22水平定向钻穿越施工通用工艺.docx

压力管道安装通用工艺文件水平定向钻穿越施工通用工艺HNYJ PQC 22-20231合用范围合用于岩石、砂土、粉土、粘性地质条件的水平定向钻穿越工程2引用标准《油气输送管道穿越施工查收标准》 GB50424-2023《油气长输管道工程施工及查收标准》 GB50369-2023《石油建设工程质量查验评定标准 管道工程穿超越工程》 SY/T4104-19953一般要求穿越作业应向当地河流 /大路 /铁路治理部门申请并经同意前方准实行穿越作业应编制专项 HSE 举措方案穿越施工时应设置施工警示标记，夜间设警示灯定向钻穿越应知足以下规定：穿越深度规定：1)穿越河流等水域时，穿越管段管顶埋深应在河流最在冲洗线 2.5m 以下，且穿越管段管顶距河床底部的最小距离应大于穿越管径的 10 ～ 15 倍，且不小于 6m对防洪等级高的河流，应依据不一样的地质类型，适合增加穿越深度2) 穿越大路 /铁路时，穿越管段管顶埋深应切合大路 / 铁路等有关部门的有关规定与建筑物、地下管线的距离规定：1) 与建筑物根底的水平净距不得小于设计规定；2) 与现有地下管线水平铺设时， Φ200mm 以上的管线，净距应为最大扩孔径的 2 倍以上； Φ200mm 以下的管线，净距不得小于；3) 从现有地下管线上部穿插铺设时，垂直净距应大于 ；4) 从现有地下管线下部穿插铺设时，垂直净距应切合以下要求： 粘性土地层应大于扩孔直径的 1 倍；粉土地层应大于扩孔直径的 1.5 倍；砂土地层应大于扩孔直径的 2 倍；小直径管道〔 Φ＜110mm 〕垂直净距不得小于。

定向钻出、入土角及穿越曲率半径规定：1) 穿越施工时出、入土角大小应依据地质、地形条件和穿越管段的材质、管径来确定入土角度一般为 8°～ 20 °，出土角一般为 4°～12 °2) 水平定向钻穿越的曲率半径应切合设计要求 曲率半径不宜小于 1500D ，最小不得小于 1200D 3) 在管道入土端和出土端外侧各预留保持很多于 10m 长直管段地质资料预备规定：施工前，应向设计或业主讨取穿越段的地质报告其内容起码包含以下内容： 勘探目的、任务要乞降依照的技术标准；拟建工程概略；勘探方法和勘探工作部署；场所地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性；各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值； 地下水埋藏状况、种类、水位及其变化；土和水对建筑资料的腐化性；可能影响工程稳固的不良地质作用的描绘和对工程危害程度的评论； 场所稳固性和适合性的评论；假设有缺乏局部，施工单位可向建设单位提出补勘申请报告勘探点平面部署图；工程地质柱状图； 工程地质剖面图； 原位测试成就图表； 室内度验成就图表4 理论计算导向孔轨迹计算定向钻导向孔轨迹应包含以下内容： 钻孔种类和轨迹形式；选择造斜点；确立曲线段的曲率半径； 计算各孔段钻孔轨迹参数。

定向钻导向孔轨迹宜由斜直线段、曲线段、水平直线段等构成其设计应依据生产管线技术要求、施工现场条件、施工机械等进展轨迹综合组合定向钻导向孔轨迹设计可承受作图法或计算法确立作图法：入、出土角和曲线段确实定可进展其次曲线段 直线段 第一曲线段L 3 L 2 L 1ɑ2 R2 R1 ɑ1一般形式的导向孔轨迹设计图图中： α1—— 入土角α2—— 出土角A —— 入土点D—— 出土点B—— 第一曲线段和直线段轨迹变化点C—— 直线段和其次曲线段轨迹变化点h—— 轨迹〔铺管〕深度L 1+ L 2+L3—— 定向钻铺管水平长度计算法：入、出吵嘴和曲线段的计算可按上图及以下公式计算L 1＝ h ( 2 R 1－ h )=2arctg h1 2 R 1 hL3＝ h ( 2 R 2－ h )=2arctg h(3.5.1.1)(3.5.1.2)(3.5.1.3)(3.5.1.4)2 2 R 2 h回拖力计算kDL水平定向钻回拖时的拉力宜按下式计算：D2FLf拉 2 泥 1D41 粘 2(3.5.2)拉式中： F —— 计算的拉力〔 t〕；L2 —— 穿越管段的长度〔 m〕；f —— 摩擦系数，～；D —— 管子的直径〔 m〕；泥 —— 泥浆的密度〔 t/m 3 〕；1 —— 管子的壁厚〔 m〕；粘k —— 粘滞系数， ～ 。

