CDP-G-OGP-PL-009-2012-1 油气管道水平定向钻穿越技术规定
定向钻穿越工程施工方案-中石油管道局
定向钻穿越工程施工方案1穿越施工工艺流程定向钻穿越施工程序如下图所示：2 测量放线根据设计交底（桩）与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。
3 进场道路及场地的平整3.1 入土点钻机作业、出土点场地及进场便道本次中山-广州天然气管道定向钻穿越中共投入6台钻机，各钻机施工场地要求各异，具体每条河流的穿越场地要求详见表6-1各河流穿越施工场地及临时进场道路施工表。
表1各河流穿越施工场地及进场道路施工表3.2 地锚坑及排浆池挖、砌泥浆池（穿越两岸各1个）及地锚坑，泥浆池尺寸如下图。
泥浆池内铺土工布，池内四周用用挖掘机压实，必要时四周用砖堆砌、钉桩，防止泥浆池塌方。
地锚坑中心线在穿越管线中心线上，地锚坑尺寸为6m×4m×1.8m 。
挖泥浆池及地锚坑时要留出足够边坡，泥浆池及地锚坑尺寸如图所示：地锚坑完成后，将地锚放入，用混凝土加固。
如下示意图：3.3入土点钻机场地和出土点平面布置示意图参见附图一和附图二 钻机场地平面布置图和出土点场地平面布置图。
4 定向钻施工4.1 1条河定向钻穿越工程概况及穿越地层横门水道（改线）定向钻穿越：穿越长度1296米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土、粘土。
６ｍ地锚坑深：1.8ｍ4m20m3m14m泥浆池深：2.5m 6m 20m三宝沥水道（改线）定向钻穿越：穿越长度900米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥、淤泥质粉质粘土。
洪奇沥水道定向钻穿越：穿越长度1272米，管径Φ762，主要穿越地层为淤泥质粘土、粉细砂、淤泥质粉质粘土。
正涌水道定向钻穿越：穿越长度452米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥、粘土层。
利生围水道定向钻穿越：穿越长度460米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土、粘土。
三宝沥支流定向钻穿越：穿越长度1200米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土。
卢四顷水道定向钻穿越：穿越长度760米，管径Φ660，主要穿越地层为淤泥质土。
CDP-G-OGP-PL-009-2012-1 油气管道水平定向钻穿越技术规定
油气储运项目设计规定
CDP-G-OGP-PL-009-2012-1
油气管道水平定向钻穿越技术规定
30 发布
2012-07-10 实施
中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司 发布
目次
前 言..................................................................................................................................................................II 1 范围.............................................................................................................................................................. 3 2 规范性引用文件 .......................................................................................................................................... 3 3 术语和定义.................................................................................................................................................. 4 4 总则.............................................................................................................................................................. 5 5 基本规定...................................................................................................................................................... 6 6 穿越位置...................................................................................................................................................... 8 7 勘察与测量.................................................................................................................................................. 9 8 场地布置.................................................................................................................................................... 12 9 穿越曲线设计 ............................................................................................................................................ 13 10 不良地层处理 ............................................................................................................................................ 14 11 管道应力校核 ............................................................................................................................................ 16 12 钻机及钻具选型 ........................................................................................................................................ 