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關(guān)鍵詞：石油企業(yè)；鉆前工程；項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理
中圖分類號(hào)：C29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
根據(jù)石油鉆前工程的項(xiàng)目管理階段分化，以及相關(guān)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理主要包括施工項(xiàng)目的施工過程。石油鉆前工程的風(fēng)險(xiǎn)管理，主要是針對(duì)工程項(xiàng)目在施工過程中，承包商所面臨的進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。從工程項(xiàng)目承包商的角度出發(fā)，相關(guān)人員要重點(diǎn)對(duì)鉆前工程項(xiàng)目目標(biāo)進(jìn)度的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行管理，并遵守相關(guān)原則，使工程項(xiàng)目更安全有效的進(jìn)行。
一、石油鉆前工程項(xiàng)目
按照規(guī)定的時(shí)間和石油鉆前工程的相關(guān)要求和投資預(yù)算，鉆前工程項(xiàng)目要進(jìn)行井位勘探、征用土地、修建道路以及供電通水等工作，并做好防凍和保溫措施，妥善進(jìn)行鉆機(jī)的安裝工作，準(zhǔn)備好工程的鉆具和材料[1]。該項(xiàng)目是油田建設(shè)中的主要工程建設(shè)項(xiàng)目，并涉及了多個(gè)建設(shè)部門，屬于一項(xiàng)非常復(fù)雜的野外工程項(xiàng)目，有較大的施工風(fēng)險(xiǎn)。所以石油項(xiàng)目管理人員非常重視鉆前工程的風(fēng)險(xiǎn)管理工作。
工期時(shí)間短、投資較大、參與主體較多時(shí)，石油鉆前工程的主要特點(diǎn)。石油鉆前工程會(huì)受到工程環(huán)境的影響，例如當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)和自然環(huán)境，尤其是氣候變化會(huì)直接影響工程建設(shè)的各個(gè)部門。石油鉆前工程的可利用資源是十分有限的，并且是一次性施工，所以施工人員在施工過程中，要節(jié)約資源，可持續(xù)發(fā)展；石油鉆前工程十分不穩(wěn)定，并要求較高的技術(shù)含量，所以相關(guān)單位要考慮這方面因素，指派施工人員，確保鉆前工程不會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)。
二、石油鉆前工程的風(fēng)險(xiǎn)管理
（一）施工實(shí)例
以某段井公路為例，其長度為4.157km，該工程中的鉆前工程主要分為兩個(gè)階段，公路工程師第一階段，包括JD1-JD79，公路總長度為3.844km；井場工程為鉆前工程的第二階段。在整個(gè)鉆前工程中，共有2出恢復(fù)地方公路，并在搭線位置設(shè)置了1座100cmX60cm的洞口涵洞。施工人員將施工中的地面污水匯聚到場外的污水池中，然后將一座100cmX60cm的涵洞設(shè)置在巖屑池邊。
（二）項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)
在實(shí)際施工中，石油鉆前工程可能會(huì)出現(xiàn)延誤和增加成本的問題，其中包含了很大的風(fēng)險(xiǎn)，所以施工人員應(yīng)掌握項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，并采取合理的措施解決。
鉆前工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)具有一定不確定性，因?yàn)樵摴こ添?xiàng)目經(jīng)常因?yàn)闀r(shí)間和地點(diǎn)出現(xiàn)變化，甚至在一定影響下，工程類型也會(huì)出現(xiàn)變更，這種情況造成項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)也產(chǎn)生一些差異。不同類型的風(fēng)險(xiǎn)的危害程度也有一定不同[2]。在施工過程中，鉆前工程沒有固定類型，根據(jù)石油工程建設(shè)的具體情況，該項(xiàng)目復(fù)雜多變，這種情況促使施工人員選擇柔性和動(dòng)態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)方式。
石油鉆前工程具有多變性和客觀性的特點(diǎn)。因?yàn)樵擁?xiàng)目可有很多不同的工作層面和工作流程，所以工作面或子項(xiàng)目容易發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，并會(huì)影響到其他系統(tǒng)工程。在整個(gè)石油工程中，風(fēng)險(xiǎn)并不是單一性的，而是變化的，復(fù)雜的。所以施工人員在進(jìn)行鉆前工程建設(shè)的過程中，要綜合分析定性和定量兩個(gè)方向，確保風(fēng)險(xiǎn)管理達(dá)到應(yīng)有的效果。石油鉆前工程多是野外工程，經(jīng)常手打送自然因素的影響，所以施工人員應(yīng)注意不要以人的意志發(fā)生轉(zhuǎn)移。在整個(gè)項(xiàng)目施工過程中，風(fēng)險(xiǎn)存在很多方面，并且難以消除，所以施工人員應(yīng)采用科學(xué)有效的方法，盡量降低風(fēng)險(xiǎn)，并通過有效的措施，將項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)帶來的施工損失降至最低。
項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)主要指的是鉆前工程項(xiàng)目在施工中遇到的風(fēng)險(xiǎn)，要對(duì)其進(jìn)行管理，主要是進(jìn)行識(shí)別和應(yīng)對(duì)，通過科學(xué)合理的管理手段，使項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)安全的最大化。項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)主要由管理人員進(jìn)行監(jiān)督和處理各種風(fēng)險(xiǎn)，減少風(fēng)險(xiǎn)對(duì)項(xiàng)目的不利影響。
（三）項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的管理過程
項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的工作流程是密不可分的，共同形成了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的整個(gè)循環(huán)。為了更好的對(duì)整個(gè)鉆前工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管理，確保組織者能夠正常進(jìn)行相關(guān)操作，相關(guān)管理人員要結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)管理的理論和流程的具體情況，并制定合理的石油鉆前工程項(xiàng)目建設(shè)流程，確保風(fēng)險(xiǎn)管理能夠向長期化和制度化發(fā)展[3]。