泥浆放射孔个数计算：应依据泥浆泵排量确立切割刀、扩孔器的泥浆放射孔的个数，泥浆放射孔的个数应按下式计算：N Qr 2V式中： N—— 泥浆放射孔的个数〔个〕 ；V —— 要求泥浆的放射速度〔 m/min 〕；Q—— 泥浆泵的正常排量〔 m3/min 〕；钢管最小同意曲率半径的计算：定向钻铺设钢管最小同意曲率半径应承受下式计算，也可用不小于 1500D 估量minR 206D S K 2(3.5.4)式中： Rmin —— 最小曲率半径〔 m〕206—— 常数〔MPa·m〕 D—— 钢管外径〔 mm 〕S—— 安全系数，一般取 1～ 2 K 2—— 钢管折服极限〔 MPa 〕PE 管最小同意曲率半径的计算：定向钻铺设式进展计算：PE 管的最小同意曲率半径可承受下＝ EDH2(3.5.5)式中： —— 曲率半径〔 cm 〕E—— 弹性模数〔 MPa 〕 DH—— 管外径〔 cm 〕δ —— 曲折应力〔 MPa 〕ｐ铺设 PE 管时，钻孔轨迹的曲率半径应同时知足钻杆的曲率半径5 水平定向钻机具选用水平定向钻机的选用：宜依据回拖力计算值的控向系统的选用：～3 倍来选择手持式追踪系统：经济、使用便利，但要操作人员直接抵达钻头上方的地面，易受地形、电磁扰乱及探测深度的限制，多在中小型钻机上使用；有缆式导向系统：可超越随便地形，不受电磁扰乱，但简单，使用麻烦，效率低，价钱高。

导向系统配置应依据机型、穿越阻碍物种类、探测深度及现场丈量条件等承受导向系统使用前应知足以下要求：1) 操作人员应熟习仪器性能、合用范围、操作方法；2) 导向仪应经过校验并在有效期内，并在施工行进展现场调校钻具的选用孔底钻具组合应依照所承受的导向系统、土层条件、穿越深度等要求确立；孔底钻具组合形式，可参照表 5.3 承受表 孔底钻具组合形式导向系统 土层条件软土层钻具组合供给倾角、方向角、深度的泥浆放射铲式钻头、探头〔棒〕室及钻杆组合手提步履式导向仪中、硬土层硬土或岩土层软土层铣齿牙轮钻头、供给倾角、方向角、深度的方向掌握的弯接头，探头〔棒〕室及钻杆组合铣齿牙轮钻头、 早先部署的泥浆马达无磁钻铤和钻杆组合钻头、弯接头、浮动接动、装有探头〔棒〕的定向钻有缆式导向 头、泥浆马达、无磁钻铤和钻杆组合仪硬土或岩土层钻头、泥浆马达、浮动接头、定向接头、无磁钻铤和钻杆组合导向钻头种类和尺寸应按岩土种类、岩土层造斜力量、造斜配套工具等要求确立钻头种类和尺寸，可参照表 5.3.2 承受表钻头种类和尺寸岩土种类淤泥淤泥质黏土钻头种类和尺寸较大掌面的铲形钻头中等掌面的铲形钻头黏土砂层砂、卵、砾石层较小掌面的铲形钻头，掌面宽度应比探头室直径大 12mm以上，铣齿钻头或马掌面冲击钻头小锥形掌面铲形钻头镶焊硬质合金、中等尺寸弯接头钻头岩层 孔底动力钻具扩孔钻头种类选择，可参照表 5.3.3 承受。

