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[摘 要]目前在天然气管线建设中其所采用的技术种类不断的发展及完善,其中定向钻技术作为一种非开挖式施工措施,在实际的应用中有着成本低、影响小的应用优点。同时为了加强定向钻技术的实际应用效率,必须要针对其技术使用中存在的问题来进行处理,从多方面考虑如何对相关技术的应用进行控制,以此来保证定向钻技术应用的可靠性,进而提升天然气管线的建设质量。
[关键词]天然气管线;定向钻技术;施工控制;重点
中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0036-01
天然气管线在实际的施工过程中必须要保证其安全性及稳定性,而定向钻技术作为现今在管线建设中常用的技术种类之一,必须要对其实际的应用过程进行严格的控制,本文通过分析在现今定向钻技术应用中存在的几点问题来研究其实际需要控制的要点内容,并提出相应的技术控制措施,从而使定向钻技术可以达到规定的施工标准要求。
1.定向钻技术特点的分析
定向钻技术其主要应用于管道工程中,一般此类管道施工都属于大型工程。在定向钻技术的应用中,其主要是应用钻机进行钻孔、扩孔、清孔,之后在采用管道回拖技术来完成管道的施工活动。定向钻技术其作为一种安全系数较高的施工措施,在天然气管线建设中的应用范围不断的扩大。并且现今在施工中所应用的定向钻机其系统的科技水平不断提高,在实际的应用中具有导向功能,可以使钻机钻头在达到设计的钻点后变为扩孔器,使管道其钻孔可以达到规定的目标直径范围,此种技术在实际的应用中有着高效便捷的优势。并且在天气管线的施工建设过程中,其必定会遇到各类的阻碍,还会对周边的环境产生一定的影响,这为实际的建设施工带来了一定的难度,而定向钻技术具有的非开挖性特点可以降低人工或是天然阻碍对施工过程所产生的影响,并且减少对周边环境的破坏,因此具有较高的实用价值。
2.当前定向钻施工技术的存在问题分析
2.1 施工市场缺乏管理机制
目前国家没有对定向钻施工设定资质准入机制,只要具有市政行业施工资质,购台定向钻钻机等设备,就可以进行定向钻施工,对技术人员的配备更无相关要求。在施工时没有按照图纸甚至在没有图纸的情况下就开始施工,施工前不进行管线探测普查,施工过程中不注意相关数据的收集和记录,施工结束又没有必要的竣工资料对敷设管道管位进行描述,为今后管道的维护保养和其它管线的施工带来了隐患。
2.2 缺乏统一的标准指引
目前,国家尚未专门就定向钻穿越设计施工出台相关的技术规范。虽然在相关规范中对定向钻穿越设计施工有部分的要求。但其内容的详细程度还不足以指导、规范具体的设计、施工操作,尤其是对竣工验收的要求、资料的编制、对管位如何准确定位等方面的要求还不够完善。建设单位很难找到合适的标准要求对施工单位进行监督、管理。
2.3 受探测技术限制
城市道路中各种管线众多,错综复杂,这些管线有金属的、塑料的、混凝土的等各种材质,口径也从几十毫米到一两米不等。由于不同的探测方法对不同类型的管线适用性不同,单一的探测方法往往无法探明所有的管线,加上探测过程中各种管线信号可能产生相互干扰,影响探测的准确度。
3.在天然气管线建设中定向钻技术的控制重点分析
3.1 对定向钻技术中的泥浆进行控制
