定向钻适合什么地质条件

⑴ 什么是定向钻法

主要用途：袭
用于非开挖穿越公路、铁路、建筑物、机场、河流，湖泊、山体等铺设石油管道、通信电力管道、天然气管道、自来水管道等各类管线。

技术原理：
按预先设定的地下铺管轨迹靠钻头挤压形成一个小口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔，当扩孔至尺寸要
求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管头和管线，回拉铺设地下管线。

适用范围：
粘土、粉沙土、泥流层，一般风化岩，含少量砾石地层等

主要特点：
1．穿越精度高，易于调整铺设方向和深埋管线，弧形铺设距离长，完全可以满足设计要求深埋并且可以使管线绕过地下障碍物。
2．与其他施工方法比较，进出场地速度快，施工场地可以灵活调整，施工占地少，工程成本低，造价低，施工速度快。
3．不损坏道路的基础结构，施工不受季节限制，具有施工周期短、使用人员少、成功率高，施工安全可靠的特点。
4、可一次性穿越多孔管道。
注：沙卵石层不能施工

⑵ 水平定向钻定额中考虑什么地质情况

围岩、水文地质条件、构造带等情况。

⑶ 水平定向钻的钻孔点应距河流多远处

钻孔中来心点左右各25米。
水平源定向钻穿越大型河流时，覆盖层厚度大，穿越距离长，岩土种类多，管线深埋长距离定向穿越工程地质问题突出。基于水平定向钻对不同地层的适宜性，穿越层位合理比选，重点阐述深厚覆盖层导致出入土角度、曲率设计及孔壁稳定问题，长距离软硬不均地层导致钻头定位困难、回拖难的问题，以及卵砾石层泥浆外泄问题，并提出措施建议。

⑷ PE燃气管道做定向钻穿越中在一般地质情况下最大能穿越多少米

哇啊哈哈，我是专业做燃气管道的，我们最长的穿过380M，但是我们老板说不能超过500M，因为是橡胶呢，怕断啦，所以不如钢管穿越做的长，钢管他们说可以到1000M呢，

⑸ 我国煤矿井下水平定向钻进技术的发展和应用现状是怎样的

我国煤矿井下水平定向钻进技术研究始于20世纪90年代初。1993年煤炭科学研究总院西安院在大同矿务局四台矿施工地质异常体的近水平勘探钻孔，采用稳定组合钻具为主，局部孔段使用国产的孔底马达纠斜钻进的方法，孔深达到302.5m。由于受当时国内孔底马达、测斜仪器等制造技术落后的限制，西安院当时放弃了孔底马达定向钻进的技术途径，在接下来的10余年时间里，倡导并积极推进以稳定组合钻具为主要手段的煤矿井下近水平定向钻进技术，并取得了很好的效果，分别于1999年、2000年和2002年完成603m、721m和865m的煤矿井下近水平定向钻孔，创造了当时国内煤矿井下定向钻孔施工深度的最高纪录。这一期间，鉴于国外采用孔底马达进行定向钻孔施工的成功案例，国内一些煤矿企业也先后从美国、澳大利亚等国进口了数台千米定向钻机，但由于这些钻机大部分不适应我国煤矿的复杂地质条件，成孔率非常低，且经常发生掉钻、卡钻等孔内事故，所以应用效果并不理想。2003年山西亚美大宁能源公司引进澳大利亚的VLD深孔钻机完成1002m的瓦斯抽采定向钻孔后，国内一些类似煤层条件的矿井也相继引进VLD钻机进行瓦斯抽采定向钻孔施工，并取得成功应用，如晋城寺河矿2006年完成主孔深度1005m的瓦斯抽采孔，宁煤集团在白箕沟矿采用同一机型完成了一个1023m的半煤半岩瓦斯抽采孔。虽然部分煤矿企业通过引进国外技术和装备在煤矿井下随钻测量定向钻孔施工方面取得了成功应用，但是由于进口设备价格昂贵、服务滞后，在后期使用过程中，设备故障、配件供应等原因往往给生产带来很大的麻烦，加之进口钻机的配套钻具和工艺很大程度上不适合我国煤矿的地质条件，还经常出现断钻杆、掉钻具等孔内事故，严重影响生产进度和施工安全。从2005年起，煤炭科学研究总院西安院对孔底马达定向钻进技术与配套机具进行研究开发，成功研制了适合我国矿井地质条件的千米履带定向钻机、高强度大通孔通缆钻杆、新型随钻测量系统，并开发了孔底马达定向钻进工艺技术。该套装备及技术自2008年试验成功以来，先后在彬长大佛寺矿、长武亭南矿、晋城寺河矿进行了现场应用。应用效果表明:钻机移动便捷、故障率降低60%，钻进效率提高2～3倍，瓦斯抽采效率提高60%以上，试验期间完成的钻孔最大孔深达到了1046m。截至2011年8月该套装备和技术已在我国神华宁煤汝箕沟矿、神华神东保德矿、神华宁东红柳矿、神华乌海能源公司平沟矿、内蒙古太西煤业松树滩煤矿、山西焦煤杜儿坪矿、山西阳煤集团新景煤矿、山西阳煤集团二矿、山西晋城煤业集团寺河、陕西长武亭南、陕西黄陵煤业股份有限公司、陕西铜川陈家山煤矿、山西沁河能源端氏煤矿、焦煤集团赵固一矿、焦煤集团九里山煤矿、淮北煤业朱仙庄煤矿及淮北煤业集团杨柳煤矿等30个矿井进行推广应用，施工最大主孔孔深1212m，最大分支孔孔深915m，累计施工钻孔深度数百万延米。不但为煤矿企业的安全生产提供了保障，同时也提高了矿井瓦斯抽采利用率，为煤矿企业带来可观的经济效益。