管理人員首先要明確石油鉆前工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理組織，并指派總負(fù)責(zé)精力，對(duì)施工單位以及承包方的管理機(jī)制進(jìn)行管理；然后對(duì)石油鉆前工程的前期情況進(jìn)行調(diào)查，并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)，對(duì)石油鉆前工程建設(shè)存在的問題進(jìn)行正確分析；最后選擇科學(xué)有效的管理方法，保證整個(gè)系統(tǒng)工程得到較好的管理。項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的管理效果會(huì)根據(jù)前期調(diào)查的情況和深度有所影響，具體流程如下圖所示：
圖1：風(fēng)險(xiǎn)管理流程示意圖
管理人員對(duì)石油鉆前工程的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和分析，并調(diào)查項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)情況，總結(jié)大量信息，評(píng)估鉆前工程的可能風(fēng)險(xiǎn)，并通過項(xiàng)目經(jīng)理指導(dǎo)，運(yùn)用技術(shù)、設(shè)備和工程設(shè)計(jì)等方面，組織管理人員共同參與，并進(jìn)行項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，其中要注意的事項(xiàng)有：
風(fēng)險(xiǎn)的類型和來源是管理人員需要重點(diǎn)關(guān)注的方面，尤其是項(xiàng)目的總體風(fēng)險(xiǎn)，還有總體風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的幾率以及可能發(fā)生的時(shí)間[4]。管理人員要預(yù)估項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)可能發(fā)生的時(shí)間和危害程度，總結(jié)總體風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)危害，并找尋突破口，明確項(xiàng)目工程建設(shè)投資預(yù)算的主要風(fēng)險(xiǎn)。
石油鉆前工程風(fēng)險(xiǎn)管理主要分為預(yù)防和應(yīng)急兩種，管理人員針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防，采用的應(yīng)對(duì)措施是定期安排石油鉆前工程的安全教育工作，并制定項(xiàng)目道路工程和電網(wǎng)工程的相關(guān)安全規(guī)劃，以及鉆前工程的安全操作制度。石油企業(yè)所在行政管理單位應(yīng)及時(shí)與相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商，并規(guī)定合理的工程項(xiàng)目施工的安全施工保障條例，預(yù)防可能出現(xiàn)自然風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況，消除工程項(xiàng)目中存在的危害。管理人員要做好排水工程等工程項(xiàng)目的預(yù)防工作，并規(guī)范石油鉆前工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)劃。
例如管理人員要確定石油鉆前工程的風(fēng)險(xiǎn)管理的總體項(xiàng)目和風(fēng)向目標(biāo)，根據(jù)項(xiàng)目施工的設(shè)計(jì)規(guī)范，預(yù)算工程項(xiàng)目的總體投資和分項(xiàng)工程的投資額度。管理人員可以通過相應(yīng)的技術(shù)手段和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)項(xiàng)目中風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制，這是鉆前工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的主營依據(jù)。管理人員要明確石油鉆前工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施和主要方法，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目中存在的重大風(fēng)險(xiǎn)和總體性風(fēng)險(xiǎn)[5]。管理人員要明確鉆前工程的財(cái)務(wù)預(yù)算的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)，并指派項(xiàng)目管理的總責(zé)任人和分項(xiàng)管理負(fù)責(zé)人，進(jìn)行具體安排。
結(jié)束語
通過上文對(duì)石油鉆前工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的研究，可以得知，石油鉆前工程的風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)工程的安全有效進(jìn)行。通過案例分析，掌握石油鉆錢工程項(xiàng)目可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)源，并預(yù)估項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)的影響因素，制定出簡單實(shí)用，科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)措施。相關(guān)人員通過對(duì)施工整體過程的監(jiān)督，采取合理的方法，使工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)能最大限度的減少，提高項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理中的監(jiān)控措施的管理效率，這種方式對(duì)降低風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)幾率有重要作用，能夠有效保證鉆前工程的整體效益的提高。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：巖溶 沖擊鉆成孔 泥漿
Abstract: Illustrated by the bored pile of a high-rise building in Tangshan City, the paper discusses the construction technology and the precautions in karst geological conditions.