表扩孔钻头合用的地层钻头种类挤压型扩孔钻头合用地层松软地层切削型扩孔钻头组合型扩孔钻头牙轮型扩孔钻头软土层地层合用范围较广，属一般型扩孔钻头硬土和岩石钻杆的选用钻杆机械性能主假设强度和扭矩，其规格、型号应切合孔底钻具的工作扭矩、钻机顶力及回拉管道时总拉力要求钻杆曲率半径应不小于钻杆外径 1200 倍钻杆丝扣应保持干净，旋扣前应涂上丝扣油曲折和损害钻杆不行以使用，钻杆内应防止杂物进入泥浆配方：应依照钻进的土壤、地层状况确立6 工艺流程，见图 6 开工前预备丈量放线场所及作业带平坦主管道组焊防腐补口强度及严实性试压设备安装调试泥浆预备钻导向孔预扩孔、洗孔管道回拖设备拆掉管道严实性试压恢复地貌图 6 定向钻施工工艺流程图7 工艺掌握丈量放线丈量放线预备工作1) 备齐放线区段完好的施工图〔平面图、断面图、丈量成就表〕 、交接桩记录、标准标准以及丈量放线记录用表2) 预备完满、精度切合要求并经检定合格且在有效期内的 GPS 或全站仪、盘尺等3) 预备足够的木桩或钢筋桩等丈量放线的工用具管道丈量定桩1) 现场建立丈量放线工作组，由丈量队长或丈量工程师主持具体施工工作2) 丈量人员依照线路平面、断面图、设计掌握桩、水平标桩进展丈量放线。

丈量放线中应付丈量掌握桩进展保护3) 在放线过程中，应与业主拜托的其余承包商联系，核实管线征地与穿越大路、河流、光缆、地面及地下阻碍物、林区、经济作物区等的经过权4) 放线桩应注明管道中心线、进出土点地点、进出土点场所、钻机地点、回拖场所和泥浆池占地的地点和几何尺寸等5) 划线：预制管线轴线和施工作业带界限限定桩后，丈量人员沿丈量点拉放线绳， 沿绳撒石灰线进展划线，放出管线轴线及界限限6) 丈量精度要求：轴线丈量的导线距离同意偏差小于0.1 ‰；高程丈量的闭合差小于50mm 丈量放线完成实时与监理联系和报验，填写有关记录施工场所平坦施工场所清理预备工作施工前，肯定同业主或监理及地方政府一同，对施工场所内植〔作〕物林等进展盘点，对重要地形、地貌、重要修建物进展录像作为将来恢复依照施工场所清理1) 不一样意堵截的水渠、河流，应铺设水泥涵管过水并搭设便桥经过；2) 应承受相应保护农田、果林、植被及配套设备，削减或防范水土流失，同时保护保护线路掌握桩，假设有破坏，丈量工马上进展补桩恢复3) 出、入土点场所清理承受挖沟机、推土机扫线，人工协作清理，将征地范围内的树木、石块、修建物等予以除去、平坦并进展夯实办理，保证施工顺当进展。

钻机场所要求1) 水型水平定向钻机的安装场所可为 40m ×40m ，大型水平定向钻机的安装场所一般约为 60m ×60m 安装场所应依据钻机及隶属设备的要求， 联合现场条件进展部署2) 钻机场所内应设泥浆池，其大小应依据泥浆用量确立泥浆池不宜放在穿越中心线上管段预制场所要求1) 穿越管段预制场所宜设在出土点邻近， 在出土点设一个 30m ×30m 的钻具操作场所2) 管段预制场所宜与入土点、出土点在始终线穿越管段的预制场所的长度宜为设计水平长度加 20m。