对于天然气管线的建设来说,其定向钻技术的使用中泥浆对其定向穿越有着最直接的影响,在定向钻技术的使用中其穿越所经过的地质层多数为粉质粘土,因此对泥浆其实际的成孔质量有着较高的要求,并且还需保证其有较好的固壁性。在此情况下需要对泥浆进行以下几点控制:第一,确定泥浆的配比,一般在天然气管线施工中其所应用的泥浆主要是以一级钠基膨润土及泥浆添加剂作为主要的配制材料,因此需要对其具体的配比进行严格的控制,保证其符合定向钻施工技术的使用要求;第二,对泥浆添加剂进行合理的控制,一般在定向钻施工中,其泥浆主要配制采用的添加剂种类较多,因此需要进行合理的控制,如对降失水剂、强化剂等添加剂的应用;第三,确保泥浆循环周期,在天然气管线施工中为了可以使膨润土水化时间得到保障,可以根据实际的施工条件来设置相应的加料配浆系统,以此来保证在泥浆循环周期得到延长的条件下使其材料的性能得到提升。
3.2 对定向钻技术中导向孔进行控制
导向孔属于天气管线建设中较为重要的施工部分,其直接影响了后续施工中方向的正确性,因此必须要在定向钻技术应用中对其导向孔施工进行合理的控制:首先,需要保证导向钻头及钻杆连接的标准化,使其连接可以达到紧固要求,防止在实际的施工过程中出现钻头脱落的情况;其次,还需做好中线的测量工作,其一般是应用经纬仪来对钻孔导向孔的中心线位置进行确定,并做好相应的标记工作,以此作为依据来控制在导向孔施工中心位置,避免出现偏差问题;最后,要对导向孔误差进行控制,一般在定向钻技术中其要求导向孔精度存在的纵向偏差低于管线穿越长度的1%,而横向偏差需要控制在1.5%以内。
3.3 对定向钻技术中管材的连接进行控制
管材连接的质量与施工质量有着极为密切的关系,因此,在施工过程中必须要对管道的连接工作进行严格的控制,如果管道安装区域的长度不够,那么就要使用分段法来进行连接。为了保证管道的连接质量,在管道材料的选择上,必须要使用符合国家标准规范的材料,要选择专业性強的作业人员按照双向管道下向焊接的方式进行焊接。
3.4 对定向钻技术中回扩进行控制
在扩孔的过程中,需要对回扩数据进行全程的控制和分析,这些数据包括扭矩力、推拉力以及泥浆拉力等等,对于这些数据必须要再三进行核实,看这些数据是否可以满足管道回扩的实际需求。同时,在回扩工作之中,必须要与现场的地质情况相结合,采用合理的扩孔器,保证回扩的质量。
3.5 对定向钻技术中回拖进行控制
管道回拖工作是定向钻技术中的重要组成部分,对于管道的回拖工作要根据实际的施工方案来进行,有些施工长度会受到现场条件的影响而不得不对管线进行分次安装,如果遇到这种情况,在管道回拖的工作中,需要暂时停顿来做好管线的连接工作。为此,管道进入施工层之前,就需要做好管道的连接工作,为了保证管道在土层停留时不会被卡死,必须要对管道回拖工作进行严格的控制。此外,为了防止管道在穿越恶劣土层时出现风险,可以根据工程的实际情况,适当增加定向钻机来做好管道回拖工作。
3.6 对定向钻技术中控向操作进行控制
控向仪器的质量直接影响着施工的质量,为了保证控向仪器的精密性,必须要安排专业知识水平过硬、责任心强的技术人员来操作,同时,要选择先进的仪器数据系统,对于仪器中的探棒,要根据施工情况对其进行定期消磁。此外,在使用仪器前,必须要再三校正,消除干扰仪器的磁场,保证孔向操作工作的精度和准度。
结论:在天然气管线建设过程中定向钻施工技术所涉及的内容较多,因此必须要结合实际来做好相关的施工控制工作。上文中所提出的定向钻技术控制措施具有一定的参考价值,同时在实际的天然气管线建设施工中,还需以地理环境特征、关键环节要求、施工设计内容等为基准来制定相应的技术控制方案,以此来保证控制措施应用对有效性及适当性。
参考文献
[1] 何欣奎,邹代军.石油天然气管道定向钻工程的施工技术与质量控制[J].建筑知识:学术刊,2014:456-456