我国虽然在煤矿井下随钻测量系统配套和定向钻进技术方面取得了重大突破，但是，由于整个工艺流程还处在不断地摸索和总结阶段，从煤矿井下定向钻进技术的总体发展来讲，我国煤矿井下随钻测量系统的发展刚刚处于起步阶段，在硬件和软件方面还有待进一步完善。

⑹ 如何解决水平定向钻在施工中出现的问题及关键技术

自70年代初，在美国发展起来的受控水平定向钻(HDD)，已在世界范围内成为一种障碍物下铺设管线的高效、可靠的方法。该技术获得了不容置疑的技术与经济成功，且具有十分积极的环保优势。随着我国经济的发展，通讯、电能传输、石油工业、天然气的开采及水利事业的突飞猛进，同时随着城市高层建筑及铁路、公路、核电基础和水利工程设施的不断兴建，地下工程建设和应用日益广泛，非开挖施工技术在穿越公路、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条件下，进行供水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等管线的铺设、更新和修复等方面的作用日益明显。随着非开挖技术在煤气管线施工中应用越来越广，出现的问题越来越多，对出现的问题从以下几方面采用关键技术将其解决。

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的情况非常多。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的前提，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的能力。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的计划完成钻进工作。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，会出现钻机的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 信号接收

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的钻进斜率与点数在钻杆上作标记进行盲钻，在盲钻过程中，由钻杆上的标记及计算钻杆的斜率来完成造斜及整个钻进，直至信号出现(例如泰安阿吉斯在施工过程盲钻150m，直至收到信号，从而完成整个工程施工)。

4 钻具选择

钻头是定向的重要工具之一，对于不同的土层，采用不同的钻头，这样才能防止卡钻的出现。
(1)淤泥质粘土：必需采用较大的钻头，要想向前推进0．9m就实现钻孔变向，狗腿度为10的钻头或大钻头。
(2)干燥的软粘土：采用中等尺寸钻头效果最佳。
(3)硬土层：较小的钻头效果最佳，要保证钻头至少比探头外筒的尺寸大12．5mm。
(4)钙质层：最小钻头效果最佳，采用特殊的切削破碎技术来实现钻孔方向改变。
(5)糖粒砂：中等尺寸狗腿度钻头效果最佳，镶焊硬质合金钻头耐磨性最好，钻机的锚固和钻进液是成败的关键。
(6)砂质淤泥：中等到大尺寸钻头效果较好。有时需要高扭矩来驱动钻头。
(7)致密砂层：小尺寸锥形钻头效果最好，但钻头的尺寸必须大于探头外筒的尺寸，这种土质中，向前推进较难，可较快实现控向，钻机锚固是钻孔成功的关键。
(8)砾石层：镶焊小尺寸硬质合金的钻头效果最佳，对于大颗粒卵石层，钻进难度大，不过若卵石层间有足够的胶结性土，钻进还是可行的。在砾石层中，回扩难度最大。
(9)固结的岩层：使用孔内动力钻具钻进效果最佳。采用标准钻头钻到硬质岩时，钻机可在无明显方向改变的条件下完成施工。

