【施工】水平定向钻进和导向钻进施工法secret .pdfVIP

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

【关键字】施工

水平定向钻进和导向钻进施工法

水平定向钻进施工法最初是从石油钻进技术引入的，主要用于穿越河流、湖泊、建筑物

等障碍物，铺设大口径、长距离的石油和天然气管道。定向钻进施工时，按设计的钻孔轨迹，

采用定向钻进技术先施工一个导向孔，随后在钻杆柱端部换接大直径的扩孔钻头和直径小于

扩孔钻头的待铺设管线，在回拉扩孔的同时，将待铺设的管线拉入钻孔，完成铺管作业。有

时根据钻机的能力和待铺设管线的直径大小，可先专门进行一次或多次扩孔后再回拉管线。

在定向钻进中，大多数工作是通过回转钻杆柱来完成的，钻机的扭矩与轴向给进力和回拉力

同样重要。

水平定向钻进铺管在美国使用最多。美国按照钻机铺设管线的直径和长度能力，将用于

非开挖铺管的定向钻机分为三类，即小型(Mini)、中型(Midi)和大型(Maxi)。

水平定向钻进和导向钻进之间并没有严格的界限。导向钻进技术的基本原理大致和定向

钻进相同，即先钻一个小口径的先导孔，随后边扩孔边回拉铺设地下管线。由于小型定向钻

机采用的钻孔轨迹量测、控制技术与大中型钻机的不一样。因此，国际上通用的分类方法是

将采用小型定向钻机施工的方法称之为“导向钻进”。“导向钻进”一般是指用于铺设小直径、

长度较短的管线；而将采用大中型定向钻机施工的方法称之为“定向钻进”。对于大型工程，

直径较大(有些直径大于1m)的管线施工则属于“定向钻进”这一范畴，如穿越较大的河流、

运河和高速公路施工。

水平定向钻进和导向钻进技术在铺设新管线中所占有的市场比例在不断地增加。最近几

年，设备的能力得到了改进，非开挖铺设新管线的优点也越来越被广泛地重视。非开挖施工

除了明显的环境上的优点外，导向钻进的相对成本在许多应用场合也降到开挖施工的成本以

下，即使忽略干扰交通等社会成本也是如此。

水平定向和导向钻进的优点为：对地表的干扰较小；施工速度快；可控制铺管方向，施

工精度高。定向钻进的不足之处在于对施工场地要求较大，在非黏性土层和砾石层中施工比

较困难，一般适用于不含大卵石的各种地层，包括含水地层。导向钻进不适用于砂层和砾石

层，一般适用于软土层；由于受到探测器的探测深度的限制，导向钻进的深度有限。

导(定)向钻进设备

导(定)向钻进设备主要包括用于管线探测的仪器和导(定)向钻机。

一、导向仪

导向仪是导向钻进技术的关键配件之一，它用来随钻测量深度、顶角、工具面向角、温

度等基本参数，并将这些参数值直观地提供给钻机操作者，其性能是保证铺管施工质量的重

要前提。目前，导向仪有手持式、有缆式和无缆式三大类。

1．手持式导向仪

手持式导向仪主要由三部分组成：孔内探头、手持式接收机和同步显示器。测量深度是

手持式探测仪的重要功能之一。为适应市场的需要，许多公司将仪器的测深能力由提高到

10～，见表4-2。另外，测量顶角、工具面向角的方式从原来的定点显示改为连续显示，顶

角的增量改为1％，这样一来使操作者可以更加方便、准确地控制钻孔的方向。

大深度手持式导向仪表4-2

公司名称型号测深

英国雷迪公司RD385,RD386(DrillTrack)4～20

美国DCI公司DigiTrakMarkⅢ,Ⅳ,Ⅴ,Eclipse5～21

美国DitchWitch公司Subsite75R/T,66TKR,750R/T3～30

美国McLaughlin公司SpotDTekⅢ,Ⅳ,Ⅴ3～15

1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

2．有缆式导向仅

随着导向钻进铺管技术应用领域的不