水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用

2019-04-23焦新发

商品与质量 2019年41期

焦新发

长江三峡勘测研究院有限公司（武汉）湖北武汉 43000

1 水平定向钻系统组成及项目概况

1.1 水平定向钻系统组成

水平定向钻系统主要有四部分组成：一是钻机系统。它是整个管道穿越工程的主体部分，由钻机主机、转盘等组成，在钻机架上安装钻机主机，以此来进行钻进作业及回拖作业，按照施工要求完成不同情况下的工程任务。二是动力系统。在目前的施工技术应用中，动力系统有电力系统和柴油机等不同动力形式，其作用是由钻机系统产生的高压液压油来完成动力传输。三是控向系统。在施工过程合理利用控向系统，能够确保钻进作业流程依照提前设定的作业曲线，控制钻头的钻进方向。目前控向系统有手提式和有线式两种，要根据管道穿越施工的实际情况来进行选择[1]。四是泥浆系统，泥浆系统所提供的泥浆质量，直接决定了钻孔回施的效率，只有在泥浆配置与地质状况相适应的情形下，才能够有效的确保技术应用不断深入。在实际施工过程中，需要全方位入手整体上做好这几个方面的控制，加大技术人员的培训和管理力度，从而为工程技术水平提升奠定坚实的基础。

1.2 项目概况

本项目为某县城地下水超采治理中农村生活用水置换项目管道工程，本项目实施中，使用到的工程机械类型有：GD-120T型水平定向钻1套、导向仪器3台、水准仪、全站仪各1台、挖掘机2台。起重机、拖车、泥浆泵各1台。其工程设计定向钻穿越平面示意图如图1所示。

图1 定向钻穿越平面示意图

2 施工控制要点

2.1 场地准备

在管道穿越工程中，水平定向钻应用的场地条件通常比较差，首先需要做好通道建设和场地平整工作，在对土地进行压实处理的情形下，合理铺设土工布和道板，确保场地的平整度。在完成平整之后，就要按照施工图纸的要求尽量测量放线，根据放线要求合理确定设备的安装位置。场地准备是后续施工流程开展的重要基础，也是工程质量控制的要点之一，在施工开展之前，必须要加强这方面的研究工作，从而能够更好的提升施工水平。

2.2 基础设备控制

在基础设备组织与控制中，需要注意三个方面的要点：一是钻机系统要具有足够的回收能力，确保施工动力的充足；二是在穿越工程深度超过15m时，必须使用有线控向系统，确保控制信号能够准确传输；三是在施工过程中，要确保各个基础设备运行之间的衔接，尤其是在泥浆的供应量和配比方面，要做好对应的控制，避免由于操作失误出现机器故障或者施工停滞[2]。基础设备控制需要技术人员具有较高的技术水平，在实际施工过程中，需要加强相关方面的技术培训，全面提升不同施工环节的配合力度，全面提升施工质量。

2.3 合理利用泥浆

泥浆的粘稠度和跟进速度，对于管道穿越施工质量具有重要的影响，在施工流程开始之前，必须对施工现场的地质条件进行准确勘查，从而为泥浆配置提供准确的数据基础。泥浆配置的质量直接影响导向孔的形成，有效降低推进过程中摩擦力，提升泥浆配置的质量，还能够起到保护孔壁，降低孔壁消耗的作用。在施工进行中，导向孔的作业速度通常要快于回头速度，同时也要根据实际情形做好对应的调整。在泥浆供给不足或者粘度不符合施工要求的的情形下，技术人员应当根据实际情况，及时采取技术性补救措施，确保工程进度能够持续进行。

2.4 控制工程造价

工程造价对于项目实施的经济效益具有直接性的影响，在管道穿越工程实施之前，要根据现场地质情况勘查结果，科学设计施工方案，尽量优化管道长度和钻机成本，避免由于设计不合理造成的施工资源浪费，以此对整体工程造价进行优化控制[3]。在定向钻技术应用过程中，应当注意对技术人员的培训，强化不同岗位工作人员的配合，在尽量提升工作熟练度的基础上，对工作流程不断优化，从而能够更好的提升工作效率，有效降低工程造价。

3 效率提升途径

要全面提升水平定向钻技术在管道穿越工程中的施工效率，需要严格按照导向孔进行作业，同时不断加大对作业人员的专业技能培训，严格执行相关的安全管理制度。这些措施内容主要包括以下几个方面：一是强化工作人员工作重要性的认识，在日常工作中主动学习专业知识，接受知识技能培训，深入对相关概念的理解和认识，对于施工过程中出现的问题，要加大研究和总结力度，基于科学的理论指导，真正解决施工中出现的问题。二是要制定出施工过程的整体目标和阶段性目标，针对可能出现的技术应用要点和安全隐患进行深入说明，重点控制，在确保施工流程的基础上，尽量提升施工效率。三是要能够提升施工兼顾力度，严格对施工技术人员的管理，在对施工人员进行严格要求的同时，对于施工中对技术措施和安全管理措施执行不到位的情形，应当加大处理力度，避免出现技术应用不当的情形[3]。