“十一五”地质科技与地质找矿学术交流会系列报道

1、“十一五”地质科技与地质找矿学术交流会系列报道之二十六开挖技术在地质工作中的应用“十一五”地质科技与地质找矿学术交流会系列报道之二十六】非开挖技术在地质工作中的应用非开挖技术专业委员会【编者按】“十一五”是我国地质行业各部门认真贯彻落实国务院关于加强地质工作决定的五年，也是地质行业大发展的五年。“十一五”期间正是我国历时12年“地质大调查”收官验收之年，12年来共完成1：25万、1:5万区调1040幅，1:100万海洋地质图2幅；完成160万km2多目标区域地球化学调查填图；1640个山地丘陵县市的地灾调查与区划填图，全国地下水资源第二轮评价等基础调查工作。特别是青藏高原1：25万区调工作的完

2、成，宣告了我国陆域中比例尺区域的全面覆盖，使我国区域地质调查工作程度得到显著提高。“十一五”期间，我国地质找矿取得重大突破。全国新发现固体矿产地近2500个，其中大型以上规模约450个，新增石油地质储量56亿吨、天然气3万亿方、新增煤炭资源储量3380亿吨、铁矿71亿吨。在资源开发强度不断加大的情况下，煤、铁、铜、铝、铅锌和金等大多数大宗重要矿产保有资源储量仍实现了较快增长，其中煤增长了26，铜增长了19，铝土矿21，铁9，铅23，金33。“十一五”期间，我国地质科学研究也是硕果累累。地质行业获得国家三大奖共90项，其中：特等奖2项，一等奖3项，二等奖77项，发明奖8项；省部级奖约500项；在

3、国内外发表论文约10万余篇，其中，在国外刊物发表约1万篇左右。在Nature和Science发表论文24篇，占中国本土科学家发表论文12.83%。有18人被增选为两院院士。上述成果有力的推动了地质学科的进展。学会网站将陆续摘登本次会议之精华，供广大会员和地质工作者参阅。（学会秘书处，2011.8.03）、非开挖导向钻进技术在浅层低渗透性含水层地下水开采中应用浅析1、概述随着工农业的飞速发展，地下水需求越来越大，水资源供需矛盾日益突出。如何合理开发利用有限的地下水资源是我们面临的重大挑战。浅层低渗透性地下水占据着浅部地质空间，阻碍大气降水的入渗，使每年大量的降水资源白白浪费。开采浅层低渗透性地下

4、水，既可以增加地下水资源，解决干旱问题，还能改善浅层含水层的水质。浅层低渗透性含水层埋深浅、层位薄、渗透性低，难以用常规取水管井开采。国外利用水平水井开采浅层低渗透含水层取得良好效果。相同条件下，水平水井的出水量相当于垂直井的3-10倍,甚至更多。目前，国内外兴起的导向钻进铺管技术，为水平水井开采浅层低渗透性地下水提供了技术支持。我国导向钻进铺管技术已应用成熟，但将他们应用于水平水井方面目前尚属空白。为此，中国地质调查局开展浅层低渗透性含水层地下水开采技术研究，主要目的是将成熟的导向钻进铺管技术应用到浅层低渗透含水层地下水开采中，从而为浅层低渗透含水层地下水开采提供一种新方法。2水平水井施工工

5、艺2.1 技术原理地表水、降水等渗入到地层中，形成浅层地下水。浅层地下水埋深一般为10-50m。水平水井是开采浅层地渗透含水层地下水的有效方法。在低渗透含水层中沿含水层延伸方向铺设滤水管，地下水通过滤水管进入井管，再由专门设计的水泵抽出地表。水平水井见图1。图1水平水井示意图安丸就以后2.2 钻进方法水平水井可以采用多种钻进方法来施工。钻探工程中常用的硬质合金钻进、跟管钻进、空气正反循环钻进等钻进方法均可用于施工水平水井。但这些传统的钻进方法只能用于直孔钻进，钻孔精度不高，因而只能施工较短的水平水井。将导向钻进技术应用于水平水井施工，增加了水平水井的控制精度，使其更符合设计要求。导向钻进技术作

