非开挖技术论文水平定向钻论文

非开挖技术论文水平定向钻论文：燃气管道中水平定向钻进

技术应用研究

[摘要] 近年来，我国乡镇城市化的步伐不断加快。在建设过程中，新型的技术和设备也不断发展进步。水平定向钻进技术正是其中一个。相较于传统的挖槽埋线填管，影响交通、破坏环境、人力损耗大、成本高安全性却得不到保证而言，水平定向钻进技术具有导向精确、环保、施工周期短、效率高、安全性也高的特点。本文基于我国燃气管道的建设现状，首先介绍了水平定向钻进技术概况及优势，然后分析了水平定向钻进技术的使用规范，最后阐述了燃气管道中水平定向钻进技术应用中的几个常见问题以及相应解决方法。

[关键词] 水平定向钻、非开挖技术、管线

能源问题是关系我国经济发展、社会稳定和国家安全的重大战略问题。在国家能源战略中，燃气储运的建设和发展关系着国家当前和长远的经济发展、经济社会和能源协调发展、能源开发和节约、能源发展和改革、国内开发与国外合作，为国民经济和社会发展提供长期、稳定、经济、安全的能源保障的战略全局。随着西气东输、南油北运工程的投用，燃气消费已经进入千家万户；而燃气开采和油品市场的开放，也将使燃气储运成为国家、企业和社会投资的重点。目前和今后一个相当长时期内，燃气储运都将越来越成为我国能源和经济发展的战略重点、投资热点、社会关注的焦点。据相

关报道，我国早在2006年所建成的石油、成品油以及天然气管道已经达到四万千米，并预计到2015年达到十万千米。燃气管道的防腐技术是关系到能源运输的重要问题，深入研究燃气管道防腐技术具有重要的现实指导意义。

一、水平定向钻进技术概况

1、水平定向钻进技术原理

水平定向钻进技术是一种安装于地表的钻孔设备，它以相对于地面较小的入射角钻入地层形成先导孔，然后再把先导孔径度扩大到所需要的大小来铺设管道或排线的一种技术。在施工过程中，还可以根据具体需要来利用它的跟踪和指导作用。管道水平定向钻进技术是指一种无须通过传统的管沟开挖，而是使用机械进行钻掘、排土及清渣，最终实现对管道具体敷设位置的控制，并将各类管材埋进地下的现代化施工技术。这种施工技术的运用首先需要导航仪引导钻头和钻杆去穿越地层，钻探一个导向孔，再在钻杆的端部换接一个直径较大的扩孔钻头与直径比扩孔钻头小的待铺设管线，可以在进行回拉扩孔施工的同时，将待铺设管线引入钻孔，进而完成铺管作业。管道水平定向钻进技术的铺管技术最引人注目的特点就是采用水射流、切削式或者挤压方式成孔，再利用地面的接收钻头附近发出来的电磁信号实现对钻孔轨迹的控制。运用这种方法可以铺设好各类直径小于1000rmn的管线，铺管的长度也可以达到lkm，并且其铺管精

度极高，即使在城市地下管网错综复杂的地区，也可以在避免损坏其他系统地下设施的同时实现对铺管线位置的精确控制，对钢管等硬度较高的管道也可以确保其垂直钻入。当然，由于水平定向钻进技术在我国的起步较晚，具体的施工技术与美国、日本、德国等西方先进国家相比，无论是理论研究方面还是施工设施与技术方面都还很不成熟，需要改进的地方还很多，下文将针对几个施工过程中的重点问题和环节进行分析和探讨。

2、水平定向钻进技术的优势

水平定向钻进技术施工占地面积比传统开挖式小，对地面交通和人民的日常生活影响也比较小。而且使用水平定向钻进技术施工不会随意破坏地表，使地表的使用寿命更长久，也不会破坏绿地，不污染周围的环境，这些优势决定了水平定向钻进技术更适于施工点在繁华的市区或者文物古迹保护区。最后，水平定向钻进技术的施工精度也比较高、人力和财力损耗比传统技术低，有较好的社会效益和经济效益。

3、水平定向钻机系统简介

水平定向钻机由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具机辅助机具组成。

钻机系统：用来完成钻进和回拖过程。可以改变转盘转向和输出转速及扭矩大小，以便于不同作业的不同要求。

动力系统：可以为钻机系统提供钻机动力。

控向系统：它是引导钻头正确钻进的方向性工具。

泥浆系统：泥浆系统可以为钻机系统提供合适的泥浆。

钻具及辅助机具：是钻机钻进中钻孔和扩孔时所使用的各种机具。

4、目前我国水平定向钻进技术的应用领域

由于水平定向钻进技术自身的优点，已发展为我国非开挖铺设工程中发展较快、较先进的一种施工手段。目前在石油、天然气、电力等部门，水平定向钻进技术的技术规格以获得广泛认可。而且随着大面积城市化进程的展开，城市各类管网的地下化建设以及难以跨越的大江大河、山脉的工程构建都运用到水平定向钻进技术。

二、燃气管道中水平定向钻进技术施工方法和技术措施

1、燃气管道中水平定向钻进技术施工前的准备

地下已有管线的勘测

施工之前必须要先确定地下是否有管线以及管线的位置。并且依此设计出合理的施工钻孔轨迹。

注意铺管材料的选择

铺管材料的物理性能应从质量密度、抗拉强度等方面来选择。燃气管道采用三层pe结构外覆盖层和全线涂层采用加强级防腐，焊口采用热缩套进行补口。

2、燃气管道中水平定向钻进技术的施工装备

钻机

钻机应该根据工作位置的不同分为坑内始钻式和地表始钻式。

水平定向钻机

水平定向钻机的主要技术指标是钻机的最大扭矩、轴向最大给进力和最大回拖力。水平定向钻机有大中小型机之分，这需要视工程对象来选择。

施工设计参数

这一过程需要注意钻近角和曲率半径的确定和施工地覆盖层的厚度。

地质调查

地质调查主要是包括探孔数量和探孔深度。探孔数量是依据地质状况是否单一来确定的。

3、燃气管道中水平定向钻进技术施工的关键技术

水平定向钻进轨迹设计

水平定向钻进轨迹设计是施工中成败的关键环节，是施工过程中具体操作的理论指导。

导向孔轨迹

导向孔轨迹设计必须要考虑到地下管线、地质状态、水文状态、地表环境、铺设物材质、穿越物深度以及长度等因素。

预扩孔

预扩孔是继导向孔完成后的另一项比较关键的部分。顾