Key words: karst; percussion drilling holing; mud
中圖分類號(hào)：TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）
巖溶地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，樁基施工病害較多，表現(xiàn)為溶洞、溶槽、溶溝、裂隙、暗河等。施工難度大，易發(fā)生質(zhì)量及安全問題，比如斜樁、斷樁、塌孔、擴(kuò)孔、卡鉆、埋鉆。如果施工方法不合理、組織安排不科學(xué)，問題處理不及時(shí)將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。比如唐山龍庭時(shí)代在施工過程初期由于對(duì)地質(zhì)情況判斷不準(zhǔn)確，經(jīng)常發(fā)生卡鉆、斜孔現(xiàn)象，甚至還發(fā)生過一起埋鉆事故，最終不得不回填。如此實(shí)例還有很多，為了工程質(zhì)量和施工安全有必要對(duì)巖溶地質(zhì)條件的成孔進(jìn)行探討，以不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)施工方法，完善施工技術(shù)，提高工程質(zhì)量，保證施工工期，我們有必要對(duì)巖溶地區(qū)詳細(xì)總結(jié)分析。下面就以龍庭時(shí)代為代表展開分析。
工程規(guī)模
該工程位于唐山市路北區(qū)體育館道，為龍庭時(shí)代公寓3#樓基礎(chǔ)處理工程，此工程總計(jì)鉆孔灌注嵌巖樁114根，樁徑0.8m，樁長為20m-30m不等，采用泥漿護(hù)壁沖擊鉆成孔工藝施工。
工程地質(zhì)情況
據(jù)地質(zhì)勘察資料，勘察區(qū)主要分布新生界第四系沖洪積地層和古生界寒武系石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥巖地層，第四系覆蓋層厚約4～18m。下部為灰?guī)r，含有溶洞。入巖深度設(shè)計(jì)在5-10m。地質(zhì)情況變化大，施工難度大，施工前已做過溶洞壓漿處理。
機(jī)械鉆孔施工
1 鉆前準(zhǔn)備
(1) 對(duì)地質(zhì)勘察資料詳細(xì)分析理解，掌握溶洞的分布范圍和大小。
(2) 對(duì)有溶洞的樁位地質(zhì)水文資料分析研究，制定適當(dāng)?shù)氖┕し桨负褪┕ぜ夹g(shù)保證措施。
(3) 將每個(gè)樁位的地質(zhì)柱狀圖和施工方案單獨(dú)列出，發(fā)給有關(guān)人員，讓具體操作著、技術(shù)人員、作業(yè)隊(duì)長都知道溶洞的大小位置，充填情況和施工方案。
(4) 備足水、粘土、片石、護(hù)筒等必備材料，確保發(fā)生塌孔時(shí)能即使有效地處理。
(5) 要有處理施工故障的備用機(jī)具設(shè)備，如打撈設(shè)備。在龍庭時(shí)代施工中就因?yàn)榈翥@卻沒有即使打撈，導(dǎo)致時(shí)間耽擱。
(6) 首先人工挖孔，然后人工將護(hù)筒就位，護(hù)筒頂高出地面20cm，周圍用粘土搗實(shí)。嚴(yán)禁用挖掘機(jī)埋設(shè)護(hù)筒，以防挖坑過大，導(dǎo)致土體松軟引起塌孔。
(7) 泥漿制備，制漿前，先把粘土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時(shí)，可將打碎的粘土直接投入護(hù)筒內(nèi)，使用沖擊錐沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時(shí)，即可進(jìn)行鉆孔
2 成孔
采用沖擊鉆機(jī)成孔工藝：鉆機(jī)支撐點(diǎn)遠(yuǎn)離樁位，支點(diǎn)距離應(yīng)根據(jù)可能造成的坍塌范圍進(jìn)行估算，嚴(yán)禁將鉆機(jī)支在孔口。鉆機(jī)安裝就位后，底座應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移和沉陷，以確保施工安全和成孔質(zhì)量。
3 施工過程
當(dāng)深度達(dá)到巖溶地段時(shí)，我們要盡量采用高頻率小沖程，要有專人看管護(hù)筒內(nèi)泥漿液面變化，一旦液面下降應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水，擊穿溶洞在溶洞鉆進(jìn)時(shí)，根據(jù)填充物不同采取不同鉆井方法。當(dāng)填充物為軟容粘性土或者淤泥時(shí)，應(yīng)向空內(nèi)投入粘土、片石混合物沖砸固壁;當(dāng)為砂層、亂石層時(shí)還應(yīng)提高泥漿的粘度和相對(duì)密度。只有當(dāng)泥漿的漏失現(xiàn)象全部消失才能正常鉆進(jìn)，如此反復(fù)才能順利鉆過熔巖。
【關(guān)鍵詞】300鉆機(jī)；本煤層鉆孔；瓦斯治理；鉆探工藝
由于我公司現(xiàn)有礦井大部分開采時(shí)間比較長，開采深度較深，隨著礦井深度的不斷增加，煤層瓦斯含量也隨之遞增。現(xiàn)有礦井中，梨樹礦不僅是高瓦斯礦井，還是煤與瓦斯突出礦井，為加強(qiáng)梨樹煤礦瓦斯治理，提高本煤層鉆孔抽放效果，2010年11月，瓦斯工程鉆隊(duì)在梨樹煤礦二區(qū)14#煤層左五巷施工本煤層仰角鉆孔，施工鉆孔單孔孔深150米以上，有效的治理了煤層瓦斯。
現(xiàn)將施工過程中經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：
1.煤層情況
梨樹二區(qū)14#煤層左五巷煤層平均厚度2.0米，其中純煤厚度1.0米。上部煤頁巖、凝灰?guī)r互層為0.30～0.45米，下部煤頁巖、凝灰?guī)r互層為0.10～0.20米，在向工作面內(nèi)無變化。通過實(shí)見煤層頂板為砂巖4.0～5.0米，灰白色或灰色，含豆?fàn)罱Y(jié)核。在本回采工作面裂隙組為不發(fā)育段。
2.鉆孔設(shè)計(jì)情況
二區(qū)14#煤層左五巷累計(jì)施工鉆孔兩組（見后附鉆孔工程平面圖），由于開鉆準(zhǔn)備階段采面正在安裝，準(zhǔn)備試采，為加快鉆孔施工速度，減少移動(dòng)鉆機(jī)次數(shù)，特計(jì)劃兩組集中鉆場。為提前預(yù)抽，鉆孔設(shè)計(jì)基本順著煤層朝向工作面方向。當(dāng)工作面向前推進(jìn)時(shí)，每個(gè)鉆孔由孔底到孔口依次進(jìn)入卸壓帶。由于孔口最后進(jìn)入卸壓帶，在抽放鉆孔封孔段未受破壞前，能夠保持較高的抽放負(fù)壓和瓦斯?jié)舛龋@孔的孔口進(jìn)入卸壓帶內(nèi)，該鉆孔失去作用，而其他鉆孔繼續(xù)保持對(duì)卸壓帶瓦斯的抽放。
3.施工后工作面瓦斯情況
鉆孔施工完畢后，立即進(jìn)行封孔并與抽放管路對(duì)接，經(jīng)抽放后，采煤工作面瓦斯?jié)舛冉禐?.2%，回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛冉禐?.4%，上隅角瓦斯?jié)舛冉禐?.6%，2010年12月份，采煤工作面全月完成煤炭產(chǎn)量5.6萬噸，采煤工作面無一次瓦斯超限事故，工作面煤與瓦斯突出指標(biāo)檢測無一次超限，實(shí)現(xiàn)了先抽后采，保證了礦井安全生產(chǎn)。
4.鉆孔傾角確定