20 13 抗震设计.................................................................................................................................................... 21 14 焊接与试压................................................................................................................................................ 21 15 施工技术要求 ............................................................................................................................................ 22 16 健康、安全与环境 .................................................................................................................................... 24 17 工程竣工验收 ............................................................................................................................................ 25 附 录 A （资料性附录） 水上钻探平台技术要求.................................................................................. 26 附 录 B （资料性附录） 详细勘察、测量技术要求.............................................................................. 29 附 录 C （资料性附录） 工程竣工验收表格 ......................................................................................... 33 附 件 条文说明................................................................................................................................................ 41
水平定向钻进管道穿越对接技术
水平定向钻进管道穿越对接技术摘要：水平定向钻进管道穿越对接技术，是解决超长距离或在复杂地质等情况下进行管道非开挖穿越的一种新工艺，将有助于提高工程建设公司水平定向钻进管道穿越的技术水平。
关键词：水平定向钻管道穿越对接技术0 前言从2003年起，我国石油天然气的大口径、长距离管道建设已经开始形成规模。
随着国家对能源问题认识的不断深入，油气管道这一国家级的公共基础设施建设势必会大大加速，中国的油气管道业已进入发展期。
目前，大跨度地穿越江河是大口径、长距离油气管道建设的主要难点之一。
现有技术多为采用水平定向钻穿越，水平定向钻进管道穿越对接技术是解决这一难点的一种新工艺，可降低长距离钻孔容易造成卡钻、抱钻和角度失控的风险，在缩短工期的同时，保证实际入、出土点完全达到水平定向钻进设计的要求。
1.钻导向孔钻具的配备：主、辅钻机→钻杆→泥浆压力传感器、控向探头→无磁钻铤→带弯泥浆马达→牙轮钻头。
其中泥浆压力传感器、控向探头装在无磁钻铤中。
水平定向钻在入、出土点采用两台钻机钻导向孔，一台为主机，另一台为辅机，一般将大吨位的钻机为主机，小吨位的钻机为辅机，组成对接钻进导向孔的机组。
1.1人工磁场的建立在水平定向钻机钻导向孔前，为了Array保证导向孔的偏差在允许范围内(两钻机中心轴线偏差在0.01米以内)，对接钻进要求在穿越入、出土点之间沿穿越轴线全程铺设交流磁场线圈。
中心轴线上磁场线圈要求左右偏差不能超过1米，图1 人工磁场线圈布置及电流情况示因此要根据施工现场的情况，采取辅助技术按照不同的穿越工艺要求，进行铺设磁场线圈的电缆，并做好标记以防止发生意外的损坏、事故和给他人带来不便等现象。
图1 人工磁场线圈布置及电流情况示意图。
1.2 导向孔的对接通常在水平定向钻进过程中，主钻机在入土点沿着设计的穿越轨迹向出土点钻进，到达预定的对接段后，等待与出土点进入的辅助钻机向入土点钻进的钻头对接，对接过程中产生的偏差由主钻机进行反复调整消除。
水平定向钻进管线铺设工程技术规范
水平定向钻进管线铺设工程技术规范（试行）中国非开挖技术协会2001中国非开挖技术协会“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会主任委员：李山副主任委员：刘宝林王鹏委员：（以姓氏笔划为序）丁树滋王鹏尹刚乾乌效鸣李山刘宝林刘强朱文鉴陈铁励林家辉贾传岭编写：中国非开挖技术协会“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会执笔：中国地质科学院探矿工艺研究所李山目录一、总则 (1)二、技术概述 (2)三、工程投标指南 (6)四、施工合同（示范文本） (14)五、施工场地探测技术指南 (33)六、工程施工技术规范 (37)七、安全操作规程 (53)八、参考文献 (58)前言近年来我国使用非开挖水平定向钻进技术铺设各类管线取得了巨大的进展，在电讯、自来水、污水、燃气、电力和热力等管线铺设中都得到了广泛的应用。
为此，中国非开挖技术协会于2001年初专门成立了水平定向钻进管线铺设工程技术规范编辑委员会。
编委会由十余名专家和具有丰富实践经验的工程技术人员组成。
历经一年多的时间，在收集国内外相关技术资料的的基础上，起草、编辑、出版了这本水平定向钻进技术规范。
规范的出版使水平定向钻进工作有了行规、有了标准。
它使我国今后的水平定向钻进工程有规可循并能更好地与国际接轨，将对保证施工质量、减少各类事故的发生起到积极作用。
该版本规范为试用版，希望设计和施工人员在参考和使用本规范时，如发现有欠妥之处，请将意见函寄中国非开挖技术协会水平定向钻进技术委员会。
本规范仅供行业内部使用，未经允许不得翻印。
编者2002年8月“水平定向钻进管线铺设工程技术规范”编辑委员会主任委员：李山副主任委员：刘宝林王鹏委员：（以姓氏笔划为序）丁树滋王鹏尹刚乾乌效鸣李山刘宝林刘强朱文鉴陈铁励林家辉贾传岭（执笔：中国地质科学院探矿工艺研究所李山朱文鉴）1.城市工程管线综合规划规范中华人民共和国国家标准GB 50289-982.城市地下管线探测技术规程中华人民共和国行业标准CJJ 61-943.建设工程施工合同（示范文本）中华人民共和国建设部4.成功定向穿越工程投标文件指南定向穿越承包商协会（DCCA），1995，张燕译5.成功定向穿越探测规范定向穿越承包商协会（DCCA），1998，李翠先译6.成功中型定向钻进施工指南定向穿越承包商协会（DCCA），1997，李翠先译7.定向钻进合同样本定向穿越承包商协会（DCCA）张燕译8.水平定向钻进技术指南钻井承包商协会，1995，张燕译9.水平钻进安全操作指南定向穿越承包商协会（DCCA），2000，李翠先译10.定向钻进原理回顾P. 海沃德李翠先译管道穿越工程水平导向钻进施工规范天津大力神非开挖工程有限公司企业标准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。
水平定向钻穿越施工技术
