水平定向鉆技術在管道穿越工程中的應用研究

劉魯杰

摘 要：目前，隨著科學技術的不斷發展，水平定向鉆技術在管道穿越工程中的應用也逐漸出現在人們的視野中，水平定向鉆技術以其獨特的優越性，為社會創造了良好的經濟效益。該文首先介紹了水平定向鉆技術系統的相關內容，然后闡述水平定向鉆技術在管道穿越工程中的施工工藝特點以及水平定向鉆技術在管道穿越工程中的控制要點，最后針對提高水平定向鉆技術在管道穿越工程中的有效應用提出了相應的解決方案。

關鍵詞：水平定向鉆技術 管道穿越工程 應用 研究

中圖分類號：TE973 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0075-02

眾所周知，隨著我國國民經濟的不斷提高以及城市化的不斷發展，在管道穿越工程中，傳統的開挖方式已經不能滿足城市發展的需要。因此，我們需要在傳統的開挖方式的基礎上進行改革和創新，針對目前面臨的這種情況，我們在管道穿越工程中采取了水平定向鉆技術，以便有效地解決在管道穿越工程中出現的問題，水平定向鉆技術具備安全性和可靠性，所產生的社會經濟效益十分明顯，因此，水平定向鉆技術在管道穿越工程中將會更加廣泛地被推廣和使用。

1 水平定向鉆系統的簡介

1.1 鉆機系統

鉆機系統是穿越設備鉆進作業及回拖作業的主體，鉆機系統的組成部分包括鉆機主機、轉盤等，它主要是通過將鉆機主機放置在鉆機架上，以此來完成鉆進作業和回拖作業，達到不同作業狀態下的要求。

1.2 動力系統

動力系統的組成部分包括液壓動力源和發電機，動力系統的主要功能在于為鉆機系統提高壓液壓油，并以此作為鉆機的動力，保障鉆機系統的正常運行。

1.3 控向系統

控向系統的主要功能在于控制鉆頭在地下的具體位置，從而能夠正確地引導鉆頭進行鉆進作業，控向系統在水平鉆技術中必不可少，因為它可以保證鉆頭按照設計好的曲線進行鉆進作業。目前，我國使用的控向系統主要是手提無線式和有線式兩種形式的控向系統，二者各有優缺點，在針對不同狀況的管道穿越工程中，應該根據管道穿越工程的實際情況，具體問題具體分析，綜合考慮各種因素，選擇最優的控向系統。

1.4 泥漿系統

泥漿系統的主要功能在于為鉆機系統提供適合鉆進工況的泥漿，泥漿與鉆孔回拖密切相關，因此，在配置泥漿時，應以地質結構情況為主要依據來配置泥漿，這樣的好處是可以穩定孔壁、清除鉆進產生的土屑，從而起到固孔護管的作用。

2 水平定向鉆技術在管道穿越工程中的施工工藝特點

（1）水平定向鉆穿越施工技術具有先進的非開挖鋪設管道技術，它可以廣泛地應用到城市管道穿越工程的建設中，并且不需要開挖和回填，這就在一定程度上保證了其作業的高效率。除此之外，它的工程造價比較低，而且其對交通以及地面環境不構成任何的破壞。

（2）在管道穿越工程的施工中，它的施工不受季節以及惡劣天氣的影響限制，因此，具有施工周期短、施工速度快、施工安全等特點。

（3）在水平定向鉆技術在管道穿越工程中的應用過程中，一方面，其穿越設備的穿越精度高，并且其自帶導向系統，可以有效地調整鋪設方向；另一方面，管線弧形鋪設距離長，這樣可以滿足在管道穿越工程中的設計以及施工要求，而且還可以使管線繞過地下障礙物。

（4）水平定向鉆穿越施工技術適用于各種材質的管道穿越工程，水平定向鉆技術穿越工程施工并不影響人們正常生活和工作秩序，這樣在一定程度上就可以避免傳統管道穿越施工過程中對居民生活的影響。

3 水平定向鉆技術在管道穿越工程中的控制要點

3.1 水平定向鉆技術的組成要求

對水平定向鉆技術的組成部分的要求可分為3個部分，即對鉆機系統的要求是保證鉆機的回拖能力滿足管道穿越工程的施工要求；對控向系統的要求是當穿越管道深度在15 m以下時，應當采用有線控向系統；對泥漿系統的要求是根據實際情況保證泥漿的供給量、配比等。