鉆機(jī)開孔時(shí)，確定鉆孔傾角應(yīng)比實(shí)際煤層傾角大10%—20%左右，煤層越松軟，開孔傾角應(yīng)適當(dāng)加大，防止由于鉆具自重產(chǎn)生鉆孔向煤層底板偏移，影響鉆孔深度。開孔前必須保證鉆機(jī)穩(wěn)定牢固可靠，防止作業(yè)時(shí)鉆機(jī)偏離造成鉆桿彎曲甚至損壞等工程事故。
5.鉆探工藝
（1）松軟突出煤層（硬度系數(shù)f≤1）滲透性差、瓦斯含量高。鉆進(jìn)過程中，容易產(chǎn)生垮孔、卡鉆、噴孔等現(xiàn)象。我國在松軟突出煤層雖然有鉆孔深度超過150m甚至達(dá)到240m的記錄，但大部分的鉆孔深度都在100m以下，且成孔率低，防突成本和瓦斯抽放成本很高。
（2）松軟煤層打鉆遇到的問題及原因分析。
噴孔、卡鉆形成過程。噴孔可分成：煤體破碎瓦斯聚積（瓦斯迅速解吸孔壁破裂孔內(nèi)堵塞瓦斯梯度猛增） 瓦斯釋放（突破堵塞噴孔和卡鉆）三個(gè)階段。
噴孔應(yīng)看作是鉆孔中出現(xiàn)的動(dòng)力現(xiàn)象，類似煤與瓦斯突出，是高壓瓦斯、應(yīng)力集中和軟煤存在三個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。
當(dāng)鉆孔進(jìn)入軟煤分層時(shí)，鉆頭切削旋轉(zhuǎn)，對(duì)軟煤產(chǎn)生一種沖擊和破碎力，使煤體破裂、粉碎，鉆孔周邊煤體瓦斯迅速解吸，流入鉆孔中的瓦斯增加到正常瓦斯涌出的幾倍到幾十倍，此時(shí)鉆孔前后方出現(xiàn)了較大的瓦斯梯度，產(chǎn)生明顯的瓦斯激流，承壓的瓦斯激流對(duì)破壞的煤顆粒起著邊運(yùn)送邊粉化的作用，瓦斯激流和粉化了的煤顆粒難以順利的向孔外排出，進(jìn)一步增加了孔內(nèi)瓦斯壓力梯度，形成噴孔。
（3）實(shí)現(xiàn)松軟煤層中打深孔，必須采取綜合的辦法來解決，綜合辦法包括：鉆孔設(shè)計(jì)、打鉆設(shè)備和打鉆工藝等方面。
1）壓風(fēng)排渣。
傳統(tǒng)的排渣工藝是用水作沖洗介質(zhì)攜帶和排出鉆屑、冷卻鉆頭。由于水注滿整個(gè)鉆孔，對(duì)瓦斯的自然排放起封閉作用，易造成噴孔，對(duì)鉆孔施工人員的安全有一定的威脅。在松軟煤層中鉆進(jìn)時(shí)，循環(huán)水對(duì)于孔壁的沖刷、浸泡等破壞作用相當(dāng)嚴(yán)重，鉆孔極易破碎坍塌，成孔極其困難。
2）采用滿足風(fēng)力排渣和長鉆孔施工的大扭矩鉆桿。要在一定的壓力下提高孔內(nèi)的風(fēng)速或風(fēng)量，就只有降低壓風(fēng)的沿程阻力損失，這就要適當(dāng)擴(kuò)大輸送壓風(fēng)的鉆桿內(nèi)孔直徑。同時(shí)，順層長鉆孔的長度大，孔壁、鉆屑與鉆桿之間的摩擦阻力也大，應(yīng)適當(dāng)增加鉆桿強(qiáng)度與鉆機(jī)扭矩。一般要求鉆機(jī)扭矩達(dá)到3200NM以上。
3）采用多級(jí)組合鉆頭，利用前端小直徑鉆頭的超前卸壓作用減輕鉆孔的噴孔程度，同時(shí)提高鉆孔的定向鉆進(jìn)效果。多級(jí)組合鉆具主要用于嚴(yán)重突出煤層。主要原理是采用小口徑鉆頭開孔、逐級(jí)擴(kuò)孔鉆進(jìn)的方法，分層次、階段性逐級(jí)釋放瓦斯，既保證了鉆頭鉆進(jìn)的穩(wěn)定性，又減少了一次成孔瓦斯突出或噴孔事故的發(fā)生。組合防突鉆頭一般由三級(jí)組成，第一級(jí)鉆頭直徑最小，然后通過組合接手將2個(gè)逐級(jí)增大的擴(kuò)孔鉆頭組合在一起。常用的級(jí)配形式主要有φ59mm/φ75mm /φ94mm和φ75mm/φ94mm/φ113mm兩種組合形式。
（4）提高鉆孔深度的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。
1）鉆孔設(shè)計(jì)不能簡單化，一次完成。應(yīng)根據(jù)初期設(shè)計(jì)及初期施工鉆孔遇煤層頂、底的深度、角度、及時(shí)調(diào)整后續(xù)鉆孔，避免鉆孔由于遇巖石而造成鉆孔過短。
在設(shè)計(jì)過程中，鉆場應(yīng)避免在斷層附件，會(huì)造成鉆孔漏氣，影響抽采效果。薄煤層布孔，應(yīng)考慮煤層折曲，為鉆孔取直創(chuàng)造條件。鉆孔方位也應(yīng)避免穿斷層，由于斷層會(huì)造成鉆孔遇巖石、遇破碎帶造成鉆孔孔深不足以及塌孔現(xiàn)象。
2）鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)，隨時(shí)注意壓風(fēng)的壓力，如果低于0.7MPa，立即進(jìn)行處理。
3）保持鉆孔連續(xù)、適速地鉆進(jìn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔口排出的煤渣較多或有煤炮時(shí)，應(yīng)減慢或停止鉆進(jìn)，直到旋轉(zhuǎn)至正常時(shí)再進(jìn)鉆，必要時(shí)還應(yīng)退掉幾根鉆桿后再邊排渣邊重新進(jìn)鉆。
4）現(xiàn)場交接班的主要目的不只是向下一班交接情況，而是使鉆孔連續(xù)不斷地鉆進(jìn)，所以，在下一班人到前一般不得停止鉆進(jìn)，下一班到后應(yīng)立即投入打鉆。
5）掌握給進(jìn)壓力和鉆進(jìn)速度：鉆機(jī)給進(jìn)壓力的極限是固定的，不同層段要掌握不同的給進(jìn)壓力，壓力升高的原因是①換層；②孔內(nèi)出現(xiàn)堵孔；③鉆具損壞，斷鉆頭鉆桿也會(huì)致使壓力突然變化。當(dāng)給進(jìn)壓力突然升高時(shí)必須采取果斷措施，一是停止鉆進(jìn)，進(jìn)行壓風(fēng)排碴；另一種是撤鉆退鉆。
6）鉆進(jìn)速度必須保持適當(dāng)，軟煤分層中鉆進(jìn)主要是降速，通過降速充分排碴，減少沉碴，同時(shí)也起到降低給進(jìn)壓力的作用。所以軟煤鉆進(jìn)速度要比硬煤慢。鉆進(jìn)速度和給進(jìn)壓力的掌握，需要針對(duì)不同鉆機(jī)、不同煤層特征和排碴條件進(jìn)行測試和總結(jié)。
7）鉆機(jī)應(yīng)穩(wěn)固，盡量減少打鉆時(shí)鉆機(jī)移位。螺旋鉆桿的旋轉(zhuǎn)阻力一方面來自煤渣，另一方面是螺旋與孔壁的摩擦。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)力較小，阻力稍大即易被卡住，而鉆機(jī)移位即造成螺旋與孔壁產(chǎn)生很大的摩擦力，易于導(dǎo)致卡鉆。
8）合理的人員組織。為及時(shí)處理打鉆中存在的問題，同時(shí)也出于觀測記錄打鉆情況、數(shù)據(jù)，便于總結(jié)打鉆技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的需要，長鉆孔的施工應(yīng)盡可能選派打鉆經(jīng)驗(yàn)豐富的班組。在打鉆過程中，要特別重視提高打鉆工人的技術(shù)素質(zhì)，并從體制和機(jī)制上落實(shí)，使他們不僅會(huì)使用鉆機(jī)、維修鉆機(jī)，還要弄懂松軟煤層打鉆技術(shù)和規(guī)范操作。
一、工作簡介