6、为一项非常重要非开挖铺管技术，具有钻进能力强、铺管距离长、适用范围广、铺管成功率高等诸多优点，是施工浅层低渗透性含水层水平水井的有效方法。它使用一种射流辅助切削钻头，钻头带有一个斜面，当钻杆不停回转时实现直孔钻进，而当钻头朝着某个方向给进而不回转时，实现造斜钻进。导向钻头内带有一个探头或发射器，当钻孔向前推进时，发射器发射出来的信号被地表接受器所接受和追踪，实现钻进方向、深度等参数的监控（见图1）0图2导向钻进铺管示意图2.3 钻孔轨迹设计水平水井钻孔轨迹形式如图2所示，它由三段组成：第一造斜段、水平直线段和第二造斜段。水平直线段长度是水平水井过滤器实际长度。第一造斜段是钻机上钻杆进入铺管位置

7、的过渡段。因此，对于该类型导向钻进铺管施工，其导向孔的位置形态由以下5项基本参数决定：(1)过滤器安装起点(图中B):由项目要求和现场水文地质条件等客观因素决定；(2)过滤器安装终点(图中C点)：由项目要求、施工经济性和现场水文地质条件决定；(3)水平水井埋深h:根据项目要求、施工经济性和现场水文地质条件决定；(4)第一造斜段曲率半径R1:主要与钻杆最小曲率半径有关，由经验公式确定R11200d(其中d为钻杆直径)；(5)第二造斜段曲率半径R2:与所铺管材的允许弯曲半径有关，对于钢管一股取R21200D(其中D为管材直径)；导向孔的以上五项基本参数确定以后，其他各项参数决可由计算法来确定。经推

8、导有如下计算公式：L： 汉-h式中:P)匚、匚一第一、手越殿请斜8巨富;生一入口领角二七一出口倾角？通一鼎汗曲率半径;氏;一管材曲率半径mhTa水井埋丽II即为导航仪在该点锄设I点为北造眼耻上的任一点，其对应地面如上的I点得的深度h.,该点的颈斜角为r,则耳关系式；a =2arcta Ih=h一生产Jr-Lj/-J(6)式中：h；一1点轨迹深度：L；一I和3点间距离：国一工点轨迹顶角口同样，如设工息为熬瀚域/D上的一点，可用（5）、佰）两式算出I点的深度h；和帧焦a口2.4 扩孔水平水井扩孔的目的主要是满足铺管口径需要和减少铺管阻力。最终扩孔直径与铺管直径之间的最佳间隙问题关系到扩孔工作量与铺

9、管阻力。终孔直径过大会影响地表安全，间隙过小则会增加铺管阻力。水平水井扩孔后最佳终孔直径按下式计算：式中：Q最隹钻孔直径:P铺设管材外径：及二舞系数，一般取超=1.2-1.5.当地层均质完整时，及取小值，当地层复杂时,鬲取大值口根据施工工艺的不同可将扩孔分为反拉回转扩孔、正向回转扩孔和反拉切割扩孔三种。反拉回转扩孔最为常见，它具有操作简便、施工效率高、适应范围广等优点。该工艺扩孔工作通过回拉并回转钻杆来完成。施工步骤如下：完成导向孔施工后，卸下导向钻头，换上反扩钻头及分动器，其连接方式为：孔内钻杆一扩孔钻头一分动器一后续钻杆。在完成一次扩孔后，卸下反扩钻头及分动器，并把机上钻杆与后续钻杆连接起

10、来，根据需要进行多级扩孔；扩孔工作完成后反扩钻头及扩孔器再次与钻杆相连，分动器后连接要铺设管材，反扩拉管；反扩钻头到达地面后，卸下分动器、拉管头以及反扩钻头，取出剩余钻杆，铺管完成。反拉扩孔钻进时同步拉入钻杆，使全孔始终有钻杆存在（见图3）o图4回拉扩孔示意图2.5 井管安装水平水井采用回拖法安装井管，在钻孔出口处组装好的井内管材与孔内钻杆柱相连接。然后经钻孔回拖钻杆柱，并在钻孔入口卸开钻杆。当全部钻杆柱均从钻孔内拉出时，井管也就安装好了。为便于安装井管，通常在钻杆柱的端部装一扩孔器，用于排除剩余钻屑或可能垮塌入孔内的岩土。（见图4）图5麟裱铺簟示意图回拖施工时，井管承受拉应力。拉应力的大小取

11、决于钻孔弯曲段的曲率半径、井管质量、孔壁摩擦力和管材浮力等。因此铺管前应估算回拖时的安装应力，而且所选择的水平水井管材应能够经受安装时的恶劣条件。井管强度较弱和挠性较差处是单根管子间的连接处，因此应尽量减少井管的接头数量，并加固以增大其强度，使之能承受井管弯曲造成的应力。在计算或估算的拉力接近或大于过滤管所能承受的拉力时，在井管外加装一直径比过滤管直径大一级，长度与过滤管等长的钢质加固套管。安装方法是在地面连接好井管管柱并将其装入到加固套管内，再把整个组件拉入钻孔内。当井管组件处于合适位置时，再拉出加固套管。这种方法有很多好处，第一，因拉应力是加在加固套管而非井管管材上，故井管管材不会破坏；第

