吳偉 牛勤赟

摘要 在燃?xì)夤艿赖氖┕み^程當(dāng)中，水平定向鉆技術(shù)的使用有效提高了施工工程效率。近些年來，因其具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，水平定向鉆技術(shù)在管道施工中一直占據(jù)著重要地位，并得到推廣和應(yīng)用。本文結(jié)合水平定向鉆技術(shù)的發(fā)展，具體分析了在燃?xì)夤艿朗┕ぶ械膽?yīng)用以及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞 燃?xì)夤艿?；水平定向鉆；穿越施工；應(yīng)用

中圖分類號(hào)TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）67-0139-02

在石油天然氣管道在敷設(shè)過程中，會(huì)與帶一些不可避免的障礙，增加施工難度。由于水平定向鉆的應(yīng)用與推廣，受到了許多燃?xì)夤镜年P(guān)注與重視，水平定向鉆技術(shù)逐漸成為燃?xì)夤艿朗┕そㄔO(shè)的一項(xiàng)重要技術(shù)。本文通過對(duì)水平定向鉆的發(fā)展分析，具體介紹水平定向鉆在燃?xì)夤艿朗┕ぶ械膽?yīng)用。

1 關(guān)于水平定向鉆應(yīng)用原理及其發(fā)展

對(duì)于燃?xì)夤艿拦こ讨杏龅降囊恍┱系K，采取的傳統(tǒng)方式就是對(duì)其進(jìn)行開挖。隨著非開挖技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，水平定向鉆技術(shù)在這一領(lǐng)域中開始占據(jù)主導(dǎo)地位，且其發(fā)展速度最快。

1.1關(guān)于水平定向鉆

水平定向鉆技術(shù)主要是采用定向鉆機(jī)，在不同的地層和深度以一種可控制的鉆孔軌跡為工作方式進(jìn)行鉆進(jìn)，通過對(duì)導(dǎo)向儀進(jìn)行跟蹤與導(dǎo)向抵達(dá)設(shè)計(jì)位置，從而完成地下管道的鋪設(shè)。定向鉆機(jī)的鉆進(jìn)系統(tǒng)具有導(dǎo)向的功能，在到達(dá)目標(biāo)位置點(diǎn)之后，它的楔形鉆頭就會(huì)轉(zhuǎn)變成為錐形的擴(kuò)孔器，便于將鉆孔擴(kuò)大到需要的直徑，同時(shí)將那些需要進(jìn)行埋設(shè)的管道成功牽引到已經(jīng)擴(kuò)鉆好的鉆孔當(dāng)中，在這一過程中，所有的作用力都會(huì)從鉆桿傳到鉆頭上。定向鉆的導(dǎo)向鉆進(jìn)過程通過鉆桿和楔形鉆頭一起實(shí)現(xiàn)線性的前進(jìn)。鉆頭與地面傾斜度以及楔面角度等重要數(shù)據(jù)會(huì)通過專門的探測(cè)儀器被準(zhǔn)確傳送到接收儀器當(dāng)中。鉆進(jìn)系統(tǒng)通過一種驅(qū)動(dòng)裝置來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在鉆孔成功之后擴(kuò)孔器牽引要鋪設(shè)的管線沿著定向鉆鉆機(jī)的方向?qū)崿F(xiàn)管線敷設(shè)。

水平定向鉆技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

1）導(dǎo)向位置準(zhǔn)確，效率比較高。由于定向鉆機(jī)的導(dǎo)向功能良好，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地確定好敷設(shè)管道的目標(biāo)位置，節(jié)省了時(shí)間。此外由于管道具有較深的埋藏深度，不需要再對(duì)其進(jìn)行其他的防護(hù)措施。大大減少了工程施工量和施工費(fèi)用；

2）能夠自行繞開障礙物，既不對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，又不影響交通。水平定向鉆可以進(jìn)行曲線的設(shè)計(jì)，在埋藏深度為9m~18m以下時(shí)，不會(huì)造成事故危險(xiǎn)。既能確保管道的安全，又不會(huì)對(duì)河床表面造成結(jié)構(gòu)和狀況的破壞。另外，定向鉆的施工工程不會(huì)受到季節(jié)的影響；

3）施工成本低，具有較高的安全性。在一般的正常情況下，一個(gè)工程施工的時(shí)間不會(huì)超過3個(gè)月，整個(gè)施工工程中所有人員不到一百個(gè)人，因此，水平定向鉆能夠縮短施工周期，有效減少成本。相比于其他的穿越施工方法，水平定向鉆領(lǐng)頭的施工工程占用土地資源少，具有更低的工程造價(jià)。

1.2水平定向鉆的發(fā)展

伴隨著國外很多先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的引入，國內(nèi)的水平定向鉆企業(yè)也隨之出現(xiàn)，由于定向鉆技術(shù)的運(yùn)用與推廣，大大降低了企業(yè)中的施工成本。由于水平定向鉆在我國的發(fā)展歷程時(shí)間比較短，技術(shù)不夠完善，再加上沒有足夠的經(jīng)驗(yàn)，在其施工過程當(dāng)中難免會(huì)出現(xiàn)一些問題。水平定向鉆技術(shù)作為一項(xiàng)新的非開挖技術(shù)的主導(dǎo)技術(shù)，以其準(zhǔn)確的導(dǎo)向、高效率的優(yōu)勢(shì)在管線施工行業(yè)中一直產(chǎn)生重大影響，發(fā)揮著重要作用。