年12月29日開鉆在ccdc-16隊(duì)擔(dān)任鉆井工程師以111天建井周期完成完成了土庫曼斯坦阿姆河右岸項(xiàng)目歷史上第一口水平井sam35-1h井井深3333米最大井斜92.04°水平位移1210.60米填補(bǔ)了土庫曼斯坦沒有水平井的空白；接著調(diào)至ccdc-15隊(duì)擔(dān)任平臺(tái)副經(jīng)理兼鉆井工程師完成了土庫曼斯坦第一口大斜度井sam36-1d井該井吸取了sam35-1h井施工過程中的經(jīng)驗(yàn)和不足完善了技術(shù)措施以106天安全快速優(yōu)質(zhì)的完成了該井3028米的井尺最大井斜83.16°水平位移926.52米；然后借調(diào)到ccdc-12隊(duì)參了土庫曼斯坦第二口水平井sam3-1h井三開增斜段尋找b點(diǎn)的復(fù)雜施工，該井三開施工中井下出現(xiàn)脫壓憋泵增斜率不夠等復(fù)雜情況我迅速結(jié)合井下情況組織開會(huì)重新修改制定應(yīng)對(duì)和處理復(fù)雜的技術(shù)措施并上報(bào)，在第一時(shí)間消除了井下復(fù)雜情況重新修復(fù)了井眼滿足了水平井鉆井的要求，該井水平位移長達(dá)1412.39米是一口難度很大的水平井。水平井施工結(jié)束后我回到ccdc-15隊(duì)開始承鉆met23井，該井是直井設(shè)計(jì)2760米，我回到隊(duì)上后做了分段的技術(shù)措施并且多次召開技術(shù)會(huì)議，認(rèn)真的落實(shí)技術(shù)措施。最終met23井以42天18小時(shí)的好成績完成了2900米的井尺，該井最大井斜1.4°井身質(zhì)量100%固井質(zhì)量100%安全快速優(yōu)質(zhì)的完成了該井的全井施工作業(yè)，刷新了土庫曼斯坦最短鉆完一口3000米左右天然氣井的新紀(jì)錄，為土庫曼項(xiàng)目下一步提速施工奠定了基礎(chǔ)。
二、安全管理
安全是保證生產(chǎn)的前提條件，我們從事的石油鉆井又是高風(fēng)險(xiǎn)的戶外行業(yè)。危險(xiǎn)和隱患隨時(shí)都有可能出現(xiàn)發(fā)生，為了降低安全風(fēng)險(xiǎn)、提高安全意識(shí)，我們必須從細(xì)節(jié)入手，通過設(shè)備的整改，環(huán)境的改變，屬地化的推行，我們改變員工的工作環(huán)境，使每位員工都能在安全的工作環(huán)境里面安全的工作；通過職工培訓(xùn)，九項(xiàng)文件的學(xué)習(xí)，杜邦公司九項(xiàng)體系化推進(jìn)，我們的員工從思想上改變了自己以前很多不安全行為和習(xí)慣性違章，使操作正規(guī)化，安全化，大大降低了隱患的發(fā)生杜絕了事故；通過每周的安全例會(huì)，每月的安全總結(jié)我們大力推行‘反違章樹規(guī)范’的小型安全競賽活動(dòng)，大大鼓舞了員工的積極性，提高了職工的整體素質(zhì)為安全營造了和諧發(fā)展的有效空間，使我們的安全工作走向了良性循環(huán)。
三、技術(shù)管理
技術(shù)是生產(chǎn)的推動(dòng)力，只有不斷的完善技術(shù)管理，創(chuàng)新技術(shù)，發(fā)展技術(shù)，科學(xué)的運(yùn)用技術(shù)于實(shí)踐才能優(yōu)質(zhì)高效低耗的完成每口井的施工任務(wù)，在土庫曼斯坦的三口定向井水平井施工過程中我們堅(jiān)持每天下午4點(diǎn)開一次技術(shù)交流會(huì)，總結(jié)前一天施工過程中的不足和下一步施工中需要注意的事項(xiàng)，特別是sam35-1h井的施工過程中，由于該井是土庫曼斯坦的第一口水平井，沒有可參考的施工經(jīng)驗(yàn)，我們只能結(jié)合國內(nèi)水平井施工和塔指鉆遇巖膏層施工的成功經(jīng)驗(yàn)，再不斷的嘗試和摸索過程中我們和各專業(yè)公司緊密配合最終以111天完成sam35-1h井的全井施工任務(wù)，填補(bǔ)了土庫曼斯坦沒有水平井的空白。隨后承鉆的sam36-1d井我們就成功的借鑒了san35-1h井的施工經(jīng)驗(yàn)特別是在滑動(dòng)導(dǎo)向鉆進(jìn)方面運(yùn)用的比較成熟井眼軌跡控制的非常好得到了甲方和分公司領(lǐng)導(dǎo)的高度好評(píng)。sam3-1h井的施工過程中就遇到了前兩口井從未遇到的問題在三開尋找b點(diǎn)的時(shí)候出現(xiàn)了井下復(fù)雜，我們根據(jù)現(xiàn)場情況重新制定了相應(yīng)的技術(shù)措施，破壞了井下出現(xiàn)的小臺(tái)階和砂床以及修復(fù)了欠井斜井段，使施工中的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了水平井施工的要求，克服了地質(zhì)原因、工具原因、泥漿原因等多方面的外來不利因素，最終再我們和各專業(yè)公司的不懈努力下完成了這口特殊的水平井。水平井施工結(jié)束后我認(rèn)真總結(jié)了施工過程中的優(yōu)缺點(diǎn)，匯編出了土庫曼斯坦薩曼杰佩區(qū)塊定向井水平井施工技術(shù)報(bào)告，并在met23井的施工過程中將鉆遇巖膏層技術(shù)措施運(yùn)用于實(shí)踐，該井最終僅僅用了42天就鉆完了2900米進(jìn)尺，又一次刷新了土庫曼斯坦的鉆進(jìn)新指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】光面爆破；質(zhì)量控制
1 引言
光面爆破是一種合理利用炸藥能量的控制爆破技術(shù)。工作面爆破后，巷道斷面的形狀和尺寸基本上符合設(shè)計(jì)斷面的輪廓要求，周邊巖壁平整、成型規(guī)整、巖石保持穩(wěn)定、不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生炮震裂隙。
光爆技術(shù)性強(qiáng)，施工要求嚴(yán)格，要達(dá)到理想的光爆效果，除選擇合理的光爆參數(shù)外，還必須嚴(yán)格光爆要求施工。光爆施工首先必須精心編制光面爆破圖表，然后嚴(yán)格按光面爆破圖表打眼、裝藥、連線、放炮。施工前技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)巷道施工圖和巖性及巷道工程的具體情況，按光面爆破參數(shù)選擇的原則，精心編制合理的光面圖表。光面圖表中要明確規(guī)定炮眼位置、角度、深度、裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、連線方式、起爆順序等。
為了提高光面爆破巷道的開挖質(zhì)量，保證施工安全，控制巷道超欠挖，節(jié)約工程成本，可以采用的手段和措施非常多，由于篇幅所限，本文在總結(jié)大量光面爆破經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從技術(shù)、組織、經(jīng)濟(jì)三方面對(duì)光面爆破質(zhì)量的控制措施進(jìn)行簡要的介紹。
2 光面爆破質(zhì)量的技術(shù)保證措施
（1）鉆爆設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺、鉆眼機(jī)具、爆破材料和出碴能力等因素綜合考慮。
（2）爆破開挖一次進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)圍巖條件確定，開挖軟弱圍巖時(shí)應(yīng)控制在1～2m之內(nèi)，開挖堅(jiān)硬完整的圍巖時(shí)應(yīng)根據(jù)周邊眼的外插角及允許超挖量確定，進(jìn)尺越大因?yàn)殂@桿外插角的原因每循環(huán)的錯(cuò)臺(tái)也越大，超挖量相應(yīng)增大。
