燃气管道水平定向钻进技术施工探讨

张洪磊 付迪

【摘要】本文从燃气管道施工的角度出发，对水平定向钻井技术的基本理论进行阐述，进而对燃气管道水平定向钻进技术施工进行有关探讨与思考，对于水平定向钻进技术更好地应用与燃气管道施工过程中，具有一定的实际意义。

【关键词】燃气管道；水平定向；钻进技术；探讨

引言

能源问题一直都是我国国民经济发展中的重要方面，如今随着我国各大城市的繁荣发展，城市规模的进一步扩大及城市生活水平的提升，对能源的需求越来越细致，像燃气的使用就是一个很好的例子。而今燃气不仅得到了城市工业方面的应用，更重要地被应用于城市的大部分居民用户中，这对于燃气供应企业来说，燃气管道施工是必不可少的，由于城市管网日益变得复杂，传统的以开挖沟槽为主要技术手段的方法显然逐步显现出一些弊端。因此，从实际出发，创新一种更为科学合理的燃气管道施工技术，不仅能够大大提升燃气管道施工水平，同时也在最大程度上减少了燃气管道施工对周围环境及居民的干扰。

一、水平定向钻进技术概述

简单来说，水平定向钻进技术是利用相应的设备，沿着水平的一定的方面进行孔道钻进的一种技术。具体而言，水平定向钻进技术主要借助的是具有钻孔功能的设备，它主要是在地层中进行孔道的钻进，通常水平钻进技术是沿着水平方向进行钻进的，但在实际中为了施工的便利性及实际需求，则会以与地面较小的入射角为参考在地面以下进行钻进，初步形成先导孔，而后通过一定的措施将之前已经形成的先导孔孔径扩大至管道铺设所需求的大小，最后将管道从一侧推送到合适的位置并对其进行加固的一种技术，即为水平定向钻进技术。

水平定向钻进技术最大的优势是不需要对地面进行开挖，并且钻进对底层及周围环境的影响作用很小，这样就在很大程度上避免了机械开挖土体对周围环境、交通及居民造成的严重干扰，不仅如此，水平定向钻进技术耗费资源较少，单位距离内施工耗时较短，并且施工钻孔具有较高的精准度，能够让燃气管道敷设更加到位，同时由于水平定向钻进技术对周围土体的影响作用较小。因此后期管道敷设后加固效果会更加，从而大大减小了因振动、冲击力造成的管道侧移。

通常来说，水平定向钻进设备由动力系统、钻机系统、泥浆系统、控制方向系统以及有关辅助机具构成，动力系统主要是为钻机提供施工钻进中足够的动力；钻进系统应用与钻进中，同时还能实现回拖；泥浆系统是在指导一定浓度的泥浆，借助泥浆提供给钻进，使得钻进更加顺利，同时泥浆还能对孔道起到护壁的作用；控制方向系统就是引导钻头始终以正确的钻进方向向前钻进，有效避免了钻进方向的偏离；有关辅助机具主要是与水平定向钻进配套的一些辅助设备，像扩孔辅助机具。

二、燃气管道水平定向钻进技术施工探讨

燃气管道施工采用传统的方法不仅耗费人力、物力及财力，在施工中也会遇到各种因素的干扰，使得管道施工进度缓慢，同时也很难从根本上确保管道敷设质量。而水平定向钻进技术不仅及时避免了传统管道施工的诸多缺陷，同时也在很大程度上提升了工作效率及管道施工质量，它作为我国目前应用的一种先进的施工技术手段，在石油、天然气、电力等行业中已经得到了普遍應用与广泛的认可，特别是如今各大城市建设步伐加快，加上各类地下管线的增多，这使得燃气管道施工的难度越来越大，而水平定向钻进技术则在很大程度上解决了这样的难题，让燃气管道施工得以顺利进行。具体来说，燃气管道水平定向钻进技术施工探讨如下。

1.水平定向钻进技术施工准备工作

水平定向钻进技术施工前需要开展一定的准备工作，准备工作主要是为了让后续水平钻进更加顺利，以最短的时间最高的效率完成钻进，从而为燃气管道施工节省一定的时间与成本。具体准确工作表现在两个方面，一方面是在施工前需要对钻进位置处的地下情况进行探明，其主要是对地下管线的分布情况，分布走向及具体位置等查明，这样做的好处是能够为水平定向钻进施工提供重要的参考数据，以便其合理确定钻孔施工轨迹或采取措施进行管线迁移等工作；另一方面是对铺管材料选择的慎重，通常来看，燃气管道需要具有较高的质量密度及较高的抗拉强度等良好的性能，燃气管道采用三层PE结构外覆盖层和全线涂层采用加强级防腐，焊口采用热缩套进行补口。

2.燃气管道中水平定向钻进技术的施工装备

钻机应该根据工作位置的不同分为坑内始钻式和地表始钻式；水平定向钻机的主要技术指标是钻机的最大扭矩、轴向最大给进力和最大回拖力。水平定向钻机有大中小型机之分，这需要视工程对象来选择；施工设计参数，这一过程需要注意钻近角和曲率半径的确定和施工地覆盖层的厚度；地质调查主要是包括探孔数量和探孔深度。燃气管道中水平定向钻进技术施工的关键技术：

1）水平定向钻进轨迹设计。水平定向钻进轨迹设计是施工中成败的关键环节，是施工过程中具体操作的理论指导。

2）导向孔轨迹。导向孔轨迹设计必须要考虑到地下管线、地质状态、水文状态、地表环境、铺设物材质、穿越物深度以及长度等因素。

3）预扩孔。预扩孔是继导向孔完成后的另一项比较关键的部分。顾名思义，就是要把钻孔扩大到合适的直径以便于安装成品管道。根据成品管道和钻机规格，可进行多级扩孔。

4）回拖管道。预扩孔完成之后，成品管道可拖入钻孔，回拖前必须检查管材。检查完毕才能铺设回拖管道。回拖管道的过程需要连续进行直到扩孔器和成品管道自钻机的一侧出来为止。回拖时要注意扭矩和回拖力的变化。

三、结束语

总而言之，水平定向钻进技术在燃气管道施工中的应用，从施工单位方面来看，不仅为他们节省了各种资源的大量使用，同时也在很大程度上确保了施工进度与施工质量，而从施工的影响方面来看，水平定向钻进技术的应用则大大降低了对周围交通、周围环境及周围居民的负面干扰作用，更重要是燃气管道水平钻进技术施工从很大程度上确保了燃气管道后期进行燃气运输的安全。

参考文献

[1]赵岚.水平定向钻在钢制燃气管道施工的应用[J].城市管道，2013（03）：25.

[2]叶文建.水平定向钻穿越施工中的定向控制技术[J].非开挖技术，2012（04）：87.