石油管道水平定向钻进施工技术分析1

赵文辉

摘   要：文章结合实际，以水平定向钻进施工技术为研究背景，在分析该技术施工原理的同时，分别从水平定向钻进技术的测量放样施工、场地选择和布管施工、管道焊接施工等方面详细研究该技术在石油管道工程中的操作要点。希望论述后，能给此类工程提供帮助。

关键词：石油管道;水平定向钻进;施工技术;分析

定向钻是当前一种新型的非开挖施工技术，其导向的精确度更高且施工速度快，整体的处理效率非常高，天然气管道等相应的管线在施工中有着非常好的效果。

1    水平定向钻的施工原理

定向钻机的钻进系统具备非常明显的导向效果，在达到施工的深度位置后，楔形钻头可以直接转换成为锥形扩孔器装置，可以更好地在回拉钻杆施工中达到规定直径的要求，然后将需要埋设施工的管道牵引到已经钻进且扩孔的孔内，此时其结构作用力直接传输到钻头位置上。导向钻进施工直接受到三维控制，利用钻杆旋转与特殊设计楔形钻头来进行线性钻进，如果需要改变钻进方向，应该暂停旋转钻进，然后使钻头斜面到达规定的位置上。钻头位置、钻头与地面倾斜角度等都会通过电磁探测仪直接传输到地面接收器中。

2    水平定向钻的施工工艺步骤

2.1  测量放线

（1）标志桩：按照设计方案的标准，穿过起止的位置来确定标志桩。（2）边界桩：在临时占地两侧位置上应该将边界线上间隔50 m布置边界桩。按照轴线桩与临时占地边界线来设置百米绳，撒上白灰线完成放线。放线结束后要进行障碍物的清除，然后做好各项数据记录。

2.2  场地选择和布管

场地选择主要是钻机场地与布管场地的确定，这是非常重要的一项工作。钻机长度的宽度尺寸相对较大，要按照钻机的具体情况以及现场实际情况来确定，综合分析入土点，保证其可以满足正常的施工需要，通常应该确定在40×60范围内。布管场地一般都是狭长型的，除了出土点出应该在30×30范围的出土场地外，还需要直接穿越80 m左右的布管场地，宽度一般确定为8 m左右，只要是达到布管工作需要即可，布管线路最好是选择直线。

2.3  管道焊接

管道焊接施工之前需要进行管口清理处理，与组对焊接间隔时间要控制在3 h以下，防止间隔时间过长而导致二次清口的问题。焊接施工前，要将管路内部杂质全部清除干净。清管器的使用是非常关键的，需要应用橡胶等柔软物质，保证其能够全面接触到管道内部各个部位。焊接施工时，要严格按照焊接工艺来进行，确保焊接质量合格。

2.4  钻前检验

主要是进行焊接检验、防腐检测、试压、清管等方面的处理，这些操作对于后续的管道施工和安全运行有直接的影响，具体操作要按照技术标准来进行。

2.5  安装钻机

钻机安装到穿越中心线的位置上，其安装到规定的位置后，要进行各个系统的连接，然后是系统试运行，确保设备各项功能都能够达到要求，且锚固达到稳定性要求。钻机在开始施工前，必须要达到稳固的要求，以保证不会在钻进过程出现失稳的情况。钻机锚固前，要进行锚固范围内地下管线检测，保证不会存在任何管线，否则将会导致事故的发生。

2.6  钻机试钻

钻进开始前，要进行钻机安装与调试施工，保障系统可以正常运行。钻杆与钻头吹扫结束且连接完成，需要直接放入钻杆定位管结构中，此时应该按照设计方案和技术标准进行试钻、验收，钻进深度40 m，检测各个结构部分的运行性能，如果发现技术参数合格才能开展后续施工。

2.7  钻导向孔

导向孔检测穿越曲线是否达到技术标准要求，如果发现存在异常问题，应该及时进行原因分析并且做出调整，以消除工程风险问题，所以需要确保导向曲线达到合理的要求。導向孔对于最终的成孔有着直接的影响，要按照已经明确标记的轨迹曲线确定入土点与入射点的角度。要严格按照要求测量与选择穿越轴线方位角，确保钻孔轨迹和设计方案达到一致性的要求。导向孔钻进环节要保证井眼返浆达到要求，并且做好相应记录，以能够准确地判定钻进过程中土质条件，为预扩孔处理提供技术支持，确保导向孔合格，以提升钻孔施工质量。按照钻进施工各项记录数据库，分析钻进环节是否存在填土的情况，然后根据设计情况做出工艺调整。

2.8  清孔

扩孔施工完成后应用清孔器来实施清孔施工，此时应该严格控制泥浆比重参数，确保泥浆质量合格。机械操作人员必须要时刻关注技术参数的变化，确定孔内的实际情况。技术人员要做好各项数据的记录工作，了解清孔的质量和效果，确定是否需要进行管材的敷设施工。

2.9  管道回托

管线回拖开始前，应该将发送沟开挖施工全面清理，可以将预制完成、符合标准的管道直接下放到发送沟中，管道下沟前将内部注入大量水。发送沟应使用单斗挖掘机来实现开挖施工，其需要确定宽2 m、长580 m、深0.8 m，同时需要距离预制管道中心线的距离为2 m。下入到沟内之前，要将沟内的石块全面清除干净。回拖开始的前后，需要准备足够补口、补伤的材料与仪器，组织人员进行管道的巡线处理。管道起吊需要应用两台设备同时进行，应用尼龙袋吊装施工，避免磕碰影响沟壁完整性，消除塌方的问题。管线回拖之后，沟内积水需要及时抽干，然后才能开始回填施工。

3    结语

国家经济在发展和进步，管道工程被广泛建设，水平定向钻作为先进使用技术被广泛地应用到实践中，要综合分析施工工艺和质量控制要点，从而提高工程质量水平，以满足管道的运行需要。

[参考文献]

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