（3）根據(jù)圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距及周邊眼最小抵抗線。圍巖軟弱、破碎，周邊眼間距取小值，E/W取小值。
（4）對(duì)周邊眼的有關(guān)要求主要有以下幾點(diǎn)：嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量，并使藥量沿炮孔長度合理分布。周邊眼宜用小直徑藥卷和低爆速炸藥；周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應(yīng)在同一垂直面上，保證開挖面平整，但掏槽炮眼應(yīng)比輔助炮眼眼底深10～20cm；周邊眼宜一次同時(shí)起爆，軟弱圍巖段或斷層處必須對(duì)爆破震動(dòng)加以控制時(shí)，可分段起爆；周邊眼嚴(yán)格控制“準(zhǔn)、直、平、齊”，利用長鉆桿控制鉆眼角度及錯(cuò)臺(tái)，盡可能打在輪廓線上。
（5）對(duì)內(nèi)圈眼的爆破參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格控制，防止圍巖過度龜裂影響周邊眼爆破效果。
（6）斜眼掏槽的炮眼方向，在巖層層理或節(jié)理發(fā)育時(shí)，不得與其平行，應(yīng)呈一定角度，并盡量與其垂直。
（7）開挖斷面底板兩隅處，應(yīng)合理布置輔助眼，適當(dāng)增加藥量和導(dǎo)向空眼，消除爆破死角。
（8）在地下水較多地段，所用爆破材料應(yīng)能防水。
（9）開挖過程中應(yīng)監(jiān)測圍巖爆破擾動(dòng)深度以及爆破對(duì)圍巖的影響，及時(shí)調(diào)整鉆爆方案。
（10）裝藥前應(yīng)將炮孔內(nèi)泥漿、石屑吹洗干凈。已裝藥的炮孔及時(shí)用炮泥堵塞，堵塞長度周邊眼不小于20cm，其它眼不小于30cm。
（11）判斷拱部鉆進(jìn)方向的上挑角度是否適中，可通過觀察孔中巖漿外流的情況來確定，在鉆眼用水量合適的情況下：
1）如果巖漿順釬桿直接流到巖機(jī)前落下時(shí)，說明上挑角度太大。
2）如果巖漿順釬桿流出10cm左右落下時(shí)，說明上挑角度合適。
3）如果巖漿一出孔口就流下時(shí)，說明上挑角度不足。
3 光面爆破質(zhì)量的組織保證措施
（1）實(shí)行“定人、定位、定機(jī)、定質(zhì)、定量”的五崗位責(zé)任制，分區(qū)按順序鉆孔。實(shí)行“不鉆殘孔、不鉆石縫、不鉆軟夾層、不鉆破碎帶”的四不鉆制度。
（2）裝藥必須由規(guī)定允許的專人進(jìn)行裝藥，并嚴(yán)格堵塞炮泥，堵塞炮泥可以提高爆破效果、節(jié)省炸藥用量。
（3）工人在鉆眼時(shí)，應(yīng)及時(shí)將前方圍巖的變化反饋給技術(shù)人員，以便技術(shù)人員及時(shí)調(diào)整炮眼間距及裝藥量，圍巖突變會(huì)形成安全隱患的能及時(shí)向上級(jí)匯報(bào)，做好預(yù)防工作。
（4）鉆眼完成后，應(yīng)按炮眼布置圖進(jìn)行檢查并作好記錄，有不符合要求的炮眼應(yīng)重鉆，經(jīng)檢查合格后才能裝藥爆破。
（5）為了真正做到“石變我變”，及時(shí)準(zhǔn)確地修正鉆爆設(shè)計(jì)和調(diào)整鉆爆參數(shù)，并保證光爆設(shè)計(jì)的實(shí)施，確保光爆質(zhì)量，項(xiàng)目部作如下規(guī)定：
1）項(xiàng)目隊(duì)技術(shù)人員必須在本鉆爆循環(huán)裝藥前作光爆參數(shù)交底（包括周邊眼間距、最小抵抗線、炮眼密集系數(shù)、周邊眼裝藥集中度、二圈眼裝藥集中度、總裝藥量），與上一茬炮之變化也要注明，并對(duì)上一茬炮出現(xiàn)的問題進(jìn)行注明。
2）施工班組長必須對(duì)自己值班范圍的實(shí)際操作進(jìn)行記錄，包括：炮眼布置草圖，裝藥參數(shù)，鉆眼速度、圍巖自穩(wěn)程度。并對(duì)值班范圍光爆效果及進(jìn)尺進(jìn)行評(píng)定，這個(gè)記錄和掌子面的圍巖情況將作為下一茬炮光爆參數(shù)調(diào)整的依據(jù)。
3）光爆裝藥參數(shù)由項(xiàng)目隊(duì)技術(shù)人員、施工班組長、隊(duì)長三人集體研究，最后由工程部確定下發(fā)，在裝藥前由施工員、隊(duì)長對(duì)工班進(jìn)行集中布置并組織實(shí)施。
（6）對(duì)工班嚴(yán)格實(shí)行光爆考核制度，每循環(huán)考核一次。
4 光面爆破質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)保證措施
（1）掘進(jìn)班必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范、安全技術(shù)規(guī)則和技術(shù)交底施工。
（2）嚴(yán)格按光面爆破設(shè)計(jì)（含根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整后的爆破設(shè)計(jì)）進(jìn)行鉆爆作業(yè)：炮眼間距誤差控制在3cm以內(nèi)，否則間距每超過2cm罰款50元，依此類推；嚴(yán)格控制周邊眼的鉆眼方向，炮眼底不能超過開挖輪廓線10cm，否則每超過2cm，罰款100元，依此類推；嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，每眼必須按交底及施工規(guī)范裝藥，如每發(fā)現(xiàn)一處罰款100元；嚴(yán)格按炮眼布置圖布置炮眼，保證鉆眼數(shù)量，否則每少打一個(gè)眼罰款50元；每個(gè)炮眼必須按技術(shù)交底用炮泥堵塞，每發(fā)現(xiàn)一個(gè)炮眼未用炮泥堵塞，罰款50元；
（3）以50米為單位，相關(guān)部門組織技術(shù)、班組長等，對(duì)光面爆破效果進(jìn)行驗(yàn)收，如達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，則獎(jiǎng)勵(lì)500元。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如下：
1）超欠挖。爆破后的圍巖應(yīng)圓順平整，無欠挖，超挖量（平均線性超挖）應(yīng)控制在7cm以內(nèi)。
2）半眼痕跡保存率。爆破后半眼率在整體性好的堅(jiān)硬巖石中必須大于90%，在中硬巖石中應(yīng)大于80%
3）對(duì)圍巖的破壞程度。爆破后，圍巖面上無粉碎巖石和明顯的裂縫，也不應(yīng)該有浮石。
4）炮眼利用率應(yīng)大于85%。
如達(dá)不到第1）條，線性欠挖超過5cm或欠挖面積超過1m2以上開挖班必須及時(shí)處理，如發(fā)現(xiàn)大面積欠挖而影響施工進(jìn)度則罰100～200元；線性超挖20cm以上每處罰款100元。
如達(dá)不到第2）條，每茬炮罰款50元，如半眼率在整體性好的堅(jiān)硬巖石中大于95%，在中硬巖石中大于90%，則獎(jiǎng)勵(lì)100元，
如達(dá)不到第3）條的每有一塊浮石罰款100元。 如達(dá)不到第4）條，每茬炮罰款50元，如炮眼利用率大于95%則獎(jiǎng)勵(lì)50元。
（4）開挖班作業(yè)人員在施工中必須服從施工員和技術(shù)人員（含測工）的指揮和安排，否則每出現(xiàn)一次罰款200～500元。
5 結(jié)束語