水平定向钻穿越施工技术水平定向钻穿越施工简介：随着现代文明总识和环保总:识的逐步加强.开挖路面进行幹类地下管线施匸导致的社会问題.交通问題和环境污染问题已越來越受人民的关注，都市限制开挖施工的法规将连续出台.那个地点介绍的确实是用來进行非开挖施匸的水平定向钻穿越施匸技术。
关键字：非开挖施工水平定向钻穿越随着现代文明意识和环保总识的逐步加强，开挖路面进行族类地下管线施匸导致的社会问題，交通问题和环境污染问題已越來越受人民的关注，都市限制开挖施工的法规将连续出台，那个地点介绍的确实是用來进行非开挖施工的水平定向钻穿越施1:技术。
采纳水平定向钻穿越技术进行管线穿越施匚是都市市政建设和电气化管网改造.通讯光缆敷设和穿越大中小型江河，湖泊以及不可拆迁建筑物的最佳选择.是不破坏地貌状态和爱护环境的最埋想的施匸方法。
近几年水平定向钻穿越技术在世界幹国及各个行业得到了广泛的应用•专门在环保和市政管网改扩建项目及大型管道穿越江河丄程项目上更显出了其专门的优势, 其工隹过程是通过运算机操纵进行导向和探测.先钻出一个与设il曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把产品管线回拖到扩大了的导向孔中.完成管线穿越的施工过程。
1、水平定向钻穿越施工工艺：使用水平定向钻机进行管线穿越施工.一样分为二个时期：第一时期是按照设il讪线尽可能准确的钻一个导向孔：第二时期是将导向孔进行扩孔•并将产品管线（一样为PE管道.光缆套管，钢管〉沿若扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。
1.1钻导向孔：要依照穿越的地质情形.选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达，开动泥浆泵对准入土点进行钻进. 钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转（或使用泥浆马达帶动钻头旋转）切削地层，不断前进，每钻完一根钻杆嬰测虽一次钻头的实际位置.以便及时调整钻头的钻进方向.保证所完成的导向孔曲线符合设计耍求.如此反复，直到钻头在预定位宜出土，完成整个导向孔的钻孔作业。
2012水平定向钻穿越工程技术要点及解决方案
摘要：论述了水平定向钻系统的组成、功能、穿越工程施工工艺和技术要点。
关键词：水平定向钻；控向系统；导向孔；回拖供稿：德州圣力管道穿越工程有限公司从事非开挖施工已有13年的历史，是国际非开挖技术协会和中国非开挖技术协会单位会员。
在13年的非开挖施工历程中，积累了大量的施工经验，攻克了各种地层中的穿越难题，已在非开挖行业内成长为一支专业的、国内一流的定向钻施工队伍。
在国内各大长输天然气、成品油管线施工中,受到业主、监理及同行业人士的一致好评。
公司自1999年从事非开挖行业以来，先后四次穿越长江、两次穿越黄河、两次穿越淮河、海河。
登陆网址：/Technical Key Points of Crossing Engineering Using Horizontal Directional DrillingSHI Yue-qian1， ZHANG Cheng-xi1，JIANG Nan-nan2(1.Shenyang City Gas Design and Research Institute，Shenyang 110006，China；2.Gas Network Monitoring Center，Shenyang Gas Co.，Ltd.，Shenyang 110006，China) Abstract：The composition and functions of horizontal directional drilling system，and the construction process and technical key points of crossing engineering are discussed.Key words：horizontal directional drilling；direction control system；pilot hole；pulling back在管道穿越工程中，传统的开挖方式已不适应城市发展的要求。
水平定向钻方式穿越施工方案
目录第一章编制及施工依据 (2)第二章工程概况 ............................................................................................................................. 错误！未定义书签。
2.1工程概况............................................................................................................................... 错误！未定义书签。
2.2穿越点位置.......................................................................................................................... 错误！未定义书签。
2.3穿越主要技术参数............................................................................................................ 错误！未定义书签。
2.4工程地质............................................................................................................................... 错误！未定义书签。
2.5主要工程量.......................................................................................................................... 错误！未定义书签。
13.CDP-G-OGP-OP-010-2013-1 油气管道设备材料计算指南
目次
前 言 ............................................................................ III 1 范围 ............................................................................. 1 2 规范性引用文件 ................................................................... 1 3 术语 ............................................................................. 1 4 基本要求 ......................................................................... 2 4.1 设备材料计算原则 ............................................................... 2 4.2 阶段及专业划分 ................................................................. 2 5 线路 ............................................................................. 