.

[5]horizontal directional drilling[z]. sumitomo metal industries， ltd. osaka & tokyo， japan， february 1999.

[6]planning horizontal directional drilling for pipeline construction[z]. capp publication 2004-0022.

[7]刘铁民，张兴凯，刘功智.安全评价方法应用指南[m].北京：化学工业出版社，2005.

[8]赵明华，卢华峰，秦双乐.定向钻穿越施工控制方法[j].武汉：武汉工程大学学报，2009.

[9]刘盛兵，向启贵，刘坤.水平定向钻穿越施工及其风险控制措施探讨[j].石油与天然气化工，2008，37（4）：353-356.

[责任编辑：王静]