吳偉 牛勤赟
摘要 在燃?xì)夤艿赖氖┕み^(guò)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(lái),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(lèi)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(guò)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(guò)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(kāi)挖。隨著非開(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)程通過(guò)鉆桿和楔形鉆頭一起實(shí)現(xiàn)線(xiàn)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(guò)專(zhuān)門(mén)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(guò)一種驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)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(xiàn)沿著定向鉆鉆機(jī)的方向?qū)崿F(xiàn)管線(xiàn)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(kāi)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(xiàn)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(guò)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(guó)外很多先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的引入,國(guó)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(guó)的發(fā)展歷程時(shí)間比較短,技術(shù)不夠完善,再加上沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn),在其施工過(guò)程當(dāng)中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。水平定向鉆技術(shù)作為一項(xiàng)新的非開(kāi)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(xiàn)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(kāi)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(méi)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(zhǎng)、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(méi)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(guò)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^(guò)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(wèn)題,也不容易進(jìn)行修復(fù),因此在施工過(guò)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(xiàn)檢驗(yàn)的合格級(jí)別。其次,在燃?xì)夤艿赖氖┕み^(guò)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(wèn)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(guó)的發(fā)展,相關(guān)專(zhuān)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(guó)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(guó)管道行業(yè)的快速發(fā)展。
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