5 设计轨迹与穿越地层的合理选择

水平定向钻可承担各类材质管线的穿越任务，钻机性能的很好发挥，依赖于理想的地质条件和合理的轨迹设计，如果地质条件理想，穿越曲线位于粘土、亚粘土或淤泥等造浆能力好的地层，就可以适当加长穿越长度，而实际拖拉力不会增加太多，如果穿越曲线所在地层不理想时(流沙、钙质层、砾石层)，就会降低穿越成功的可能性，甚至导向孔无法完成。
5．1地质要求
对穿越工程，必须先勘察穿越处的地质情况，不同地层(淤泥、粘土、亚粘土、粉土层、砂土、流沙穿越)，需选用不同的钻具及其结构。
穿越段地质必须详勘，一般按要求在穿越中心线两边各25m，沿中心线方向间距打勘察孔，复杂的地段勘察孔必须加密。穿越段地质勘探应提供以下参数，取样深度、含水量、颗粒度、液性指数、塑性指数、液限、塑限、标贯击数、承载力等、并提供水质报告，提供穿越地段地形图和地质钻探剖面图供设计及施工单位参考。
5．2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，甲方图纸来设计钢管埋深，钢管的弯曲曲率半径，确定定向钻进过程中钻头的顶角、方位角、工具面向角、计算出测定空间坐标，设计出定向钻进的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的库存量，以防特殊情况的发生，保证施工各阶段的顺利进行。

6 导向孔工艺及卡钻出现的解决方法

6．1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的高压泥浆射流冲蚀破碎旋转切削成孔的，以15(斜面钻头来控制钻头方向。钻头内的发射器，发射钻头的位置、顶角、深度、钻头的温度、面向角、发射器内电池的状态等参数，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的具体位置、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。
6．2斜面纠偏
地面示踪仪测量精度一般为3％～5％，测量深度为21m，当发现定向钻进偏离设计轨迹时，通过调整钻头斜面的方向，进行造斜纠偏。纠偏不能太急，应按照钢管的曲率半径在几根钻杆内完成纠偏，不能在一根钻杆内就完成所有纠偏工作，防止拖管过程中，出现拖不动的问题。
6．3卡钻的出现及解决方法
在(砾石、糖粒砂、钙质层)钻进中，会出现卡钻的现象。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。总结卡钻出现的原因，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、推力大的钻机及相匹配的钻头，完成导向孔的钻进。

7 扩孔器及扩孔工艺

当先导孔钻至出钻区需用一个扩孔器来扩大钻孔，以便安装成品管线，一般将钻孔扩大至成品管尺寸的1．2～1．5倍，扩孔器的拉力或推力一般要求为每毫米孔径175．1N，根据成品管和钻机的规格可采用多级扩孔。对于不同的地层，采用不同的扩孔器，这是保证回扩成孔的关键。
(1)快速切削型扩孔器：这种类型的扩孔器，对粘性大及砂土层较有效，但这种扩孔器无法破碎坚硬的岩石。
(2)拼合型钻头通孔器：它由剖开的牙轮锥形体制造，并将其焊接到金属板和短的间接构件上。拼合型钻头通孔器是一种通用的，经济的扩孔工具。易定做，有多种切削具类型和规格，制造时必须特别焊接、热处理以及其他的保护措施，以免损坏后牙轮失落于孔内。
(3)锥形牙轮扩孔器：这种扩孔器现在广泛应用，应用于除岩石以外，硬度在40MPa以内的各种地层。
(4)YO—YO型扩孔器：这种扩孔器非常适应于非开挖施工，它在岩石崩落的地层中可以向前或向后钻进。这种平衡式的牙轮是稳定的，而且能够自动跟踪先导孔。大型牙轮和密封式轴承的应用延长了其在孔内的寿命。
扩孔工艺：是将导向孔孔径扩大至所铺设的管径以上，减少铺管时的阻力。

8 钻井液性能与钻孔、回拖的关系

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，这就要求所用泥浆的护壁性要好，泥饼质量高，控制失水性要好，以保证钻机性能的很好发挥。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，使用优质的膨润土和添加剂，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，降低拖管时钢管和洞壁的摩擦系数、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，泥浆的作用尤其重要，孔内缺少泥浆往往是钻孔失败的重要原因。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的泥浆。纯碱，可增粘，增静切力，调节pH值，投入纯碱量一般为钠土量的2％。为成孔良好，增加孔内润滑，可加入适量的Drispac。为提高泥浆携带土屑的能力，将孔内的土屑带出，可在钻孔过程中的某一段加入一定量的Flowzen，能够达到很好的使用效果。
为了保证穿越工程的顺利进行，切实保证泥浆的性能才能保证穿越管线的成功。
(1)认真研究地质构造图，制定完善的的泥浆配比方案，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，形成良好的孔壁。
(2)在易塌方的地段，一方面改进泥浆的性能，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的携带出来，防止沉积于孔内。

9 在拖管过程中出现管拖不动的情况

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的两倍，将管道拖出地面。总结拖不动的原因，审查各个工程环节及相关保障措施，并加以改善，如采用更大的回扩头、使用进口粘土和添加剂，更大动力的钻机，完成穿越。

⑺ 水平定向钻适合怎样的土层

土层的话都适合，就是施工工艺不一样