钻井施工技术在水利水电工程中的应用

刘军

【摘要】中国在50年代以后钻井技术发展迅速，很多钻井技术被利用与各个方面，石油行业、水利水电等对于钻井技术比较依赖的行业则更需要重点对钻井施工技术进行研究和分析，以便突破国外发达国家的技术封堵。在信息化水平越来越发达的现代落后的钻井工程技术已经不能适应时代的需求，所以在未来的水利水电工程中需要对钻井技术进行重点研究，改变传统技术，实现现代化钻井技术的腾飞。

【关键词】水利水电工程 钻井 技术 应用

在水利水电开发利用领域会遇到各种地形地貌，勘测施工等任务就会变得比较困难，而在安全施工思想的影响下，技术设备的使用也就变得更加重要了，这有这样才能因地制宜的利用技术克服困难，而其中的钻井技术很难在短时间内取得突破，需要更多的技术相结合才能取得一些成就。五十年代初，世界上成就显著的钻井技术大国都在进行着钻井技术的研发，从那时起我国水利水电工程钻井技术也开始逐渐发展，但是因为起步晚还需要克服很多大难题，即便在如今取得了很多成就，但是比起发达国家我国钻井技术受地形条件的限制仍较逊色。反井钻机技术成为水电和石油行业关注的重点内容。

1概况分析

五十年代单一的比较先进的技术在当前的水电工程中仍然在利用，如喷射式钻井技术、丛式井钻井技术等。这些技术在使用中逐渐表现出了弊端，很难和当前的信息化时代、计算机技术等相结合。科学技术、信息技术、网路化、智能化是当前时代的潮流，在各种钻井技术的开发研究中的利用越来越广泛，钻井技术的研究开发领域因为这些要素的进入变得更加丰富，导致新的动力和钻井技术逐渐代替旧的动力和技术，更多新设备等被引入水利水电开发领域，如反井钻机等设备，这些设备使得原本很难克服的竖井、斜井导井施工问题变得简单了很多。随着我国水电行业发展，钻井地域不断向国土的各个地域扩张，井深也向着越来越深的地下发展，井型也因为需求不同变得比较独特。现有的钻井技术在很多时候都不能完全跟上上述变化，钻井技术也就制约着水利水电工程的实施，同时钻井技术在我国成型的时间比较晚，和发达国家的差距因此也比较大。反井钻机技术也是一个国家钻井技术水平标志，我国在水电行业的发展势必应该发展专业的钻井技术，并且用各种办法解决其适用性及配套方面的问题。

2技术现状

钻井技术在实际应用中更多的需要考虑其复杂性，要明确钻井地区的实际地质、湿度、土层等问题。还应该考虑风险性、随机性或是偶然性等不确定因素对钻井的影响。因为不同的地形其土质、底层及岩石、井眼等方面都有所不同，这些也会影响钻井技术的实施使用。同时这些因素中又尤其以地层的复杂性与钻具为重要关键，因为在钻地层的过程中钻头和钻具会因为高温、高压、高密度发生突然断裂等现象，同时井喷、井塌、井漏加剧钻头和地层的不确定性，是非常复杂难以估计的，很容易发生事故。这种现实状况下，反井钻机在水利水电开发应用中就变得有利的多。

3发展优势分析

反井钻机技术以正向钻出导孔后反向扩孔方式进行作业，这种特殊的作业方式使得它具备里很多的优点：

1.适应性强。反井钻机技术应用到地形比较多的区域去解决井斜问题，它以研究垂直钻进技术为中心，多进行实地操作验证，从国际环境中吸取经验，使得反井钻机技术在冶金、化工等矿山在岩层中钻、扩方面能发挥作用，同时能进行井下通风井、各种暗井、付井的钻探，能满足在水利水电施工要求的环境下作业。

2.设备比较先进。反井钻机技术所使用的主要设备是使用广泛且稳定的反井钻机，该钻机进过几代的更新，目前发展到LM系列，具备了非常合理的推、拉力，旋转扭矩，转速等参数，采用全液压驱动的形式，机体机构非常紧凑、重量轻便、功率合理。

3. 该钻井技术在方面实行的是机械化自动化。在实施操作中能有效减少劳动。

4.钻机的运行稳定，效益好。主机液压系统保障了设备的运行稳定，其钻杆用API国际通用标准组装，能安全可靠的进行互换以及和其他设备进行配合作业，保证有效地打造施工需要的井孔。

5. 反井钻机竖、斜井施工的能力很强。在水电水利开发中会遇到很多无法正面进行钻井的情况，这个时候若是没有好的钻井技术和设备那么就会严重阻碍施工，而反井钻机竖、斜井施工的能力是非常强的，比如在四川凉山州沙湾电站的斜角度钻井就是采用反井钻机技术进行克服的。

6. 反井钻机施工方法能节约经济成本，保护环境，保障安全。在传统的钻井技术中大量的人力和物力投入，但是其实际效果却很不理想，而水电施工中新兴的反井钻机导井法施工仅需投入设备LM-200型反井钻一台套。在人员配置方面简单分配操作工及换钻杆人员几个班组，按三班计算总计12人就能有效进行钻探工作，不仅节省了人力，也节省了物力投资。同时在钻井过程中几乎不会产生太大的噪音，也不会产生太多的灰尘和气体，这就很好的保护了施工环境。工作人员不需要进行复杂的操作，大部分时间只需注意观察即可，从而保障施工人员的安问题。

4、反井钻机在水电工程中的施工前景

在水电行业的迅速发展的时代，安全文明施工的理念深入人心，人们的环保意识空前加强，水电工程施工中也把安全要求放在第一位置，而受到市场经济的影响，水利水电施工更加注重成本的投入，另外对于工期的要求也越加紧迫，这就使得传统钻井技术在当前的时代中无法实现成本的减低，也不能实现竖井、斜井施工的安全性，所以当前反井钻机在水电工程中的施工时能满足节省人力，节省物力投资，保障安全等，且施工作业人员配置较少，减少竖、斜井的施工难度，从而有效的提高施工效益。因此，反井钻机导井法施工在水电工程施工中有广泛前景。这种技术很有实践的价值，所以在未来的发展潜力非常大。

总之，反井钻机钻井技术随着钻井地域、科技等的发展，会在水电施工领域进一步得到广泛的关注和应用，从而克服现有的钻井技术的弊病实现在各种恶劣之地和困境中实施钻井的、活动。同时随着在各个地区钻井的深度也逐渐由浅向深，钻井的井型不断变化，这些都促使着钻井技术不断的进步，以便能在未来的钻井技术领域取得更多的突破，同时争取国际合作和交流也是发展钻井技术的有利措施。

【参考文献】

[1] 王艳洁，钟元，陈浩. 石油钻井工程技术分析[J]. 石化技术. 2015（11）

[2] 魏斌. 关于钻井工程技术在水利水电施工中的探讨[J]. 中国石油石化. 2015（14）

[3] 宁强，刘建辉. 关于反井钻机钻井技术的探讨[J]. 化工管理. 2015（08）