3 5.1 一般规定 ....................................................................... 3 5.2 主要设备、材料确定与要求 ....................................................... 3 5.3 开料余量 ...................................................................... 10 6 穿跨越 .......................................................................... 11 6.1 一般规定 ...................................................................... 11 6.2 主要材料确定与要求 ............................................................ 12 6.3 开料余量 ...................................................................... 15 7 站场工艺 ........................................................................ 16 7.1 一般规定 ...................................................................... 16 7.2 主要设备、材料确定与要求 ...................................................... 17 7.3 开料余量 ...................................................................... 18 8 防腐及阴极保护 .................................................................. 19 8.1 一般规定 ...................................................................... 19 8.2 主要设备、材料确定与要求 ...................................................... 20 8.3 开料余量 ...................................................................... 22 9 自动控制 ........................................................................ 25 9.1 一般规定 ...................................................................... 25 9.2 界面划分 ...................................................................... 25 9.3 主要设备、材料确定与要求 ...................................................... 26 9.4 开料余量 ...................................................................... 35 10 通信 ............................................................................ 35 10.1 一般规定 ...................................................................... 35 10.2 界面划分 ...................................................................... 35 10.3 主要设备、材料确定与要求 ...................................................... 36 10.4 开料余量 ...................................................................... 37 11 供配电 .......................................................................... 54 11.1 一般规定 ...................................................................... 54 11.2 界面划分 ...................................................................... 55
水平定向钻施工技术在燃气管道穿越工程中的应用
水平定向钻施工技术在燃气管道穿越工程中的应用【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。
【关键词】定向钻；燃气管道施工技术；穿越工程0 前言随着我国经济社会的持续发展和城市化进程的不断加快，在县级以上城市，各种市政管线在地下纵横交错、层叠密布，地面上的市政建筑也越来越多。
常规管道施工安装，多采用开挖技术施工，往往导致道路等设施破损，影响环境和交通，给人们的生产、生活带来诸多不便，而且施工成本越来越高，施工难度越来越大。
为了克服施工困难，降低施工成本，避免和减少管道工程施工对市政设施、自然环境等的破坏，诞生了一项新的施工技术——非开挖技术。
该技术能在地表干扰极小的情况下，无须挖掘就可以铺设、修复、更换、探测地下管线，具有不破坏环境、无泥尘污染、不干扰交通、不破坏道路结构、铺管精度高、工期短、施工安全性好等优点。
该技术广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下铺设、修复、更换管线。
适用于电力、电信、石油、天然气、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。
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。
油气管道定向钻穿越技术设计与应用
油气管道定向钻穿越技术设计与应用摘要：本文简要介绍了水平定向钻穿越的技术特点，指出了设计步骤及应注意的技术要点，介绍了定向钻的组成、施工程序，管道水平钻进的入土角、出土角、曲率半径和穿越深度等设计要素的确定方法，分析了管道强度和回拖力的计算方法。
阐明了水平定向钻技术在管道穿越施工中的优势，及其广泛的应用前景。
关键词：水平定向钻穿越管道设计计算引言随着人们文明和环保意识的逐渐增强，开挖路面及河流进行各类地下管线施工导致的社会问题，交通问题和环境污染问题已越来越受人们的关注，非开挖技术推翻和打破了传统大开挖落后的铺设各种地下管线的方式。
与传统的开挖作业方法相比，非开挖技术适合于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流等地区，在我国大部分非岩质地区都可适用。
定向钻穿越技术是非开挖技术领域中占主导地位并且发展最快的高新技术之一，经过30 年的发展及工程实践，其技术水平有了很大提高。
据有关资料介绍，目前国际上定向钻穿越的最大管径为1574.8mm，最长距离是2308m。