12、二，钢质套管外表面光滑，能够大大降低回拉摩阻力；第三，因为有加固套管保护，过滤管的外表面不会受到地碍的阻碍或损害，过滤管过滤层不会严重堵塞，降低了洗井难度。2.6 填砾与垂直井不同，水平水井钻孔异常弯曲，采用垂直重力方法填砾很难填到位，容易发生架桥甚堵堵塞。为避免填砾困难，课题组研制出适合水平水井用贴砾过滤器，铺管同时将砾料围填到位。贴砾过滤器是用合成树脂将一定粒径的塑料滤料粘到具有一定孔隙率的塑料衬管上，形成具有良好过水、挡砂能力的过滤器。贴砾过滤器具有如下的优点：(1)适用范围广。过滤器整体采用塑料材料，重量轻，有较高的抗拉、抗弯和抗压强度，不仅适用于水平井，还可用于垂直井和水井修复。(2

13、)成井质量高。由于贴砾过滤器是采用人工的方法将滤料预先贴于骨架过滤管上，下管时滤料随井管准确下至目标含水层位，避免了填砾不到位现象发生，能保证在含水层形成良好的人工过滤层。(3)洗井质量好。用贴砾过滤器成井，贴砾过滤器与井壁间的环状间隙不用填任何充填物,洗井过程中只要井管内外有一定的水位差，泥皮就容易垮塌。而采用填砾成井时，由于井壁与滤水管之间的环状间隙被滤料填满，滤料对井壁的泥皮起到保护和支撑作用，洗井时泥皮不易破坏。(4)取消了填砾工序，成井效率高。(5)减小钻孔直径，提高了钻进效率，节约了钻进成本。2.7洗井水平水井洗井目的在于清除井壁泥皮，并把深入到含水层中的泥浆抽吸出来，恢复含水层的

14、孔隙，进而抽出含水层中的一部分细粒颗粒，扩大含水层的孔隙而形成一个人工过滤层。水平水井可采用以下几种方法洗井：(1)超压洗井。超压洗井靠水力压力清除泥浆和地层细料。实施时，先把双面井的一端封死，之后从另一端向井内灌注高压水。在这项工艺中，采用隔膜泵提供脉冲水，利用水力击荡破坏泥皮。超压洗井适用于含水层为砂性土层且过滤管长度较小的水平水井。(2)喷射洗井。喷射洗井利用喷嘴向井壁喷射高压水达到洗井目的。实施时，先将专用喷嘴与钻杆或专用喷管连接，然后将钻杆或专用喷管送入井中，打开水泵喷射，边喷边顺序移动钻杆。一般情况下，喷射洗井需在井内来回洗多个回次。喷射洗井适用于过滤管长度较长的水平水井。喷射洗井

15、如图5所示。图6喷身旅井及其设备(3)封隔洗井。封隔洗井利用气动封隔器隔离部分过滤管，逐段洗井。这种方法可以将洗井能量集中到相对小的过滤管，洗井效果好。操作时，将一组气动封隔器连同喷管同时送入井中，到达预定位置后给前后气动封隔器充气，然后开动喷射或抽吸设备洗井。该段洗好后，进入下一段洗井。如此重复，直至洗井完毕。这种工艺十分有效，但需要专用设备，洗井费用也较高。3结论（ 1）水资源短缺已成为制约我国经济可持续发展的一个重大障碍，如何合理开发浅层地下水日渐成为人们关心的问题。本课题对导向钻进铺管技术在浅层低渗透性含水层地下水开采中的工艺进行了系统研究，为浅层低渗透性含水层地下水开采提供了一种新方

16、法。（ 2）本课题研制出了适合水平水井施工的过滤器，选择出了相适应的钻进方法和成井工艺，已具备了水平水井施工所必需的条件。通过研究认为，利用导向钻进铺管技术施工水平水井来开采浅层低渗透性含水层地下水切实可行。（ 3）本文只是从理论上研究了导向钻进铺管技术在浅层低渗透性含水层地下水开采中的应用，国内尚未进行过施工示范。建议加强实验与示范研究。参考文献1 乌效鸣.导向钻进与非开挖铺管技术.中国地质大学出版社.2004.2 吴翔.定向钻进原理与应用.中国地质大学出版社.2006.3 周升风.导向钻进技术在地下水污染治理工程中的应用研究.探矿工程.2003,（3）:51-54.4 U.S.Depart

