水平定向鉆穿越已在石油、自來水、電力電信等多個行業的施工過程中得到應用。并已成為相對成熟的非開挖穿越技術。近年來,定向鉆穿越技術在世界范圍內得到了發展,特別是在油氣管道建設中。1220等大口徑管道和2km等長輸管道已順利穿越。在我國,定向鉆井技術已被用于完成長江和黃河,等大型河流和海域的管道穿越工程,創造了一系列穿越世界紀錄。
水平定向鉆管道敷設技術是在不清除地面障礙物的情況下,管道從障礙物底部穿越地下。與其他管道敷設方式相比,對環境影響小,障礙物下的管道覆蓋深度大,對管道保護效果好。由于不需要清除地面障礙物,施工現場恢復工程量小,可以減少工程建設投資。然而,定向鉆穿越管道的施工受到許多條件的限制,穿越過程中存在不可預測的因素。一旦穿越失敗,將會帶來不可挽回的損失。
管道穿越水平定向鉆包括鉆導向孔、擴孔、管道預制、回拖等步驟。鉆導孔是沿穿越曲線鉆一個小直徑孔,然后用不同規格的鉸刀將導孔鉸孔一次或多次,達到要求的孔徑,將預制好的成品管道拖回孔內。泥漿在整個施工過程中起著關鍵作用。
對于給定的管道穿越工程,能否采用定向鉆主要應從技術和經濟兩個方面進行考察。在技術方面,首先要通過工程物探和鉆探的手段,對管道擬建路由區的地質條件進行詳細調查,了解地形地貌特征、基巖埋深、沉積層(尤其是礫石層)的結構和厚度特征、各土層的物理力學特征、路由區地基土的穩定性、該區存在的災害地質特征。
為定向鉆穿越可行性分析提供基礎數據:地層結構中各種土壤的分類;礫石等組分分布曲線;巖芯中巖石的質量、抗壓強度和硬度。經濟方面,對比定向鉆穿越與其他方法的成本,在相同穿越效果下,如果定向鉆穿越成本低,經濟上是可行的。