定向钻穿越技术广泛用于油气管道穿越江河、沟渠、高速公路、铁路以及其他不适合浅埋通过的区域。
同时也可用于电（光）缆、自来水管道等市政工程穿越建构筑物等。
定向钻穿越技术与其他穿越技术（如顶管、盾构等）相比，具有施工周期短、不受季节限制、穿越质量好、不损坏地面构筑物、不影响河流沟渠泄洪、不影响航运、不需要任何加重稳管措施、保护自然环境、工程造价低等诸多优点。
定向钻穿越技术的限制条件主要是穿越长度、施工场地以及工程地质状况等。
1 定向钻系统组成[1]定向钻系统一般由钻机系统、控向与造斜系统、钻具、泥浆系统、回拖系统、动力系统和辅助系统组成。
（1）钻机系统定向钻机通常采用机械或液压驱动钻杆，通过钻杆对孔底的钻头施加旋转扭矩，实现钻进和回拖作业。
对于定向钻机而言，旋转扭矩和回拖力是主要性能参数，也是设计中根据工程规模大小衡量钻机穿越能力的主要依据。
（2）控向与造斜系统定向钻的控向方式分为有线控向和无线控向两种，无线控向只适用于短距离、浅层穿越，配合中小钻机使用，其特点是控向方便，准确，但受穿越深度和地形的限制，一般使用较少。
燃气管道水平定向钻穿越的设计要点
燃气管道水平定向钻穿越的设计要点1.水平定向钻穿越技术概述及优势1.1水平定向钻敷管技术概述水平定向钻敷管技术是管道敷设中的一种新型技术，采用非开挖方式，利用水平定向钻机在不同深度以及不同地层的环境下进行钻进，并结合导向仪达到精准的设计位置。
在施工中可按照预先设定的轨迹钻取一个导向孔，再将扩孔器安装在导向孔出口端的钻杆头部，进行扩孔处理。
扩孔达到一定的标准后，将管道、旋转接头以及拉管头连接在扩孔器的后端，进行回拉敷设地下管道。
1.2水平定向钻敷管技术的优势该项技术较传统的管道敷设技术有以下几点优势：①缩短了施工进度，运用该技术进行管道敷设可实现较长的穿越长度和较大的深度，施工速度较快。
②提高了施工质量，导向精准，不仅具有较高的效率，还对施工的质量具有一定的保障。
③确保了施工的安全性，运用该技术规避了传统施工过程中施工难的问题，也有效降低了施工中安全事故的发生率。
④不损坏地面构筑物，不影响交通、航运，减少环境污染，而且工程造价低，有显著的社会效益和经济效益。
2.燃气管道水平定向钻设计前期的相关要求在水平定向钻设计前期，设计单位应严格按照《城市燃气设计规范》、《输气管道设计规范》、《岩土工程勘察规范》等提出工程测量及地质钻探方面的相关要求。
1）要求提供的平面地形图的比例为1：500或1：1000，断面图的竖向比例为1：100或1：200，纵向比例为1：500或1：1000。
2）要求提供管线穿越段的地质勘探报告，包含水文地质、岩土力学指标、地质断面图、柱状图等资料。
在给地勘单位布置勘测钻孔点时，一般可取管道中心两侧约20～30cm处，每50m交叉布置。
若遇到环境复杂的土质条件，可适当增加钻探孔的密度。
勘探钻孔分为控制钻孔及一般钻孔，控制钻孔一般占勘探钻孔总数的1/2～2/3。
勘探钻孔的深度一般可取河床底或路面下20m，确保大于管道敷设深度的10m。
3）要求提供管线穿越段的物探资料，例如已建管道和其他埋设物的位置及标高等，物探结果需反映在平面图及纵断面图上，为定向钻的穿越轨迹提供设计依据。
燃气管道定向穿越技术要求
燃气管道定向穿越技术要求部门： xxx时间： xxx制作人：xxx整理范文，仅供参考，可下载自行修改燃气管道定向穿越技术要求定向钻施工法也称为往复式潜钻施工法HDD<Horizontal Directional Drilling）,是指无法以传统开挖、推进及作业人员无法进入工作区,须用机械方法来操作钻掘、排土、清渣及方向控制,并同时在扩孔后将各种管材埋入地下地施工方法. 定向钻施工法地优点有：1、需要地作业空间小,对交通影响小；2、采用机械化施工,施工迅速,工期短；3、减少因施工发生路面下陷及房屋龟裂；4、对已有埋设物地障碍物处理减至最小限度；5、所需开挖空间少,安全防护容易；6、工人不需进入危险区作业,可保护工人安全；7、在人口密集地区,对市民生活影响小；8、适合穿越铁路、公路、高速公路、河流、等处地埋管施工.一、定向钻施工及工作原理定向钻施工法工作原理为：钻头先喷射高压水柱将泥土松开,钻杆再施转前进.同时采用高科技制造地钻头可击碎直径30cm以下地石块,钻杆在最大弯曲半径33m内可360度调整其行进方向.采用无污染地天然粘土细粉作为润滑剂,混合在水柱中喷入土壤,不但可稳固孔道壁且有润滑作用,将拉管时地摩擦力降至最低,日后泥浆形成一圈干燥地粘土裹覆管线.钻头内装置精确地导向及探测仪器<信号发射器）,当其在地下潜挖时,地面上地接受器可由其电磁波显示钻头所在地位置及深度,进而可转绘成精确地地下管线图表.二、设备组成钻机钻机可大致分为两类：地表发射地和坑内发射地.地表发射钻机通常为履带式,可依靠自己地动力自行走进入工地.铺设新管时它们不需要发射坑和接受坑,但管线连接时仍需要开挖.如果要求在地下相同深度连接其它管线,则可能会造成新管地开头几M废弃.坑内发射钻机在钻孔地两端都需要挖坑,但可在空间受限地地方操作.一些设计更紧凑地钻机地发射坑,可只比接管所需地坑稍大一点就行.钻杆单根地长度受坑地尺寸限制,这可能对铺设速度和钻杆成本造成影响.坑内发射钻机固定在发射坑中,利用坑地前、后壁承受给进力和回拉力.地表发射钻机有几种桩定方式将钻机锚固在地上,性能完善地钻机桩定系统可以是液压驱动地.一些地表发射钻机是整装式地,载有钻进液用搅拌池和泵,以及动力辅助装置、阀和控制系统；也有采用搅拌池和泵等设备分离配置地.钻进液通过钻杆柱内孔泵送到钻头,再从钻杆与孔壁地环空内返回,并把破碎下来地钻屑携带至过滤系统进行分离和再循环.尤其是地表发射钻机,配置有一个钻杆自动装卸系统,定长地钻杆装在一个'传送盘'上,随钻进或回扩地过程而自动从钻杆柱上加、减钻杆,这种操作与一个自动地螺纹拧紧和卸开装置配合进行.由于钻杆自动装卸系统加快施工速度、提高施工安全和减小劳动强度,因而应用日益普遍,即使在小型钻机上也是如此.根据钻进地层地类型,选择定向钻机地能力可有很大不同.通常,均质粘土地层最容易钻进；砂土层要难一些,尤其是其位于地下水位之下或没有自稳能力时；砾石层中钻进会加速钻头地磨损.不带冲击作用或泥浆马达地标准型钻机,一般不适用钻进岩石或坚硬夹层,因为一旦遇到此类障碍物,钻头会无法进尺或偏离设计轨迹. 钻杆钻杆要求很高地物理机械性能,必须有足够地轴向强度承受钻机给进力和回拖力,足够地抗扭强度承受钻机施加地扭矩；要有足够地柔韧性以适应钻进时地方向改变；还要尽可能地轻,以方便运输和使用；同时,还要能耐磨损与擦痕. 导向系统与短距离施工地坑内发射应用不同,多数定向钻进技术要依靠准确地钻孔定位和导向系统.随着电子技术地进步,导向仪器地性能已有明显改善,能获得相当高地精度.导向系统有几种类型,最常用地如'手持式(walk-over>'系统,它以一个装在钻头后部空腔内地探测器或探头为基础.探头发出地无线电信号由地面接收器接收,除了得到地下钻头地位置和深度外,传输地信号还往往包括钻头倾角、斜面面向角、电池电量和探头温度.这些信息通常也转送到钻机附属接受器上,以使钻机操作者可直接掌握孔内信息,从而据此作出任何有必要地轨迹调整.手持式系统地主要限制,是必须要到达直接位于钻头上部地地面.这一缺陷可采用有缆式导向系统或装有电子罗盘地探头来克服.有缆式导向系统用通过钻杆柱地电缆从发射器向控制台传送信号.虽然缆线增加了复杂性,但由于不依靠无线电传送信号,对钻孔地导向就可以跨越任何地形,并且可以用于受电磁干扰地地方. 扩孔器扩孔器一般地形状是一个在切割面焊有切割牙地圆筒,这圆筒并装有可以输送钻掘液到切割面地钻掘液喷管.扩孔器可依地质状况及孔径大小而增大,当扩孔器抵达进入坑时就会从导杆组上拆除,假如扩孔器一次无法到达预定管径需求,则可依上述扩孔程序重复进行扩孔达到所需孔径.一般而言扩孔地孔径须比预埋管地外径大35%,如此可以避免预埋管在回拉过程中有所阻碍.