管道水平牵引和水平定向钻进敷设管道有何不同

定向钻主要用于穿越河流、湖泊、铁路、公路和山体或建（构）筑物等障碍物，敷设大口径、长距离的石油和天然气管道。定向钻施工时，按设计的钻孔轨迹，采用定向钻进技术先开一个导向孔，随后在钻杆端部换接大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待敷设管线进行扩孔和管道回拖。在扩孔回拖的同时，将待敷设的管线拉入导向孔，完成敷管作业。有时根据钻机的型号和待敷设管线的直径大小，大庆定向拉管可先进行一次或多次扩孔后再回拖已试压、检漏合格的管段。定向钻进过程中，多数工作是通过回转钻杆来完成的，选择钻机的扭矩与轴向给进力和回拖力同样重要。

定向钻法是一种经济实用，可以做到管道埋深达到安全可靠目的的敷管方法，宜作为管道穿越的一优选方法。定向钻的优点为：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。定向钻的不足之处在于对施工场地要求较高，在砾石层中施工比较困难，一般不适用于成孔困难的地层。

1）大庆定向拉管施工占地

（1）定向钻施工占地包括钻机场地、管线场地、蓄水池及泥浆池占地、管线焊接占地。

（2）钻机安装场地的大小根据钻机型号而定。泥浆池和蓄水池占地根据管径的大小、场地及地质情况而定，尽量节约用地。

（3）在出土点一端，应根据管道中心轴线、占地宽度和长度（为穿越设计曲线管道长度加50m），本着节约用地的原则，放出管道场地、泥浆池占地及管道焊接占地边界线，并标出拖管车出入场地的路线和地点。

（4）管道预制应在穿越中心线上。如地形不允许，从出土点起200m后方可弯曲，弯曲半径应不小于1500D（D为管子结构外径尺寸）。

2）大庆定向拉管施工准备

施工准备的工作内容为：修筑施工便道、平整场地、仪器设备的检查维护、施工辅助用料的准备和钻机锚固系统的建立等。

（1）修筑施工便道：根据穿越地点的地理环境，在施工场地（入土点与出土点）与公路主干线之间修筑施工便道。施工便道的承载能力应不低于重车辆或设备的重量，并在适当位置找一开阔地平整压实，以方便车辆调头进入钻机场地。

（2）平整场地：在入土点，以穿越中心线为中线，平整场地，安放钻机、泥浆系统、钻杆和泥浆池等；在出土点平整作业场地，安放钻杆、钻具、挖掘机和泥浆池，并设置合适大小的管线预制作业带。在合适位置开挖泥浆池、废浆池等收集废弃泥浆。根据穿越地段的地质情况及管径、长度，配备一定数量的泥浆罐，准备好泥浆用料，并妥善保管好各类泥浆用料和油品，防止污染施工工地及水源。

（3）仪器设备的检查维护主要针对钻机系统、钻具、泥浆系统、控向系统进行，检查各仪器设备是否运转良好。

陆对海定向钻穿越技术

⒈定向钻施工流程

本次定向钻穿越施工流程为：定向钻设备安装调试寅从陆地向水下钻导向孔寅钻通岩石层寅钻头从入土点拔回寅正推逐级扩孔寅钻头从海底出土寅抽回钻头寅粘土段正推扩孔寅扩孔钻头上铺管船寅卸钻头/连接管道寅管道在铺管船预制/开始回拖寅回拖完成，进行相关检测。

⒉导向孔精度控制

为确保海底管线在海底的出土位置和角度满足设计要求，同时确保海管路由附近已建海底管线的安全，必须控制导向孔精度。

⑴测量放线：按照设计图纸，使用GPS准确定位穿越施工的入土点和出土点，从而得的穿越轴线，在放线阶段须严格控制测量放线精度，防止穿越轴线与设计轴线发生偏移误差。

⑵严控穿越中心线的磁方位角测量：在导向孔开钻前，大庆定向拉管须准确测量穿越中心线的磁方位角，该数值是导向孔钻进方向控制的原始依据，确保实际穿越曲线与设计曲线一致。通过在地表多点测量，对比分析各组数据，排除由于磁干扰而产生错误的数据，确定正确的磁方位角数值。如果各组数据相差较大（0.2°以上），则增加测量点（2～4个），直到确定准确的磁方位角数值。

⑶布置地面人工磁场辅助测量：定向钻控向的原理是在定向钻钻头后方，安装有地磁导向系统的探测器，探测器中包含有三轴重力加速度计和三轴微磁场传感器，根据探测到的重力场和磁场在各个传感器中的分量，可以计算出钻头的姿态和朝向，然后由数据传输系统将这些信息传输至地面操作系统中。在定向钻穿越导向孔钻进时，每钻进一根钻杆，测量一次钻头的倾角和方位角，根据这两个数据计算出当前钻进相对于上一次钻进的上下和左右偏差，进而完成整个导向孔钻进。由于地球磁场的微弱性和不稳定性，导致加速度计和磁力计采集的数据有一定的波动和误差。