[2] 徐栋.复杂地质条件下定向钻穿越技术在天然气管道施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(35)
[3] 顾文京,阎明,王长领.探究燃气管道施工中水平定向钻的运用[J].工程技术:全文版,2017(2):00112-00112
[关键词]天然气管线;定向钻技术;施工控制;重点
中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0036-01
天然气管线在实际的施工过程中必须要保证其安全性及稳定性,而定向钻技术作为现今在管线建设中常用的技术种类之一,必须要对其实际的应用过程进行严格的控制,本文通过分析在现今定向钻技术应用中存在的几点问题来研究其实际需要控制的要点内容,并提出相应的技术控制措施,从而使定向钻技术可以达到规定的施工标准要求。
1.定向钻技术特点的分析
定向钻技术其主要应用于管道工程中,一般此类管道施工都属于大型工程。在定向钻技术的应用中,其主要是应用钻机进行钻孔、扩孔、清孔,之后在采用管道回拖技术来完成管道的施工活动。定向钻技术其作为一种安全系数较高的施工措施,在天然气管线建设中的应用范围不断的扩大。并且现今在施工中所应用的定向钻机其系统的科技水平不断提高,在实际的应用中具有导向功能,可以使钻机钻头在达到设计的钻点后变为扩孔器,使管道其钻孔可以达到规定的目标直径范围,此种技术在实际的应用中有着高效便捷的优势。并且在天气管线的施工建设过程中,其必定会遇到各类的阻碍,还会对周边的环境产生一定的影响,这为实际的建设施工带来了一定的难度,而定向钻技术具有的非开挖性特点可以降低人工或是天然阻碍对施工过程所产生的影响,并且减少对周边环境的破坏,因此具有较高的实用价值。
2.当前定向钻施工技术的存在问题分析
2.1 施工市场缺乏管理机制
目前国家没有对定向钻施工设定资质准入机制,只要具有市政行业施工资质,购台定向钻钻机等设备,就可以进行定向钻施工,对技术人员的配备更无相关要求。在施工时没有按照图纸甚至在没有图纸的情况下就开始施工,施工前不进行管线探测普查,施工过程中不注意相关数据的收集和记录,施工结束又没有必要的竣工资料对敷设管道管位进行描述,为今后管道的维护保养和其它管线的施工带来了隐患。
2.2 缺乏统一的标准指引
目前,国家尚未专门就定向钻穿越设计施工出台相关的技术规范。虽然在相关规范中对定向钻穿越设计施工有部分的要求。但其内容的详细程度还不足以指导、规范具体的设计、施工操作,尤其是对竣工验收的要求、资料的编制、对管位如何准确定位等方面的要求还不够完善。建设单位很难找到合适的标准要求对施工单位进行监督、管理。
2.3 受探测技术限制
城市道路中各种管线众多,错综复杂,这些管线有金属的、塑料的、混凝土的等各种材质,口径也从几十毫米到一两米不等。由于不同的探测方法对不同类型的管线适用性不同,单一的探测方法往往无法探明所有的管线,加上探测过程中各种管线信号可能产生相互干扰,影响探测的准确度。
3.在天然气管线建设中定向钻技术的控制重点分析
3.1 对定向钻技术中的泥浆进行控制
对于天然气管线的建设来说,其定向钻技术的使用中泥浆对其定向穿越有着最直接的影响,在定向钻技术的使用中其穿越所经过的地质层多数为粉质粘土,因此对泥浆其实际的成孔质量有着较高的要求,并且还需保证其有较好的固壁性。在此情况下需要对泥浆进行以下几点控制:第一,确定泥浆的配比,一般在天然气管线施工中其所应用的泥浆主要是以一级钠基膨润土及泥浆添加剂作为主要的配制材料,因此需要对其具体的配比进行严格的控制,保证其符合定向钻施工技术的使用要求;第二,对泥浆添加剂进行合理的控制,一般在定向钻施工中,其泥浆主要配制采用的添加剂种类较多,因此需要进行合理的控制,如对降失水剂、强化剂等添加剂的应用;第三,确保泥浆循环周期,在天然气管线施工中为了可以使膨润土水化时间得到保障,可以根据实际的施工条件来设置相应的加料配浆系统,以此来保证在泥浆循环周期得到延长的条件下使其材料的性能得到提升。
