鉆井施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

劉軍

【摘要】中國(guó)在50年代以后鉆井技術(shù)發(fā)展迅速，很多鉆井技術(shù)被利用與各個(gè)方面，石油行業(yè)、水利水電等對(duì)于鉆井技術(shù)比較依賴(lài)的行業(yè)則更需要重點(diǎn)對(duì)鉆井施工技術(shù)進(jìn)行研究和分析，以便突破國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)封堵。在信息化水平越來(lái)越發(fā)達(dá)的現(xiàn)代落后的鉆井工程技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的需求，所以在未來(lái)的水利水電工程中需要對(duì)鉆井技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究，改變傳統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化鉆井技術(shù)的騰飛。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程 鉆井 技術(shù) 應(yīng)用

在水利水電開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域會(huì)遇到各種地形地貌，勘測(cè)施工等任務(wù)就會(huì)變得比較困難，而在安全施工思想的影響下，技術(shù)設(shè)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(shù)克服困難，而其中的鉆井技術(shù)很難在短時(shí)間內(nèi)取得突破，需要更多的技術(shù)相結(jié)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(shù)大國(guó)都在進(jìn)行著鉆井技術(shù)的研發(fā)，從那時(shí)起我國(guó)水利水電工程鉆井技術(shù)也開(kāi)始逐漸發(fā)展，但是因?yàn)槠鸩酵磉€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(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)鉆井技術(shù)受地形條件的限制仍較遜色。反井鉆機(jī)技術(shù)成為水電和石油行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。

1概況分析

五十年代單一的比較先進(jìn)的技術(shù)在當(dāng)前的水電工程中仍然在利用，如噴射式鉆井技術(shù)、叢式井鉆井技術(shù)等。這些技術(shù)在使用中逐漸表現(xiàn)出了弊端，很難和當(dāng)前的信息化時(shí)代、計(jì)算機(jī)技術(shù)等相結(jié)合。科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)路化、智能化是當(dāng)前時(shí)代的潮流，在各種鉆井技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究中的利用越來(lái)越廣泛，鉆井技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域因?yàn)檫@些要素的進(jìn)入變得更加豐富，導(dǎo)致新的動(dòng)力和鉆井技術(shù)逐漸代替舊的動(dòng)力和技術(shù)，更多新設(shè)備等被引入水利水電開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，如反井鉆機(jī)等設(shè)備，這些設(shè)備使得原本很難克服的豎井、斜井導(dǎo)井施工問(wèn)題變得簡(jiǎn)單了很多。隨著我國(guó)水電行業(yè)發(fā)展，鉆井地域不斷向國(guó)土的各個(gè)地域擴(kuò)張，井深也向著越來(lái)越深的地下發(fā)展，井型也因?yàn)樾枨蟛煌兊帽容^獨(dú)特。現(xiàn)有的鉆井技術(shù)在很多時(shí)候都不能完全跟上上述變化，鉆井技術(shù)也就制約著水利水電工程的實(shí)施，同時(shí)鉆井技術(shù)在我國(guó)成型的時(shí)間比較晚，和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距因此也比較大。反井鉆機(jī)技術(shù)也是一個(gè)國(guó)家鉆井技術(shù)水平標(biāo)志，我國(guó)在水電行業(yè)的發(fā)展勢(shì)必應(yīng)該發(fā)展專(zhuān)業(yè)的鉆井技術(shù)，并且用各種辦法解決其適用性及配套方面的問(wèn)題。

2技術(shù)現(xiàn)狀

鉆井技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中更多的需要考慮其復(fù)雜性，要明確鉆井地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)、濕度、土層等問(wèn)題。還應(yīng)該考慮風(fēng)險(xiǎn)性、隨機(jī)性或是偶然性等不確定因素對(duì)鉆井的影響。因?yàn)椴煌牡匦纹渫临|(zhì)、底層及巖石、井眼等方面都有所不同，這些也會(huì)影響鉆井技術(shù)的實(shí)施使用。同時(shí)這些因素中又尤其以地層的復(fù)雜性與鉆具為重要關(guān)鍵，因?yàn)樵阢@地層的過(guò)程中鉆頭和鉆具會(huì)因?yàn)楦邷亍⒏邏骸⒏呙芏劝l(fā)生突然斷裂等現(xiàn)象，同時(shí)井噴、井塌、井漏加劇鉆頭和地層的不確定性，是非常復(fù)雜難以估計(jì)的，很容易發(fā)生事故。這種現(xiàn)實(shí)狀況下，反井鉆機(jī)在水利水電開(kāi)發(fā)應(yīng)用中就變得有利的多。

3發(fā)展優(yōu)勢(shì)分析

反井鉆機(jī)技術(shù)以正向鉆出導(dǎo)孔后反向擴(kuò)孔方式進(jìn)行作業(yè)，這種特殊的作業(yè)方式使得它具備里很多的優(yōu)點(diǎn)：