隨著礦井生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的不斷推進(jìn)，光面爆破在巷道掘進(jìn)中的應(yīng)用越來越多，為了提高光面爆破巷道的開挖質(zhì)量，保證施工安全，控制巷道超欠挖，本文在總結(jié)大量光面爆破經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從技術(shù)、組織、經(jīng)濟(jì)三方面對(duì)光面爆破質(zhì)量的控制措施進(jìn)行了簡要的介紹，希望能夠起到一個(gè)拋磚引玉的作用，更好的推廣光面爆破在巷道掘進(jìn)中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]水平井 1.5度單彎螺桿 節(jié)流循環(huán) 承壓堵漏
中圖分類號(hào)：TE348 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）18-0051-01
我們?cè)谠搮^(qū)塊共施工水平井八口，均屬于安塞區(qū)塊淺油藏長6水平井，通過8口井的水平井技術(shù)探索研究與總結(jié)，安塞油田淺油藏長6水平井的施工存在很多難點(diǎn)，
一.油藏構(gòu)造不穩(wěn)定，存在較多的滑動(dòng)調(diào)整
橋平10井為我隊(duì)所鉆安塞淺油藏水平井第一口井，該井基本情況如下：
橋19井區(qū)橋平10井位于陜西省安塞縣招安鎮(zhèn)李塔政村內(nèi)，為典型的黃土塬地貌，構(gòu)造為伊陜斜坡，橋平10井為采油水平井，設(shè)計(jì)井深1604m，水平段長500米，靶前距316米，水平段設(shè)計(jì)方位27.7度，設(shè)計(jì)入窗點(diǎn)1098.36米。
本井于1096.15米入窗，入窗井斜83.84度，方位33.2 .入窗后未見油層顯示，甲方要求下探垂深找油，期間鉆至井深1380米，垂深已低于第一靶點(diǎn)9米，仍無油氣顯示。井深1380，井斜90.83，方位32.1.決定填井完井。期間僅地質(zhì)循環(huán)及找油調(diào)整時(shí)間長達(dá)125小時(shí)。本井施工周期較長，鉆井周期14天1小時(shí)，機(jī)械鉆速19.16米/小時(shí)，鉆井月速3000米/臺(tái)月。
甲方更改靶點(diǎn)后側(cè)鉆，仍采取側(cè)鉆前的思路，鉆具組合與側(cè)鉆前相同，鉆至1410米按設(shè)計(jì)完鉆。由于油層顯示好，項(xiàng)目組決定增加兩個(gè)靶點(diǎn)，水平段加深200米。中斷電測后下鉆加深，全井平均機(jī)械鉆速：12.21米/小時(shí) 鉆井井周期：10天17小時(shí)鉆機(jī)臺(tái)月：2500米/臺(tái)月。
該井為比較典型的不可抗拒因素，其一油藏構(gòu)造不穩(wěn)定，層厚淺找油，其二實(shí)際油藏與設(shè)計(jì)油藏埋深有出入，導(dǎo)致在入窗點(diǎn)調(diào)整垂深，以及地質(zhì)要求窗體限制，嚴(yán)重制約了機(jī)械鉆速。
二.井控風(fēng)險(xiǎn)高，出水及油氣浸現(xiàn)象較為普遍
我隊(duì)所施工的丹平7、丹平8、丹平9、丹平10、坪平24井、均屬于安塞區(qū)塊淺油藏長6水平井。這5口井均不同程度的出氣出水出油。井控風(fēng)險(xiǎn)較高。尤其丹字號(hào)水平井出氣量大，屬于一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)井。配套防噴器2FZ28-35，節(jié)流壓井管匯壓力級(jí)別均為35MPa，為井控工作做好保障。
丹字號(hào)水平井設(shè)計(jì)垂深一般在1150-1170之間，表層井深設(shè)計(jì)150米，坪平24井設(shè)計(jì)垂深1262.9米，表層設(shè)計(jì)220米。丹平井現(xiàn)場做的漏失立壓4MPa，坪平24井現(xiàn)場漏失立壓3.5MPa。 表層較淺嚴(yán)重制約了最大關(guān)井套壓。
丹字號(hào)水平井出氣處理方案
丹平井水平段鉆井液設(shè)計(jì)密度上限為1.20 g/cm3，粘度為35-70s。
丹平7、8、9、10井在入窗前均正常，入窗后鉆井液性能逐漸體質(zhì)1.2 g/cm3、65s左右。入窗后在水平段鉆進(jìn)50-100米期間會(huì)有出氣現(xiàn)象，泥漿油侵嚴(yán)重，停泵斷流。具體表現(xiàn)為現(xiàn)場在修理起下鉆后開泵喇叭口泥漿嚴(yán)重外溢，且偶爾會(huì)噴出鉆臺(tái)面。在丹平7井鉆進(jìn)過程中，出氣現(xiàn)象嚴(yán)重，停泵時(shí)間過長或修理起下鉆間隔，開泵后井口泥漿大量外溢，針對(duì)此種情況我們采用節(jié)流循環(huán)手段，在停泵時(shí)間較長情況下關(guān)井打開節(jié)流閥，循環(huán)除氣，正常后再開井鉆進(jìn)。在下鉆通井及下套管過程中，均采取分段循環(huán)，丹凡爾頂泵節(jié)流循環(huán)，充分除氣，每次大約在30-50分鐘可恢復(fù)正常作業(yè)。固井作業(yè)中仍舊采取節(jié)流固井，保證固井過程正常。
針對(duì)此類壓力異常且伴有油氣侵的井，我隊(duì)從二開井控裝置安裝入手，切實(shí)做好試壓工作，保證各項(xiàng)裝備待命狀態(tài)，加強(qiáng)井控坐崗，在鉆至入窗點(diǎn)前提前加重，發(fā)現(xiàn)情況立即關(guān)井求壓，根據(jù)情況采取節(jié)流循環(huán)，泵入重漿壓井，節(jié)流固井等手段保證井控安全。
三.下部地層從延安組開始至完鉆存在漏失現(xiàn)象，且漏失量大
我隊(duì)所鉆的丹平7、8、9、10井中測井深一般均在1050-1080米左右，從延安底部700米左右開始發(fā)生漏失，漏失量隨著井深增加逐漸增大。丹平7井由于剛搬遷至新區(qū)塊，沒有這方面經(jīng)驗(yàn)，前期漏失量小，未采取措施，后期水平段鉆進(jìn)漏失量逐漸增大，每天補(bǔ)充大量生產(chǎn)水且化工消耗大。針對(duì)此問題，從丹平8井開鉆進(jìn)行討論，最終決定在中測后利用等解釋時(shí)間進(jìn)行工藝堵漏，加入GD-3（0.3-0.4t）+DF-A（3-4t）+橋塞（1-2t）配置30方左右，單凡爾多次泵入，關(guān)井蹩壓，承壓堵漏，最高承壓至2.4MPa。后期施工時(shí)漏失量明顯減少，生產(chǎn)水消耗基本正常。
四.油藏埋深淺，直井段較短，鉆具較輕，下套管過程中懸重輕，后期套管下入困難
由于油藏埋深淺，導(dǎo)致直井段短，大段的造斜使得鉆具貼井壁現(xiàn)象嚴(yán)重，在丹平7、丹平9水平段設(shè)計(jì)均為700米，實(shí)鉆水平段長達(dá)740米。在丹平7井鉆進(jìn)至1900米時(shí)，鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)接單根后開泵下放困難，一個(gè)單根往往從接完單根至下放至轉(zhuǎn)盤面需要5-10分鐘，經(jīng)常存在懸重放完后鉆具靜止現(xiàn)象，多次活動(dòng)后方可正常。下套管前雖然按要求通井處理泥漿，但下套管過程中最后兩根也存在此種現(xiàn)象。我們?cè)诤罄m(xù)井的施工過程中，調(diào)整加重鉆桿的位置，使得大部分加重鉆桿處于直井段，有效的解決了水平段過長，鉆桿下放困難的問題。