3.2 重視到泥漿的作用

泥漿可以生動地比喻為水平定向鉆管道穿越的血液，泥漿的粘稠度、供給量可以有效地保證鉆機的鉆進速度， 在一般情況下，導向孔的鉆進速度要快于回拖速度要，但是也可能會由于別的原因，導致的實際情況與理論情況相反。

3.3 工程造價

影響工程造價的主要因素是地質情況，其次為管道長度以及鉆機的成本，在管道穿越工程中要明確影響工程造價的因素，在此基礎上，尋求合理的施工方案，最大限度地將工程造價降到最低。

4 提高水平定向鉆技術在管道穿越工程中應用的有效措施

4.1 選擇最佳方案

水平定向鉆管道穿越是一種風險性比較高的工程，所以，在管道穿越施工過程中，必須最大限度地保證每個環節的安全性，因為任何小的失誤都可能帶來嚴重的后果。在管徑大、地質差的穿越工程中，施工過程可能會出現卡鉆、斷鉆等風險，對此，在施工過程中應當結合管道穿越工程的實際情況，統籌兼顧，優化組合，從而選擇最優的施工方案，保證穿越工程的成功進行。

4.2 嚴格進行導向孔作業

導向孔是穿越設計路徑地下成孔貫通的基礎，在進行導向孔作業中，必須要嚴格控制曲率半徑，以此來保障穿越曲線的平滑穩定，保證后續工作的正常進行。

4.3 提高工作人員的專業技能與專業素質

在針對提高水平定向鉆技術在管道穿越工程中應用研究過程中，必須提高工作人員的專業素質和專業技能，同時還要改觀工作人員的工作作風和工作理念，促使工作人員本著對工作負責的態度，認真地對待每一項工作，增強工作責任心，并能主動地學習專業知識，提高自己的專業技能以及綜合素質。為此，必須要采取一系列，措施，首先就要加強對工作人員的相關培訓工作，幫助他們更加充分地掌握水平定向鉆技術的相關概念，管道穿越工程常見的問題以及此項工程的施工技術要點等，最大程度地保證管道穿越工程的正常運行。除此之外，還可以聘用具備更高要求專業技能的工作人員，通過這種方式不僅可以提升工作人員對專業知識及專業技能的掌握，還能夠增強其責任意識，增強管道穿越工程的安全性。

4.4 制定安全管理制度

“沒有規矩不成方圓”，要想強化管道穿越工程中的水平定向鉆技術，保障其工程有效正常的進行，必須要建立起一套完整的管理制度，明確各種提高管道穿越工程安全保障應采取的相關措施。因此，要合理地分析水平定向鉆技術的有關特性以及相關內容，充分了解管道穿越工程可能發生的故障，并在此基礎上，建立健全質量保證體系和管理制度，更好地保障管道穿越工程的安全性。

4.5 制定目標

在對水平定向鉆技術在管道穿越工程中應用的研究的過程中，我們追求的是管道穿越工程的質量和安全度。因此，需要充分了解水平定向鉆的相關知識以及相關的施工工藝特點，并且制定一個目標，針對其可能發生的安全問題以及產生的后果進行預測和估計，還要采取有效詳細的措施，盡最大可能地完成既定的目標。因此，我們應當結合管道穿越工程的實際情況，實事求是，嚴格遵循該工程的評估標準，努力追求和實現其質量目標。

5 結語

綜上所述，通過該文對水平定向鉆技術在管道穿越工程中的相關介紹，我們了解了水平定向鉆的相關內容以及水平定向鉆的組成部分，這對我們更好地掌握水平定向鉆技術起到了很大的幫助作用，從而能夠最大限度地提高水平定向鉆技術在管道穿越中的有效運用，保障管道穿越工程的安全穩定，促進我國的經濟發展和社會穩定。

參考文獻

[1] 閏相禎，丁鵬，楊秀娟.水平定向鉆技術在管道穿越工程中的應用研究[J].石油學報，2008（3）：292-293.

[2] 羅明，乾煒杰.水平定向鉆技術在漢江輸油管道穿越工程中的應用[J].化工建設工程，2001（3）：24-25.