17、mentofEnergy.Horizontalwells.1998.5 Designandinstallationofhorizontalremediationsystemsanddrains.DirectedTechnologiesDrillingcompany.2004（以上执笔人：李小杰，叶成明，郑继天，刘迎娟，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心）二、水平定向钻进在土壤环境监测与治理中的应用1前言非开挖技术近十年在我国得到飞速发展，目前该技术在我国主要应用于以下几个方面：（1）地下管线施工，各类管线（自来水、污水、雨水、石油、天然气等管道，以及通讯、动力和信号等电缆线）的铺设、更换、

18、修复；（2）管棚支护，地下人行过道、地铁、地下车库等工程的结构性支护等。近几年我国的水平定向钻进技术、设备研制能力、施工工艺已达到国际先进水平，其应用面也开始得到不断的拓展。水平定向钻进技术在土壤环境监测与治理中的应用是指采用水平定向钻进技术施工水平井用于土壤环境治理和监测。美国、德国等西方少数国家在上世纪九十年代初就开始研发采用导向/水平定向钻进技术钻进定向水平井进行土壤蒸汽抽取-注气法SVE（SoilVaporExtraction）、空气注射法AS（AirSparging）、原位生物注气法ISB（InSiteBioventing）土壤环境修复以及随钻环境检测EMWD（Environment

19、alMeasurementWhileDrillingSystem）。随着非开挖技术的不断完善和施工的成本降低，采用导向钻/水平定向进技术进行土壤SVE、AS等修复的工程量也逐年增加。我国应用水平定向钻进技术进行土壤环境监测与治理还是空白。采用水平定向钻进技术进行土壤环境的监测与治理有以下优点：（1）可解决垂直井不能监测与治理地表障碍物下土壤（如地面建筑、河流、公路、铁路、闹市区、农作物和植被保护区等）的技术难题；（2）水平治污井与垂直井相比，水平井与污染层接触面积大很多，监测与治理效率高；（3）治污水平井位于污染地层下面，可控制污染的进一步扩散，治理效果好；（4）采用水平治污井，治污井的数量少

20、，可减少地表治理设备投入，降低治理成本；等等。随着我国社会经济的迅速发展，工业废水和生活污水量日益增大，并有相当部分未经处理；石油管路腐蚀和密闭性差及意外事故等引起油的溢泄、对油污染处理方式不当和油的天然渗漏；许多工矿企业固体废物大部分都堆放在厂矿企业和城市的周围，风吹、日晒、雨淋，成为严重的污染源；城市生活垃圾堆放填埋地的淋滤等都易造成土壤环境的严重污染。鉴于目前我国土壤环境污染日益严重，因此一方面需要防止土壤环境污染的继续恶化，加强土壤环境监测；另一方面需要对已污染的土壤采用先进的技术进行治理。2土壤环境监测技术对地下土壤进行环境监测主要有两种方式：（1）在地下土壤一定位置钻进一钻孔，然后

21、铺设传感器，进行实时连续或非实时不定期的检测；（2）钻进采取地下土样、水样或气样，然后进行实验室检测分析，或随钻实时检测分析。这两种检测方法各有特点，第一种比较成熟。本文主要介绍水平定向钻进随钻环境检测技术EMWD。图1为美国能源部（DOE）授权Sandia国家实验室开发的一套随钻环境检测系统，用于现场测量地下丫射线，现场随钻实时区分污染区与非污染区。EMWD系统是一个完整的仪器系统，孔底传感器安装在钻头后面，在检测钻头位置数据的同时，能够实时随钻检测地下潜在污染区土壤的放射性等环境参数，数据由一高速数据传送系统输送到地表的计算机里，钻进过程中有关土壤的特性和污染的实时检测数据不断传送到地表。

22、结合钻头位置和环境数据，可以实时绘出地下地层的污染曲线图。因此EMWD实时检测系统能够使现场技术人员在现场决定是否采样和修复的策略，指导操作员决定是否钻进、钻出或围绕污染区域继续进行钻进，且提醒操作员潜在的污染区域。该EMWD系统可以适用于各种不同的HDD钻机，可对EMWD进行其它检测功能扩充，如用于测量各种地下化学物和其它环境特性参数。图1 Sandia国家实验室开发的随钻环境检测系统（EWMD ）工作示意图图2随钻环境检测系统（EMWD） 射线检测仪安装在HDD钻机上帖头一2.1 系统组成2.1.1孔底部件丫射线检测传感器系统包括：丫射线探测仪（GRS）、多通道分析仪（MCA）、1300V

