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长输管道定向钻穿越施工技术和管理 随着中国大陆经济的迅速增长和人口城市化进程的不断加快,各地区之间能源和物质交流的需求也越来越大,特别是油气和水资源的输送,需要大量的管道运输。长输管道作为较长距离的能源和物质输送方式之一,逐步成为了当代社会发展不可缺少的重要工程项目。然而,由于各地地质条件、人为因素和环境等因素的不同,长输管道施工过程中遇到的各种问题也是不尽相同的。定向钻穿越技术的应用在这一领域的发展中显得愈发重要。 一、定向钻穿越施工技术 定向钻穿越技术又叫水平定向钻孔技术或横向定向钻孔技术,是一种应用领域广泛、技术难度较大的现代化工程技术,适用于长距离管道、电缆和道路、铁路等穿越障碍物,或是改变管道的路径方向,以实现输送目的的技术手段。这种技术是利用一种特殊的钻机具有水平的锚定和方向控制的能力,将钻头导向目标点并在目标点处进行钻孔,由此可以穿越各类障碍物,并将管道穿越的障碍物上空,降低了施工过程对环境的影响,同时相对于传统的固定钻孔方式,大大提高了施工的效率。 定向钻穿越技术主要分为两个阶段,第一阶段是地下勘探,第二阶段是横向定向钻孔。 地下勘探阶段: 在进行横向定向钻孔之前,需要通过对地质、水文条件进行详细勘探的方式确定下穿障碍物的目标点、井边底面高度、井口坐标等信息。主要包括: (1)地质勘探:针对地质构造进行钻探、岩芯分析、测量与检测,掌握穿越障碍物、地层变化和稳定性等信息,以确定钻孔方案和技术路线。 (2)水文勘探:了解地下水位、水文地质条件、地下水水质、地下水流方向等信息,为定向钻孔提供技术参数以及对工程风险的评价。 (3)电磁探测:通过对地下金属、电视缆等位置进行精确定位,确保非侵入性穿越施工的准确性和安全性。 横向定向钻孔阶段: 在确定好地下障碍物的情况下,可以进行横向定向钻孔。该阶段可以分为井斜段钻进、定向探测、钻孔加固、锥体弯、钻头改换及后续工序等若干个具体环节: (1)井斜段钻进:首先,钻机对准钻孔的目标点,钻进井口后进行井斜段钻进。在这一步骤中,根据地下障碍物的情况,钻孔的钻锥应为大口径的有导向角度的锥体,以便于实现想要的方向控制。 (2)定向探测:当达到目标点附近时,需要进行杆段定向探测,获得目标点到钻孔的距离、深度、方向,以便于为后续的钻孔操作提供具体参数和指导。 (3)钻孔加固:为确保钻孔过程中的钻孔质量,需要在逐步挖掘钻孔的同时,进行加固,保持井眼的稳定。加固材料可选用水泥浆、多层管壁弹簧、环氧树脂和滚压缩等方式进行加固。 (4)锥体弯:当连接钻头的连杆到达了目标点的附近时,由于环境管道或规划设备的要求,需要将钻孔弯曲,由钻孔起点的朝向旋转变为朝向终点的旋转,避开某些障碍物。 (5)后续工序:完成钻孔穿越后,需要进行长输管道的安装、连接、保护等后续工序,保障管道的稳定和工程质量。 二、定向钻穿越施工管理 随着定向钻穿越技术在长输管道施工中的广泛应用,施工管理也日趋重要。在管道钻穿施工过程中,如何顺利地进行管理和控制工程施工进度和质量,是各国厂家和施工方面临的共同问题。如何制定重点工作清单,正确管理项目资料,保证施工质量,也是项目中管理团队需要面对的课题。 首先,需要针对项目实际情况,设计合理而完善的工程项目管理方案。设计方案应该重点关注横向定向钻孔技术选型,包括钻机型、钻孔直径、钻孔长度、钻孔转弯半径、钻孔转弯角度等技术环节,在方案设计中禁止选择粗糙的附加方案,防止造成施工过程中的不必要的麻烦。 其次,针对现场实际情况,建立项目管理小组。项目管理小组应由专业知识丰富、尽职尽责、勤勉有为的专业人员组成,如项目经理、工程师、技术员和项目管理员等。在每个小组成员间要明确分配任务,如细化流程、编制计划、组织人力、监督质量等,保证项目管理小组人员的每项工作落实到位,项目进展得以顺利推进。 最后,需要注重对工程的全过程的监管。针对实际情况,定期检查现场施工质量,对施工进展及时监督和整改,保障工程的整体质量水平,减少工程质量不达标带来的经济损失。 在施工管理方面,工程项目管理小组应该注意执行中的所有环节和操作,建立反馈机制,并根据不同问题,在小组内部进行讨论和协调解决。 三、结论 通过以上论述,我们不难发现,定向钻穿越技术的应用在长输管道项目中是十分必要的,它提供了高效,精确且安全的管道穿越方案。同时,在定向钻穿越技术的运用过程中,合理施工管理是非常有必要的,以最大程度地提高施工效益,保证工程施工质量,提高工程的安全性、可靠性和经济水平。 在实际操作过程中,我们应该大力扶持横向定向钻孔技术不断研发和推广,提高工程施工质量,实现管道穿越的精准和安全。同时,也要优先考虑施工管理,加强对方案、材料和作业环节等方面的管控,并通过持续改进,推动工程施工水平的不断提高。