1.適應(yīng)性強(qiáng)。反井鉆機(jī)技術(shù)應(yīng)用到地形比較多的區(qū)域去解決井斜問(wèn)題，它以研究垂直鉆進(jìn)技術(shù)為中心，多進(jìn)行實(shí)地操作驗(yàn)證，從國(guó)際環(huán)境中吸取經(jīng)驗(yàn)，使得反井鉆機(jī)技術(shù)在冶金、化工等礦山在巖層中鉆、擴(kuò)方面能發(fā)揮作用，同時(shí)能進(jìn)行井下通風(fēng)井、各種暗井、付井的鉆探，能滿(mǎn)足在水利水電施工要求的環(huán)境下作業(yè)。

2.設(shè)備比較先進(jìn)。反井鉆機(jī)技術(shù)所使用的主要設(shè)備是使用廣泛且穩(wěn)定的反井鉆機(jī)，該鉆機(jī)進(jìn)過(guò)幾代的更新，目前發(fā)展到LM系列，具備了非常合理的推、拉力，旋轉(zhuǎn)扭矩，轉(zhuǎn)速等參數(shù)，采用全液壓驅(qū)動(dòng)的形式，機(jī)體機(jī)構(gòu)非常緊湊、重量輕便、功率合理。

3. 該鉆井技術(shù)在方面實(shí)行的是機(jī)械化自動(dòng)化。在實(shí)施操作中能有效減少勞動(dòng)。

4.鉆機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，效益好。主機(jī)液壓系統(tǒng)保障了設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定，其鉆桿用API國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)組裝，能安全可靠的進(jìn)行互換以及和其他設(shè)備進(jìn)行配合作業(yè)，保證有效地打造施工需要的井孔。

5. 反井鉆機(jī)豎、斜井施工的能力很強(qiáng)。在水電水利開(kāi)發(fā)中會(huì)遇到很多無(wú)法正面進(jìn)行鉆井的情況，這個(gè)時(shí)候若是沒(méi)有好的鉆井技術(shù)和設(shè)備那么就會(huì)嚴(yán)重阻礙施工，而反井鉆機(jī)豎、斜井施工的能力是非常強(qiáng)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(jī)技術(shù)進(jìn)行克服的。

6. 反井鉆機(jī)施工方法能節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，保護(hù)環(huán)境，保障安全。在傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)中大量的人力和物力投入，但是其實(shí)際效果卻很不理想，而水電施工中新興的反井鉆機(jī)導(dǎo)井法施工僅需投入設(shè)備LM-200型反井鉆一臺(tái)套。在人員配置方面簡(jiǎn)單分配操作工及換鉆桿人員幾個(gè)班組，按三班計(jì)算總計(jì)12人就能有效進(jìn)行鉆探工作，不僅節(jié)省了人力，也節(jié)省了物力投資。同時(shí)在鉆井過(guò)程中幾乎不會(huì)產(chǎn)生太大的噪音，也不會(huì)產(chǎn)生太多的灰塵和氣體，這就很好的保護(hù)了施工環(huán)境。工作人員不需要進(jìn)行復(fù)雜的操作，大部分時(shí)間只需注意觀察即可，從而保障施工人員的安問(wèn)題。

4、反井鉆機(jī)在水電工程中的施工前景

在水電行業(yè)的迅速發(fā)展的時(shí)代，安全文明施工的理念深入人心，人們的環(huán)保意識(shí)空前加強(qiáng)，水電工程施工中也把安全要求放在第一位置，而受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響，水利水電施工更加注重成本的投入，另外對(duì)于工期的要求也越加緊迫，這就使得傳統(tǒng)鉆井技術(shù)在當(dāng)前的時(shí)代中無(wú)法實(shí)現(xiàn)成本的減低，也不能實(shí)現(xiàn)豎井、斜井施工的安全性，所以當(dāng)前反井鉆機(jī)在水電工程中的施工時(shí)能滿(mǎn)足節(jié)省人力，節(jié)省物力投資，保障安全等，且施工作業(yè)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(jī)導(dǎo)井法施工在水電工程施工中有廣泛前景。這種技術(shù)很有實(shí)踐的價(jià)值，所以在未來(lái)的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆?/p>

總之，反井鉆機(jī)鉆井技術(shù)隨著鉆井地域、科技等的發(fā)展，會(huì)在水電施工領(lǐng)域進(jìn)一步得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，從而克服現(xiàn)有的鉆井技術(shù)的弊病實(shí)現(xiàn)在各種惡劣之地和困境中實(shí)施鉆井的、活動(dòng)。同時(shí)隨著在各個(gè)地區(qū)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(shù)不斷的進(jìn)步，以便能在未來(lái)的鉆井技術(shù)領(lǐng)域取得更多的突破，同時(shí)爭(zhēng)取國(guó)際合作和交流也是發(fā)展鉆井技術(shù)的有利措施。

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