23、电源、 位置传感器、信号调理及通讯模块和发射线圈等。孔底仪器部件采用O形密封圈封装在一个不锈钢管里，GRS靠钻头放在前端（如图2）,线圈放在后端。系统利用三轴磁通门测量方位角,轴加速度计测量倾角，微处理器计算出钻孔的方位角、倾角、工具面向角和深度。接钻杆，放射性港染区推导向仪 却钻头同轴羯制 /帝拗码射题测仪的站杆f,传感露腔 仪老包-至EMWD通讯模块每1.5秒从可编程逻辑阵列（PLA）读取一组位置数据，这些数据传输到地面后，和其它数据一同存储在现场计算机上，从PLA读取的数据是最终的物理量参数，包括：孔深、方位角、工具面向角、倾角。EMWD地下GRS性能参数见表1。表1EIOT系统GRS技

24、本参数表组件恃性参教数据传箭速率HOD波特，个模通道，1个数字通道电池组KV可连续工作近力个小时多通道分析仪二河个通道，015to1.6期&-检测范围，每20秒一个完整的谱图射线检测仪高压电源硕化钠晶体工斗丁变压至?DC-16O0Y偏压位置传感器惬角精度】口二度方位精度1.0度零L：秒萩取.一个完整的，覆读颤1.1.2 地表部件地面系统包括：电池组、接收线圈、接收器和一台计算机，在钻进过程中，系统检测以下参数：（1）丫射线能谱；（2）倾角、工具面向角、方位角；（3）孔底信号调理与传输模块的电压（+12V和-12V）;（4）地表电池组电压；（5）孔底传感器和地表仪器的温度。1.1.3 数据采集系

25、统数据采集系统由一台计算机、静止接收线圈、接收器、电池组及旋转线圈和井底电子器件包组成。井底调频（FM）信号通过同轴线圈一同轴电缆一旋转钻杆/旋转线圈一静止接收线圈传送到安放在钻台上的接收器中；接收器把FM信号转换成二进制数据流，计算机通过串行卡接收二进制数据流并实时显示孔底测量参数。目前，该EMWD系统采用了三个数字通道，每20秒读取一组数据，采用的数据格式（双相数字调频，4800波特）具有优良的抗噪能力。孔底电池充电一次使用超过20小时。1.2 系统适应性EMWD系统可适用于采用泥浆、水或最小量钻井液钻进垂直孔、斜孔和水平孔。安装在钻头上方的电子仪器采用可编程逻辑阵列（PLA）,该集成电路

26、包含2000多个逻辑门，表面贴装，安装尺寸小；PLA可以控制数据流格式、逻辑时钟和数据接口，适用不同的传感器和数据格式。通过对PLA编程，可提供双相调频码和不归零码（NRZ）的串行数据流，传输速率为2400bps,可以增加传送速率，最大的调频数据传输速率可达30000bps。另外一个重要的适应性是可为不同的传感器提供不同的电压，同轴电缆提供32V电压，由一个DC-to-DC转换器产生不同的电压：+12V,-12V,+5V,和-5V电压。该转换器可减少电流损耗，增加电池寿命，使电池电压范围在18V到32V之间变化时，不影响传感器工作。孔底电子仪器耗电量为60mA30V1.3 系统试验EMWD系统

27、可适用于绝大多数的水平定向钻机，在Hanford的试验，A&LUnderground公司提供了钻进设备。1996年4月首次在Savannah河垃圾填埋场现场（SRS）成功试验了EMWD系统。试验第一阶段检验了背景放射性，第二阶段在有强放射性的钻孔中随钻实时连续监测了丫放射性。检测结果与原先取样实验室检测结果相吻合，检测结果表明周围无放射性污染设备或废弃物。在Hanford的试验包括在模拟大型容器泄漏现场和钻进试验现场各钻进一个定向孔。在模拟大型泄漏容器下方近8m处，按预先设计好的轨迹钻进一个定向孔，实际钻孔轨迹在原先设计轨迹1.5m半径的范围内，使用EMWD的丫射线辐射谱仪监测自然放射性。第二

