为避免水平定向钻穿越施工中各种不利因素的影响，保障工程顺利完成，文章研究了水平定向钻穿越施工中常见的质量通病，包括导向偏差、冒浆现象、钻具受损、回拖受阻等，并依据病害产生的原因针对性地提出了切实有效的防治措施，以期为同类型工程施工提供参考。

导向偏差

现象及危害

钻导向孔是管道线形控制的关键步骤，关系到管道安装位置是否达到设计曲线要求，而导向孔偏离设计位置即为导向偏差。导向偏差直接影响导向孔的成型质量，不利于后续管道回拖施工。

定向钻施工现场

原因分析

(1)钻机施工位置与管线设计中心线存在偏差。

(2)受外部磁场的影响，定向钻穿越过程中磁方位角数据反馈存在误差，导致钻进方向控制失效。

(3)因钻进段落处于不良地层区域，地质情况复杂，钻进施工环境差，导致钻孔偏位。

(4)人员经验不足，存在人为操作失误。

(5)施工测量不准确，存在较大误差，导致施工控制数据输人有误，出现导向偏差。

防治措施

(1)在连接钻机与地锚前，多次反复就位调整，保证钻机方向与穿越中心线的偏差角度在0.1°以内。口导向孔开始钻进后，及时调整偏差，保证导向孔轨迹与设计穿越曲线完全重合。

(2)施工前实地踏勘，分析存在外部磁场干扰的区域范围。钻进施工时，在磁干扰区域暂不考虑干扰后的方位角数值，采用直线钻进的方式施工，脱离干扰区后计算实际偏差值。若偏差较大，则应重新钻进磁场干扰区段落，并根据已得到的偏差值进行调整，消除磁场影响。

(3)采用人工磁场方式控制导向孔曲线与设计相符，减少偏移量。

(4)开钻前对施工人员进行详细的技术培训，提高施工人员的技术水平，避免人为因素导致钻进偏移。

(5)前期做好基础数据测量工作。

冒浆现象

现象及危害

定向钻钻进施工时，需要采用泥浆，用于携渣、润滑、护壁等，而泥浆从孔道内向上穿越上覆层、冒出地表的现象即为冒浆现象。冒浆不仅会影响施工进度、造成经济损失，而且也会影响穿越路由上方的环境。

定向钻施工现场

原因分析

(1)近年来，不同等级、不同深度、不同区域的地壳运动频发，形成构造复杂、发展程度较高的地层断裂带，泥浆易顺着断裂带缝隙路径冒出。

(2)工程地质勘探钻孔处于穿越路由上方，取芯样孔未处理或未合理处理，均易导致泥浆从孔道冒出。

(3)水平定向钻出入土点附近穿越深度较浅，且施工准备阶段需进行土方开挖及回填施工，土体受扰动程度较高，整体稳定性较差，易出现冒浆现象。

(4)导向钻头大小不合理，导致导向孔环状空间过小，钻屑排出不畅，堵塞泥浆回流路径，泥浆压力增大，进而造成地层贯裂，泥浆从贯通裂缝冒出。

防治措施

(1)工程施工前，对于地勘报告中穿越路由范围内的裂隙地质，采用单管高压旋喷与压密注浆相结合的方式日进行改良处理，保证地质整体性，降低冒浆风险。土体扰动程度高的区域采用相同的地质改良措施。

(2)工程设计应根据地面标高选择尽量大的出入土角度和曲率半径，缩短埋深过浅的段落，同时使穿越曲线尽快到达水平稳定地层，降低冒浆风险。

(3)导向孔钻进需选择合适的钻头、钻杆尺寸，保障孔道的环向空间，降低泥浆憋压风险。

(4)扩孔阶段根据穿越土层性质选择匹配的扩孔器，确保泥浆循环通道畅通，同时也要合理控制扩孔速度，确保孔道内有足够泥浆将钻屑排出。

(5)选择良好的泥浆配比，平衡泥浆的黏度和流动性。

(6)钻进阶段根据不同施工阶段调整泥浆泵量，避免出现冒浆现象。调整泥浆泵量遵循“两头大，中间小”的原则。

(7)发生冒浆后，应在冒浆位置附近及时设置排浆临时存储区，并采用泥浆车及时抽走浆液，避免造成更大损失。

钻具受损

现象及危害

在施工过程中，钻具出现断裂、故障、磨损严重等现象，即为钻具受损。钻具损坏不仅会造成经济财产损失，而且会延误工程进度，影响项目整体效益。

定向钻施工现场

原因分析

(1)地层裂隙发育、软硬交替，导致钻具受力不均匀，发生折断。

(2)由于在穿越线路上存在硬度高的岩石结构物,长时间进行扩孔作业导致钻具磨损严重。

(3)钻进速度过快，导致钻具出现故障。

(4)钻具本身存在质量问题。

(5)钻杆在扩孔阶段承受拉、扭复合应力，受频繁交变应力的影响，易出现绳甩效应，导致钻杆断裂。

防治措施

(1)针对高硬度岩石段落，更换大直径岩石扩孔器或超级牙轮扩孔器等施工钻具。

(2)当定向钻穿越距离过长时，宜在出入土点分别配备钻机，如遇钻具损坏情况，可使用出土点钻机。

(3)严格控制钻进速度，避免钻具施工过载。

(4)施工前，由专业设备检测队伍对钻机、钻具进行质量检验，提高设备可靠性。

(5)通过在扩孔器前端设置扶正器，减小扭矩减轻交变应力对钻杆的影响，降低钻杆断裂的发生概率。

(6)若施工过程中发生钻杆断裂状况，可采用公锥或母锥打捞回收断裂钻杆。