钻掘液会提供地下孔可以抵抗地面压力地液压,替代地下孔在扩孔过程中因被刮除与钻掘液形成泥浆,而被挤出地表所减少地土壤,消除造成地底中空地疑虑. 辅助设备虽然许多注意力都集中在设备地主要内容上,但大量地附属和辅助设备在定向钻进施工地成功中仍起着重要地作用.1、拉头用于聚乙烯管地拉头类型很多,包括压力密封式拉头和专用于定向钻进地改进型拉头,定向钻进拉头地一个作用是防止钻进液或碎屑进入工作管道.2、旋转接头旋转接头是扩孔和拉管操作中地基本构件,应设计成防止泥浆和碎屑进入轴承.已有地旋转接头地能力从低于5t至200t以上.一些承包商使用'断路式接头'保护工作管,该接头上有一系列在预定载荷下断开地销钉,可根据工作管地允许拉伸载荷断开接头.这种断开式接头不仅减少了疏忽造成损失地风险,而且对那些知道不能超过允许载荷地操作者,也有一种心理作用,不会去试图增大载荷而追求高效率. 3、其它重要地附助设备包括：聚乙烯管焊接机、管道支护滚筒和电缆牵引器.三、定向钻施工计划地制定虽然每个工程条件与状况不同,但是水平导向钻掘设备具备了各种不同地大小尺寸与规格. 制定定向钻施工计划时应注意地事项：1、置与通路位置是影响计划与执行定向钻工程最重要地因素.在计划时须先了解要穿越地是何种类型障碍,例如：河流、公路等.2、预埋管道事先知道所要埋设管道地材料<PE管）,因为材料地不同,管件受地表压力或因地心引力而产生特殊地倾斜角度也是考虑地重点.3、钻掘长度依据地质状况及考量钻掘装置与设备,作为钻掘长度设计地重点考虑.4、位置限制该地区地地质情况,例如附近构筑物地状况报告,这些信息包含：①已有管线：在钻孔线路或钻孔设施附近,任何地下地管件、管道、电缆线或其它埋设物地详细信息.②计划管线：在钻孔线路或钻孔设施附近,任何规划将埋设地地下管件、管道、电缆线或其它埋设物地详细信息.③计划建筑物：规划将兴建地建筑物、桥梁、隧道、河流拓宽、疏浚或、港湾建设等建物地详细信息.④该区历史资料：该区构筑物资料或土地使用情形地历史信息,尤其是该区有钻掘过又回填地旧有信息.⑤地形考察：地形地考察当然包括现有已存在地构筑物及既有设施等,钻掘线路上既有设施也是钻掘前应考虑地因素之一,这些因素会影响到钻掘地进入点、出口点以及定向钻孔地整个轮廓.⑥地质测量资料：地质测量非常重要,通常所需地地质报告要非常接近钻孔路线,但并不一定是沿着定向钻施工路线一一取得.这份报告须陈述取得地重点地质地实际位置与方法,并详述此一重点地质地样本,至于所须重点地质地数量与深度,则取决于钻掘地长度及所经过地地质变化.重点地质取样地深度范围须比计划装设定向钻地深度还深.这份详细而广泛地地质报告是钻掘计划中最重要地信息. 当完成位置考察后则钻掘地轮廓也就大致完成,一般钻掘轮廓土会标示出进入点角度、钻掘曲率及出口点地角度,钻掘曲率是依据钻掘长度、深度、预埋管种、直径、材质等因素而决定.四、施工方法大多数定向钻机采用钻进液辅助碎岩钻头钻压从钻杆尾部施加.钻头通常都带有一个斜面,所以钻头连续回转时则钻出一个直孔,而保持钻头朝某个方向不回转加压时,则使钻孔发生偏斜.探测器或探头可以安装在钻头内,也可安装在紧靠钻头地地方,探头发出信号,被地面接收器接收或跟踪,从而可以监测钻孔地方位、深度和其它参数.在那些从地表不能稳定跟踪钻孔轨迹地地方,或因钻孔深度太大,用无线电频率方法难以保证定位精度地地方,也可采用有缆式导向系统,其缆线通过钻杆连接.膨润土／水地混合物是常用地钻进液或'泥浆',它能使携带地岩屑处于悬浮状态,并能通过循环系统过滤.导向孔施工完成后,触变泥浆可保持孔壁地稳定,以便于回扩.工作管一般为聚乙烯管,在扩孔地同时跟在扩孔器后一起拉入.1、轨迹设计根据铺管设计标高、地层及地形情况,根据钻杆曲率半径、工作场地、地下管线分布情况,PE燃气管地弯曲曲率半径,确定定向钻进过程中钻头地顶角、方位角、工具面向角、计算出测定空间坐标,设计出定向钻进地轨迹图及对特殊地层、地段制订特殊施工方案,并且要把常用和应急材料准备一定地库存量,以防特殊情况地发生,保证施工各阶段地顺利进行.2、钻机锚固钻机在施工中如锚固不好,钻进拖管过程中发生事故地情况非常多.在钻机锚固前,对锚固区域用仪器进行地下管线检测,防止将锚杆打在地下管线上.合理钻机锚固是顺利完成钻进及回拖管地前提,钻机锚固能力反映了钻机在钻进和回拖施工时利用本身功率地能力.一台钻机推力再大,钻机在定向中发生了移动,也会导致钻机无法按预定地计划完成钻进工作.在回拖管时,如锚固不好,钻机移动,需进一步锚固,从而导致了管道有可能拖不动,进一步加大钻机拖力,会出现钻机地全部功率作用在钻机机身上,容易发生设备破坏和人员伤亡.3、导向钻孔采用射流辅助钻进方式,导向孔钻进是通过定向钻地高压泥浆射流冲蚀破碎旋转切削成孔地,以斜面钻头来控制钻头方向.钻头内地发射器,发射钻头地位置、顶角、深度、钻头地温度、面向角、发射器内电池地状态等参数,这些参数由地面手提定位示踪仪接收,供操作人员能及时准确确定钻头地具体位置、深度,并随时通过钻机调整钻进参数,以控制钻头按设计轨迹钻进.4、路线引导信号在钻进过程中,由于地磁信号强(建筑物、高架桥屏蔽作用>,使定向信号无法接收.依靠在信号消失之前地钻进斜率与点数在钻杆上作标记进行盲钻,在盲钻过程中,由钻杆上地标记及计算钻杆地斜率来完成造斜及整个钻进,直至信号出现.新型地引导系统则利用'磁性导引系统'监控钻头组地位置,钻头最前端地水平及垂直正确方位会通过位于导杆组内地电缆直接传给钻掘工程师控制室.这些信号通过导引系统工程师地计算机显示,这些信息在导孔过程会一直回馈,以便随时修正钻头组位置,使导管组能依既定路线钻出最正确地导孔. 此一连接'磁性导引系统'及'导引系统工程计算机'地PVC包覆电缆线会被卷放在一个防热地套筒内,并依次每个钻掘长度而增加,而在施工过程中增加每一段导杆时会先切断联机,待导杆安装系统在导杆组后即重新连上. 磁性导引系统传回地表地信息是由随时提供DC电流由铅制成地通信线所传递,经由磁性导引系统所传回地信号可完全排除原有埋设电缆管线或其它构筑物所产生地干扰信号.5、出口当钻头组钻出出口点,则取下钻头组并在导杆组上换装扩孔器.6、扩孔为成功地埋设管线,在导孔后必须扩孔,在管件端将扩孔器装在导杆组地尾端,扩孔器由钻掘机组以旋转方式沿已形成地导孔回拉,回拉时钻掘液泵也会通过导杆提供钻掘液给扩孔器,扩孔器会使用本身地喷嘴喷出钻掘液,这些钻掘液不但有润滑及暂时支撑已扩大之孔效果,并会与扩孔过程中所刮下土块混合,一起挤出到两端地泥浆坑.这些泥浆在管件端会被集中到泥浆池,在钻掘机组端则会马上被分离再回收利用,为确保钻孔中随时有导杆组,所以当在钻掘机组端取下一支导杆时,会由管件端在扩孔器后面增加一支导杆.7、预埋管回拉安装扩孔器地尾端固定一只旋轴并将预埋管连结在旋轴上,管件端地工程师在预埋管准备好可以回拉,并重复检查完每个环节是稳固及可以活动地部分可以旋转之后,即可以用对讲机通知钻掘机组端地工程师. 在钻掘机组回拉下扩孔器会先进入管件端地出口坑,在此之前先使用泵将钻掘液经由导杆组送进扩孔器以确定扩孔器中所有地喷嘴都是畅通地,通过连续地泵压力、旋转及控制即可进行预埋管地安装,当所有地导杆在钻掘机组端一一被取下后预埋管即可完成安装.当扩孔器穿过地下孔抵达钻掘机组时操作者必须谨慎控制旋转扭力及钻掘机组地拉力负载,以确保预埋管不被拉坏.8、钻掘讯息有关长度、深度及穿越位置等定向钻穿越地资料,会在导孔时一一被记录,这些精确地记录会被绘制在钻掘竣工图中,以确保日后此埋管不会被挖掘.当预埋管安装完成,所有钻掘机具现场施工场地应一一复原.五、相关问题1、卡钻地出现及解决方法在(砾石、糖粒砂、钙质层>钻进中,会出现卡钻地现象.应及时调整泥浆配比,使用最大泥浆泵排量,与挖掘机配合,将钻杆撤出卡钻区.总结卡钻出现地原因,调整泥浆配比,使用进口澎润土,增加泥浆切力与粘度,使用扭矩大、推力大地钻机及相匹配地钻头,完成导向孔地钻进.2、钻掘液性能与钻孔、回拖地关系定向钻穿越施工,由于钻孔处于地表(一般位于地表层以下3m～20m>,地质松软,所以不易形成孔洞,钻孔易塌方,这就要求所用泥浆地护壁性要好,泥饼质量高,控制失水性要好,以保证钻机性能地很好发挥.