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定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计 陆江 2007年8月 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 第一部分：定向钻简介 第二部分：定向钻穿越勘察 第三部分：定向钻穿越设计 第四部分：工程实例 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 一、定向钻简介 1）定义 定向钻是一种可控钻孔轨迹的钻孔施工设备。 定向钻法就是以定向钻这种施工机械在地面下暗挖 一条圆形通道，将地面上已组装好管线敷设在圆形通 道内的一种穿越施工方法。 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 一、定向钻简介 2）施工工艺 定向钻穿越施工顺序分为钻导向孔、扩孔、回拖三个阶段。 第一阶段：定向钻机按照设计提出的穿越出入土位置、出入 土角度和管线坐标值，在河床底钻导向孔。 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 第二阶段：当钻头在对岸出土后，在出土端连接扩孔器扩 孔，通过多次扩孔，使钻孔略大于穿越管道直径。 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 第三阶段：将河对岸已组装焊接并检验合格的穿越管线连接 在扩孔器上，拉动钻杆，把穿越管段回拖到定向钻机一侧。 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 3）定向钻工法的优、缺点 定向钻法属于非开挖穿越方法。与传统的开挖穿越方式相 比，定向钻穿越方式具有以下优点： ⑴ 穿越管道埋深能达到设计要求，保证管道稳定； ⑵ 施工完全在河流两岸陆地上进行，不破坏河堤、不扰动河 床、不影响通航，利于环境保护； ⑶ 施工周期短、综合造价低，与其他穿越方法相比，可节约 大量的人力、物力。 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 3）定向钻工法的优、缺点 定向钻穿越方法也有其局限性： ⑴穿越长度和管径受钻机、钻杆能力限制； ⑵ 要求河岸一侧有平坦开阔的管线组装场地； ⑶ 河床地层复杂时，施工风险较大，一旦发生卡钻，则必须 更换穿越点重新穿越； ⑷ 若施工操作不当，易发生地面变形、冒浆等问题，影响附 近重要建（构）筑物安全。 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 4）定向钻穿越适用范围 适于采用定向钻穿越的地层有：粉土、粉质粘土、粘土、粉 砂、细砂、中砂、软质岩石层； 穿越有一定难度，但经过处理后可以穿越的地层有：粗砂 层、含量小于50%的砾石层、埋深较浅厚度不大的卵砾石地层； 不适于采用定向钻穿越的地层有：裂隙发育的硬质岩石层、 流沙层、含量大于50%的砾石层、粒径大于10cm的卵石层。 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 5）定向钻穿越设计常用标准 A）勘察 《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001） 《油气田及管道岩土工程勘察规范》（SY/T 0053-2004） B）设计 《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范 穿越工程》（SY/T 0015.1-98） C）施工 《管道穿越工程采用水平定向钻机施工及验收规范》(Q/CNPC-GD 0278-2005) 定向钻穿越设计基础知识讲座 定向钻穿越设计基础知识讲座 5）定向钻穿越设计常用标准 D）国外标准 《Installation of Pipelines by Horizontal Directional Drilling - Engineering Design Guide》（PRCI 1995） 《Horizontal Directional Drilling – Good Practices Guidlines》（HDD Cons