2 水平定向鉆在燃?xì)夤艿乐械倪\(yùn)用分析

下面主要以水平定向鉆技術(shù)在鋼質(zhì)的燃?xì)夤艿朗┕ぶ械膽?yīng)用為例，對(duì)其在燃?xì)夤艿乐械倪\(yùn)用作詳細(xì)分析。

2.1定向鉆技術(shù)適用的環(huán)境

水平定向鉆適合用于粘土、沙土以及硬度不高的巖石。盡量避免在卵石層等硬度較大的巖石中進(jìn)行水平定向鉆技術(shù)。如果不能避免的，就應(yīng)當(dāng)立即采取有效的措施。如對(duì)硬度較大的卵石層等可以對(duì)其進(jìn)行精確的控制和導(dǎo)向，同時(shí)加強(qiáng)泥漿配置，在入土位置采用相應(yīng)的開挖技術(shù)。

2.2地質(zhì)勘探

在進(jìn)行燃?xì)夤艿拦こ淌┕ぶ?，首先要?duì)埋設(shè)管道區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探。在還沒有完全掌握好施工區(qū)域的精確地質(zhì)資料之前，對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)勘探是十分必要的事情，尤其是對(duì)于那些距離長、管徑較大的穿越施工工程。在很大程度上，現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況對(duì)燃?xì)夤艿朗┕すこ讨幸捎玫你@頭以及擴(kuò)孔器的選擇起了決定性的作用。如果之前沒有進(jìn)行詳細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡刭|(zhì)勘探，以及對(duì)地下管道和設(shè)施的勘察，不僅給施工工程造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，更會(huì)對(duì)整個(gè)施工工程的進(jìn)度產(chǎn)生影響，使得工程施工存在很大的安全威脅。

2.3管道材質(zhì)的選擇

由于水平定向鉆在鉆孔過程中會(huì)出現(xiàn)軌跡彎曲的部分，因此應(yīng)當(dāng)要選用韌性較好的管道材質(zhì)，例如鋼管。鋼管材質(zhì)中的防腐材質(zhì)不僅要具有一般防腐材質(zhì)的特點(diǎn)，還需要有足夠的強(qiáng)度以及較好的耐磨性能。在鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖氖┕み^程當(dāng)中，要對(duì)使用的管道材質(zhì)以及漆涂層厚度進(jìn)行嚴(yán)格要求，使其符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在管道施工中，所選擇的管道其防腐要不能有損傷。

2.4對(duì)管道的各個(gè)性能進(jìn)行試驗(yàn)

首先，在水平定向鉆技術(shù)中，其穿越管道的埋藏深度不較深，如果管道出現(xiàn)故障問題，也不容易進(jìn)行修復(fù)，因此在施工過程中，要嚴(yán)格控制其焊接質(zhì)量，使其質(zhì)量不能夠低于干線檢驗(yàn)的合格級(jí)別。其次，在燃?xì)夤艿赖氖┕み^程中，陰極保護(hù)受到極高的重視。在對(duì)穿越施工中使用的管道材質(zhì)進(jìn)行防腐補(bǔ)口時(shí)，往往會(huì)使用雙聚乙烯收縮套進(jìn)行補(bǔ)口防腐保護(hù)，以此防止在對(duì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行牽入時(shí)造成管道脫落。最后，在對(duì)管道材質(zhì)檢驗(yàn)合格之后，應(yīng)當(dāng)要對(duì)其進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)。在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)之前，要充分考慮到外界溫度的影響，以防止試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，造成管道損壞問題不能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施。

3結(jié)論

水平定向鉆技術(shù)是一項(xiàng)高效而又安全的新技術(shù)，因其優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用到燃?xì)夤艿朗┕ぎ?dāng)中。水平定向鉆技術(shù)對(duì)于管道施工企業(yè)而言，已經(jīng)成為了一個(gè)具有重大作用的施工技術(shù)。為了進(jìn)一步完善水平定向鉆在我國的發(fā)展，相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)要不斷加強(qiáng)理論教育，并結(jié)合實(shí)際中的管道施工工程進(jìn)行理論研究與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行改善與發(fā)展，從而有效促進(jìn)我國管道行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張紅敏，張學(xué)智.淺議水平定向鉆在燃?xì)夤艿朗┕さ膽?yīng)用[J].科技資訊，2008(23).

[2]傅麗霞，唐林峰.水平定向鉆在燃?xì)夤艿冷佋O(shè)中的應(yīng)用[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007(19).

[3]蔡亮學(xué)，何利民，呂宇玲，薛振興.水平定向鉆穿越方案設(shè)計(jì)方法研究[J].石油工程建設(shè)，2010(2).