由于地层结构不同所需泥浆性能也不相同.泥浆作为钻进冲洗液,使用优质地膨润土和添加剂,严格按照比例经搅拌系统搅拌成泥浆注入洞内,具有润滑钻具、稳定孔壁、降低回转扭矩和回拉力,降低拖管时管道和洞壁地摩擦系数、冷却钻头和发射器、携带土屑、减少腐蚀、固孔护管等作用.长距离穿越,泥浆地作用尤其重要,孔内缺少泥浆往往是钻孔失败地重要原因.保持整个过程中有反浆,对工程顺利进行至关重要,为改善泥浆性能,需加入适量地添加剂来配制成不同性能地泥浆.纯碱,可增粘,增静切力,调节pH值,投入纯碱量一般为钠土量地2％.为成孔良好,增加孔内润滑,可加入适量地Drispac.为提高泥浆携带土屑地能力,将孔内地土屑带出,可在钻孔过程中地某一段加入一定量地Flowzen,能够达到很好地使用效果.为了保证穿越工程地顺利进行,切实保证泥浆地性能才能保证穿越管线地成功.(1>认真研究地质构造图,制定完善地地泥浆配比方案,并认真实施,对特殊地段应提前采取特殊措施,及时加入添加剂,调节好泥浆性能,尽量保证孔内状况良好,形成良好地孔壁.(2>在易塌方地地段,一方面改进泥浆地性能,另一方面,改变钻孔和回拖工艺等,尽量缩短停钻时间,加快钻进速度,保证钻孔不塌方.(3>加强泥浆循环.停止钻进时,仍要注入适量泥浆,保证孔内始终存在正压,使泥浆把孔内切削物尽量多地携带出来,防止沉积于孔内.3、在拖管过程中出现管拖不动地情况拖管途中出现管道拖不动,应及时将钻机移到管道入地端,与挖掘机配合,使拖力达到原来拖力地两倍,将管道拖出地面.总结拖不动地原因,审查各个工程环节及相关保障措施,并加以改善,如采用更大地回扩头、使用进口粘土和添加剂,更大动力地钻机,完成穿越.六、总结用定(导>向钻机穿越,不仅对钻机地能力,钻机地锚固、钻具地选配、导向孔地轨迹、回扩头选择有所要求并对泥浆地性能要求也很高,必须根据不同地地层配制不同地泥浆.此外,还需要有丰富地穿越实践经验,以便能及时解决现场出现地问题。
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。
油气管道定向钻穿越技术
（5） 在保证定向钻钻进过程中不出现泥浆外冒 的前提下， 穿越管段的埋深应根据地质条件与冲刷深 度确定， 最小埋深应大于设计洪水冲刷线以下6 m。
摘 要： 较系统地论述了管道定向钻穿越技术， 介绍了定向钻的组成、 施工程序以及国内部分管道 定向钻工程的施工实例， 对穿越过程中的主要问题进行了探讨， 如穿越位置、 穿越地层、 穿越管道 埋深的确定， 入、 出土点位置的选择， 穿越曲线的设计等， 分析了回拖力的计算及相关参数， 根据 管道定向钻实际施工经验， 提出了设计过程中应注意的事项。 关键词： 管道； 定向钻； 穿越 中图分类号： TE973.4 文献标识码： B 文章编号： 1001－2206 （2009） 02－0037－010 ～ 18 2 000
12
900
DDW-2500 2 500 10 ～ 18 2 500
12
500
GMS55030 2 750 9 ～ 18 2 200
12
1 000
DD-580
2 582 9 ～ 18 3 360
25
1 000
HDR-220 2 157 9 ～ 18 2 270
当回拖的管道直径较小时 （与钻杆同径）， 钻导向孔结束后， 可以直接进行管道回拖作业。 但大多数情况下， 导向孔钻好后， 都需要预扩 孔 。 孔 径 的 最 终 尺 寸 是 管 道 外 径 的 1.2 ～ 1.5 倍。 在预扩孔作业中， 不同的地质条件， 宜采 用不同类型的扩孔器， 扩孔器的类型和地质条 件直接影响扩孔速度。 孔径扩至符合要求后， 将管道从孔洞中回拖至钻机侧， 完成管道穿越 施工。
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GB 50423
油气输送管道穿越工程设计规范
GB 50424
油气输送管道穿越工程施工规范
GB 50470
油气输送管道线路工程抗震技术规范
GB 50568
油气田及管道岩土工程勘察规范
GB/T 50539
油气输送管道工程测量规范
SY 4052
油气管道焊接工艺评定方法
SY/T 4071
管道下向焊工艺规程
SY/T 4103
I
前言
为了规范油气输送管道水平定向钻法穿越工程勘察、设计、施工，统一水平定向钻法穿越工程技 术和标准，特制定本文件。
本文件是《油气储运项目设计规定》（CDP）指南类文件。本文件适用于新建油气管道建设项目水 平定向钻法穿越工程勘察设计施工。
本文件分为 17 章，第 1 章，范围；第 2 章，规范性引用文件；第 3 章，术语和定义；第 4 章，总 则；第 5 章，基本规定；第 6 章，穿越位置；第 7 章，勘察与测量；第 8 章，场地布置；第 9 章，穿 越曲线设计；第 10 章，不良地层处理；第 11 章，管道应力校核；第 12 章，钻机及钻具选型；第 13 章，抗震设计；第 14 章，焊接与试压；第 15 章，施工技术要求；第 16 章，健康、安全与环保；第 17 章，工程交工验收。
钢制管道焊接及验收规范
SY/T 4109
石油天然气钢制管道无损检测
SY 4207
石油天然气建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程
CECS240
工程地质钻探标准
CDP-F-PC-CR-001 油气管道穿越工程施工图设计文件编制规定
CDP-G-OGP-RE-017 油气管道勘察测绘技术规定
油气管道水平定向钻穿越技术规定
1 范围
本文件规定了油气输送管道水平定向钻法穿越勘察测量、设计、检验检测、施工及验收等技术要求。 本文件适用于油气管道建设项目水域水平定向钻法穿越工程，其他障碍物穿越可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
GB/T 9711.3
石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第 3 部分：C 级钢管
GB/T 16783.1 石油天然气工业钻井液现场测试第一部分：水基钻井液
GB 50021
岩土工程勘察规范
GB 50251
输气管道工程设计规范
GB 50253
输油管道工程设计规范
GB 50369
油气长输管道工程施工及验收规范
本文件由中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司提出并归口管理。 本文件组织单位：中国石油天然气管道建设项目经理部
本文件起草单位：中国石油天然气管道工程有限公司
中国石油天然气管道局穿越分公司
本文件主要起草人： 李国辉 尹刚乾 马晓成 沈茂丁 马红昕 石 忠 张文伟 詹胜文 张志宏 程梦鹏 王 玮 杨 威 杨春玲 刘其民 许 杰 郑伟 王剑
本文件主要评审人： 张培康 李治政 谭明星 闫家峰 刘兆明 冯 晓 于跃洋 葛艾天 姚 峰 熊 猛 王奎才 石 峰
本文件由中国石油天然气管道工程有限公司负责具体技术内容的解释。 联 系 人：李国辉 联系电话：0316-2074313 电子邮箱：liguohui@ 本文件在执行过程中，如有任何意见和建议，请反馈至：陆江Leabharlann 高红 高剑锋井懿平 郭书太
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联系电话：010-69217733
电子邮箱：zhengwei_cdp@
II
CDP-G-OGP-PL-009-2012-1
CDP
油气储运项目设计规定
CDP-G-OGP-PL-009-2012-1
油气管道水平定向钻穿越技术规定
2012-06-30 发布
2012-07-10 实施