28、个钻孔的试验目的是检验EMWD系统在Hanford高污染储容池下深度近21m可能遇到的难钻进地层进行水平定向钻进的能力，EMWD系统可以按照预先设计的优化路径在0.6m的误差范围内钻进，在Hanford的试验显示EMWD可用于难钻进地层钻进，例如含鹅卵石地层。3 土壤环境治理技术土壤环境治理有很多种方法，其中土壤蒸汽抽取-注气法（SVE）、空气注射法（AS）、原位生物注气法（ISB）等土壤修复技术都需要在污染层钻进一定数量的孔，才能进行土壤污染治理，图3为土壤蒸汽抽取-注气法原理图。目前，国内外常规的土壤解污治理方法是在污染区施工垂直井，从井中向土壤注入空气、污染物降解菌或降解菌生长所需的营养

29、，或从另一个井中抽出污染物进行去污处理。定向水平井土壤环境治理与常规方法的不同在于不是采用垂直井，而是采用定向水平井。3.1 水平井施工钻进SVE、AS等水平井是采用专用钻头以一个可控制的弧度半径钻进一个弯曲的钻孔。钻孔以大约5到30度的小角度从地面开始；到达目标深度后，钻具改变方向钻进一个水平钻孔。在钻进过程中装于钻具中的导航系统为钻井工提供方位、位置、工具面向角与深度等数据；钻井泥浆通常用于携带钻屑和润滑钻孔，并在扩孔或施工时维持钻孔孔壁稳定。土壤环境治理定向水平孔有两种类型：盲孔与通孔。盲孔在地下终止，并从钻孔的入口进行完井施工，图4描述了一个完成的盲孔。通孔继续向上改变方向，并返出地面

30、，并从出口点进行完井施工，套管由钻机回托进钻孔，图5描述了一个完成的通孔。土壤环境治理水平定向井的施工步骤如下：（1）钻进一个引导孔，导向孔施工通常以一个小于25度的入土角来钻进；（2）通孔：在出口处更换钻头，使用回扩头扩孔，同时套管回托到钻孔中；盲孔：扩孔钻头后接洗井管，钻杆沿着导向孔向前推进，这一步有助于清理井壁，并扩孔，以安装套管；（3）在安装套管或冲刷管中安装筛管与通气管；（4）安装套管移走时，筛管与通气管留在钻孔中；（5）使用水与特殊的钻进泥浆清洗成井；（6）向胀塞管通气，胀塞膨胀到位后向注浆管线注水泥浆，封固通气管；（7）根据环境治理工艺，安装SVE或AS系统地表部件。水平井土壤环

31、境治理适用于大多数地层，包括：散沙、淤泥、粘土，还有岩床。在淤泥和粘土中，由于因淤泥与粘土对孔壁的护壁作用，会导致地层渗透性降低。在卵砾石与粗砂砾中，随钻进难度加大，成本会相应增加。3.2 技术优点使用导向/水平定向钻进技术进行土壤环境修复具有以下优点：（1）水平井能达到传统的修复方法不能到达的污染区域；（2）水平井对地面活动产生的影响最小，如车辆交通、工厂运行、与飞行路线等，也不破坏现有的陆地建筑；（3）通过针对不同的地层选择不同的钻井泥浆，水平井可以在大多数地质环境下完成；（4）水平井轨迹能够跟随污染空间的几何趋势钻进，由于污染空间通常是垂直方向薄，水平方向宽广，一个水平井能调节的表面区域

32、是一个垂直井的许多倍，水平水力传导率通常是垂直井传导率的好几倍，因此水平井能够显著提高修复系统的修复效果，试验证明：水平井可创造一个均衡的注入幕墙，而垂直井做不到，在相同的注入压力下水平井超过垂直井十倍以上的注入能力，在最大的注入速度下，水平井周围的影响区域比垂直井大2个指数级；（5）虽然水平井每米钻进成本高，但是考虑间接因素时，比如表面管网、井下泵数量、井的有效影响区域等，水平井综合成本低于垂直井。图3 土壤蒸汽抽取-在气法原理座图4 土壤治理水平盲孔结构示意图图5土壤治理水平通孔结悔示意图3.3 国外应用简况美国第一个土壤环境修复定向水平井施工于1988年，在美国能源部的萨凡纳河流综合试验场(SRS)采用水平定向井作为抽取与注入系统，在SRS施工了七口水平井，来验证原位修复技术。在1988-1993年间，美国能源部的科学与技术办公室支持了在SRS环境修复中研发与采用导向钻进技术。两项规模比较大的定向水平井环境修复工程为Joh