3.2 对定向钻技术中导向孔进行控制
导向孔属于天气管线建设中较为重要的施工部分,其直接影响了后续施工中方向的正确性,因此必须要在定向钻技术应用中对其导向孔施工进行合理的控制:首先,需要保证导向钻头及钻杆连接的标准化,使其连接可以达到紧固要求,防止在实际的施工过程中出现钻头脱落的情况;其次,还需做好中线的测量工作,其一般是应用经纬仪来对钻孔导向孔的中心线位置进行确定,并做好相应的标记工作,以此作为依据来控制在导向孔施工中心位置,避免出现偏差问题;最后,要对导向孔误差进行控制,一般在定向钻技术中其要求导向孔精度存在的纵向偏差低于管线穿越长度的1%,而横向偏差需要控制在1.5%以内。
3.3 对定向钻技术中管材的连接进行控制
管材连接的质量与施工质量有着极为密切的关系,因此,在施工过程中必须要对管道的连接工作进行严格的控制,如果管道安装区域的长度不够,那么就要使用分段法来进行连接。为了保证管道的连接质量,在管道材料的选择上,必须要使用符合国家标准规范的材料,要选择专业性強的作业人员按照双向管道下向焊接的方式进行焊接。
3.4 对定向钻技术中回扩进行控制
在扩孔的过程中,需要对回扩数据进行全程的控制和分析,这些数据包括扭矩力、推拉力以及泥浆拉力等等,对于这些数据必须要再三进行核实,看这些数据是否可以满足管道回扩的实际需求。同时,在回扩工作之中,必须要与现场的地质情况相结合,采用合理的扩孔器,保证回扩的质量。
3.5 对定向钻技术中回拖进行控制
管道回拖工作是定向钻技术中的重要组成部分,对于管道的回拖工作要根据实际的施工方案来进行,有些施工长度会受到现场条件的影响而不得不对管线进行分次安装,如果遇到这种情况,在管道回拖的工作中,需要暂时停顿来做好管线的连接工作。为此,管道进入施工层之前,就需要做好管道的连接工作,为了保证管道在土层停留时不会被卡死,必须要对管道回拖工作进行严格的控制。此外,为了防止管道在穿越恶劣土层时出现风险,可以根据工程的实际情况,适当增加定向钻机来做好管道回拖工作。
3.6 对定向钻技术中控向操作进行控制
控向仪器的质量直接影响着施工的质量,为了保证控向仪器的精密性,必须要安排专业知识水平过硬、责任心强的技术人员来操作,同时,要选择先进的仪器数据系统,对于仪器中的探棒,要根据施工情况对其进行定期消磁。此外,在使用仪器前,必须要再三校正,消除干扰仪器的磁场,保证孔向操作工作的精度和准度。
结论:在天然气管线建设过程中定向钻施工技术所涉及的内容较多,因此必须要结合实际来做好相关的施工控制工作。上文中所提出的定向钻技术控制措施具有一定的参考价值,同时在实际的天然气管线建设施工中,还需以地理环境特征、关键环节要求、施工设计内容等为基准来制定相应的技术控制方案,以此来保证控制措施应用对有效性及适当性。
参考文献
[1] 何欣奎,邹代军.石油天然气管道定向钻工程的施工技术与质量控制[J].建筑知识:学术刊,2014:456-456
[2] 徐栋.复杂地质条件下定向钻穿越技术在天然气管道施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(35)
[3] 顾文京,阎明,王长领.探究燃气管道施工中水平定向钻的运用[J].工程技术:全文版,2017(2):00112-00112