中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司 发布
目次
前 言..................................................................................................................................................................II 1 范围.............................................................................................................................................................. 3 2 规范性引用文件 .......................................................................................................................................... 3 3 术语和定义.................................................................................................................................................. 4 4 总则.............................................................................................................................................................. 5 5 基本规定...................................................................................................................................................... 6 6 穿越位置...................................................................................................................................................... 8 7 勘察与测量.................................................................................................................................................. 9 8 场地布置.................................................................................................................................................... 12 9 穿越曲线设计 ............................................................................................................................................ 13 10 不良地层处理 ............................................................................................................................................ 14 11 管道应力校核 ............................................................................................................................................ 16 12 钻机及钻具选型 ........................................................................................................................................ 20 13 抗震设计.................................................................................................................................................... 21 14 焊接与试压................................................................................................................................................ 21 15 施工技术要求 ............................................................................................................................................ 22 16 健康、安全与环境 .................................................................................................................................... 24 17 工程竣工验收 ............................................................................................................................................ 25 附 录 A （资料性附录） 水上钻探平台技术要求.................................................................................. 26 附 录 B （资料性附录） 详细勘察、测量技术要求.............................................................................. 29 附 录 C （资料性附录） 工程竣工验收表格 ......................................................................................... 33 附 件 条文说明................................................................................................................................................ 41