鉆井施工技術在水利水電工程中的應用

劉軍

【摘要】中國在50年代以后鉆井技術發展迅速，很多鉆井技術被利用與各個方面，石油行業、水利水電等對于鉆井技術比較依賴的行業則更需要重點對鉆井施工技術進行研究和分析，以便突破國外發達國家的技術封堵。在信息化水平越來越發達的現代落后的鉆井工程技術已經不能適應時代的需求，所以在未來的水利水電工程中需要對鉆井技術進行重點研究，改變傳統技術，實現現代化鉆井技術的騰飛。

【關鍵詞】水利水電工程 鉆井 技術 應用

在水利水電開發利用領域會遇到各種地形地貌，勘測施工等任務就會變得比較困難，而在安全施工思想的影響下，技術設備的使用也就變得更加重要了，這有這樣才能因地制宜的利用技術克服困難，而其中的鉆井技術很難在短時間內取得突破，需要更多的技術相結合才能取得一些成就。五十年代初，世界上成就顯著的鉆井技術大國都在進行著鉆井技術的研發，從那時起我國水利水電工程鉆井技術也開始逐漸發展，但是因為起步晚還需要克服很多大難題，即便在如今取得了很多成就，但是比起發達國家我國鉆井技術受地形條件的限制仍較遜色。反井鉆機技術成為水電和石油行業關注的重點內容。

1概況分析

五十年代單一的比較先進的技術在當前的水電工程中仍然在利用，如噴射式鉆井技術、叢式井鉆井技術等。這些技術在使用中逐漸表現出了弊端，很難和當前的信息化時代、計算機技術等相結合。科學技術、信息技術、網路化、智能化是當前時代的潮流，在各種鉆井技術的開發研究中的利用越來越廣泛，鉆井技術的研究開發領域因為這些要素的進入變得更加豐富，導致新的動力和鉆井技術逐漸代替舊的動力和技術，更多新設備等被引入水利水電開發領域，如反井鉆機等設備，這些設備使得原本很難克服的豎井、斜井導井施工問題變得簡單了很多。隨著我國水電行業發展，鉆井地域不斷向國土的各個地域擴張，井深也向著越來越深的地下發展，井型也因為需求不同變得比較獨特。現有的鉆井技術在很多時候都不能完全跟上上述變化，鉆井技術也就制約著水利水電工程的實施，同時鉆井技術在我國成型的時間比較晚，和發達國家的差距因此也比較大。反井鉆機技術也是一個國家鉆井技術水平標志，我國在水電行業的發展勢必應該發展專業的鉆井技術，并且用各種辦法解決其適用性及配套方面的問題。

2技術現狀

鉆井技術在實際應用中更多的需要考慮其復雜性，要明確鉆井地區的實際地質、濕度、土層等問題。還應該考慮風險性、隨機性或是偶然性等不確定因素對鉆井的影響。因為不同的地形其土質、底層及巖石、井眼等方面都有所不同，這些也會影響鉆井技術的實施使用。同時這些因素中又尤其以地層的復雜性與鉆具為重要關鍵，因為在鉆地層的過程中鉆頭和鉆具會因為高溫、高壓、高密度發生突然斷裂等現象，同時井噴、井塌、井漏加劇鉆頭和地層的不確定性，是非常復雜難以估計的，很容易發生事故。這種現實狀況下，反井鉆機在水利水電開發應用中就變得有利的多。

3發展優勢分析

反井鉆機技術以正向鉆出導孔后反向擴孔方式進行作業，這種特殊的作業方式使得它具備里很多的優點：

1.適應性強。反井鉆機技術應用到地形比較多的區域去解決井斜問題，它以研究垂直鉆進技術為中心，多進行實地操作驗證，從國際環境中吸取經驗，使得反井鉆機技術在冶金、化工等礦山在巖層中鉆、擴方面能發揮作用，同時能進行井下通風井、各種暗井、付井的鉆探，能滿足在水利水電施工要求的環境下作業。

2.設備比較先進。反井鉆機技術所使用的主要設備是使用廣泛且穩定的反井鉆機，該鉆機進過幾代的更新，目前發展到LM系列，具備了非常合理的推、拉力，旋轉扭矩，轉速等參數，采用全液壓驅動的形式，機體機構非常緊湊、重量輕便、功率合理。

3. 該鉆井技術在方面實行的是機械化自動化。在實施操作中能有效減少勞動。

4.鉆機的運行穩定，效益好。主機液壓系統保障了設備的運行穩定，其鉆桿用API國際通用標準組裝，能安全可靠的進行互換以及和其他設備進行配合作業，保證有效地打造施工需要的井孔。

5. 反井鉆機豎、斜井施工的能力很強。在水電水利開發中會遇到很多無法正面進行鉆井的情況，這個時候若是沒有好的鉆井技術和設備那么就會嚴重阻礙施工，而反井鉆機豎、斜井施工的能力是非常強的，比如在四川涼山州沙灣電站的斜角度鉆井就是采用反井鉆機技術進行克服的。

6. 反井鉆機施工方法能節約經濟成本，保護環境，保障安全。在傳統的鉆井技術中大量的人力和物力投入，但是其實際效果卻很不理想，而水電施工中新興的反井鉆機導井法施工僅需投入設備LM-200型反井鉆一臺套。在人員配置方面簡單分配操作工及換鉆桿人員幾個班組，按三班計算總計12人就能有效進行鉆探工作，不僅節省了人力，也節省了物力投資。同時在鉆井過程中幾乎不會產生太大的噪音，也不會產生太多的灰塵和氣體，這就很好的保護了施工環境。工作人員不需要進行復雜的操作，大部分時間只需注意觀察即可，從而保障施工人員的安問題。

4、反井鉆機在水電工程中的施工前景

在水電行業的迅速發展的時代，安全文明施工的理念深入人心，人們的環保意識空前加強，水電工程施工中也把安全要求放在第一位置，而受到市場經濟的影響，水利水電施工更加注重成本的投入，另外對于工期的要求也越加緊迫，這就使得傳統鉆井技術在當前的時代中無法實現成本的減低，也不能實現豎井、斜井施工的安全性，所以當前反井鉆機在水電工程中的施工時能滿足節省人力，節省物力投資，保障安全等，且施工作業人員配置較少，減少豎、斜井的施工難度，從而有效的提高施工效益。因此，反井鉆機導井法施工在水電工程施工中有廣泛前景。這種技術很有實踐的價值，所以在未來的發展潛力非常大。

總之，反井鉆機鉆井技術隨著鉆井地域、科技等的發展，會在水電施工領域進一步得到廣泛的關注和應用，從而克服現有的鉆井技術的弊病實現在各種惡劣之地和困境中實施鉆井的、活動。同時隨著在各個地區鉆井的深度也逐漸由淺向深，鉆井的井型不斷變化，這些都促使著鉆井技術不斷的進步，以便能在未來的鉆井技術領域取得更多的突破，同時爭取國際合作和交流也是發展鉆井技術的有利措施。

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