五.1.25度單彎在施工過程中存在問題，影響機(jī)械鉆速
年初我隊(duì)從定向井施工轉(zhuǎn)型至水平井施工，積極學(xué)習(xí)水平井施工技術(shù)，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了問題， 1.25度螺桿在尤其在第二造斜段需大量滑動(dòng)，對(duì)于靶前距在240米左右的井第二造斜段造斜率嚴(yán)重不夠，甚至需要換牙輪鉆頭施工。后期項(xiàng)目部推廣1.5度螺桿使得造斜率大大提高，但同時(shí)又存在彎矩大，水平段鉆進(jìn)時(shí)易發(fā)生斷裂的井下安全問題，使得在第二造斜段至水平段中間必須起鉆更換螺桿及鉆具結(jié)構(gòu)。面對(duì)此問題我們?cè)诘て?、8井展開大膽嘗試，并在丹平8井施工中率先實(shí)現(xiàn)1.5度單彎配套213球形扶正器中測至完鉆一趟鉆，極大提高了機(jī)械鉆速。
從三口井各段滑動(dòng)比對(duì)表可以看出：
前期橋平10側(cè)鉆井使用1.25度單彎在第一造斜段滑動(dòng)較多達(dá)到200米，低第二造斜段至水平段滑動(dòng)也比較多，且整體機(jī)械鉆速慢，而使用1.5度單彎螺桿后，丹平7、8兩口井中測前兩口井滑動(dòng)進(jìn)尺均在100米左右，復(fù)合機(jī)械鉆速也較高。
中測至入窗點(diǎn)兩口井滑動(dòng)差別也不大，丹平7為114米進(jìn)尺滑動(dòng)90米，丹平8井275米進(jìn)尺滑動(dòng)119米，相差29米，且基本每根滑動(dòng)都在1-1.5小時(shí)可以完成， 因此采用1.5度螺桿配合球形扶著器施工第二造斜段造斜率完全可以滿足需求，且節(jié)省了一趟起下鉆時(shí)間，入窗后穩(wěn)斜效果也較好，滑動(dòng)調(diào)整少。
從為兩口井水平段局部測斜數(shù)據(jù)表可以看出1.5度單彎螺桿配合球形扶正器在水平段鉆進(jìn)過程中穩(wěn)斜效果比起1.25單彎螺桿毫不遜色。
從三口井指標(biāo)比對(duì)表可以看出在使用了1.5度單彎螺桿后整個(gè)各項(xiàng)指標(biāo)都有了較大提高，尤其是1.5度單彎螺桿兩趟鉆模式提速更為明顯。
六.結(jié)論
全年在施工中通過試驗(yàn)1.5度單彎螺桿調(diào)整鉆具組合、優(yōu)化鉆井液體系，油層鉆進(jìn)時(shí)節(jié)流循環(huán)，中測承壓堵漏一系列手段，有效的解決了制約我隊(duì)水平井提速的問題，形成了一套適合我隊(duì)設(shè)備的以井控為天在井下安全的基礎(chǔ)上有效提速的水平井鉆進(jìn)技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
（中國水利水電第九工程局有限公司貴州貴陽550001）
【摘要】加快水電站導(dǎo)流洞施工速度，是解決水電開發(fā)工期長這個(gè)缺點(diǎn)的重要途徑之一，但在導(dǎo)流洞的開挖、襯砌施工階段，往往因不可預(yù)見的不良地質(zhì)因素或施工組織方面的問題，導(dǎo)致工期相應(yīng)延誤，把大江按期截流的重?fù)?dān)非常堅(jiān)巨的壓在了導(dǎo)流隧洞回填、固結(jié)灌漿工作上，于是加快導(dǎo)流隧洞回填、固結(jié)灌漿施工，確保大江按期截流，在一期間基坑開挖、澆筑達(dá)到度汛要求，這是大自然給我們水電人的唯一選擇，否則，電站的建設(shè)工期可能推后一年，可見加快導(dǎo)流隧洞回填、固結(jié)灌漿施工，對(duì)水電建設(shè)來說具有非常重要的意義。
關(guān)鍵詞 導(dǎo)流洞；回填、固結(jié)灌漿快速施工；經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
Diversion Tunnel rapid construction backfill consolidation grouting
Xiong Xin
（China 9 water resources and hydropower engineering co.， LTDGuiyangGuizhou550001）
【Abstract】Speeding up hydropower tunnel， is one important way to solve this shortcoming long duration of hydropower development， but in the excavation， the construction phase of the diversion tunnel lining， often due to unforeseen adverse geological factors or organizational aspects of construction， resulting in a corresponding delay period， the scheduled closure of the burden of the river is very strong pressure on the giant diversion tunnel backfill， consolidation grouting work， so to speed up the diversion tunnel backfill， consolidation grouting， make sure the river closure on schedule， in a base period pit excavation， pouring reach flood season requirements， it is human nature to give us water and electricity only option， otherwise the plant construction period may be pushed back a year， can be seen to accelerate the diversion tunnel backfill grouting consolidation of hydropower construction to said to have a very important significance.
【Key words】Diversion Tunnel；Backfill grouting consolidation rapid construction；Experience
1. 工程概況
該水電站是烏江干流水電梯級(jí)開發(fā)裝機(jī)容量最大的（3000MW）水電站，設(shè)計(jì)為232.5米高的混凝土雙曲拱壩，施工導(dǎo)流采用圍堰全年擋水隧洞導(dǎo)流方案，最大過水流量按13500m3/s設(shè)計(jì)，導(dǎo)流隧洞3條，其中左岸2條（1＃、2＃），右岸1條（3＃），凈斷面尺寸均為15.6m×17.7m馬蹄形，洞身軸線長度分別為673.211m、888.128和917.897m。
導(dǎo)流隧洞，由于承包人在開挖、澆筑施工中，遇到巖溶地區(qū)開挖施工的頻繁不良地質(zhì)洞段，組織管理上存在一定問題，隨著大江截流的日子一天天逼近，近4680m2回填灌漿和21400延米固結(jié)灌漿工作待啟動(dòng)，接到施工任務(wù)后，立即派遣精兵強(qiáng)將和良好灌漿裝備組建一支驃悍的團(tuán)隊(duì)開赴導(dǎo)流隧洞，一進(jìn)場就有條不紊的投入到緊張的回填固結(jié)灌漿準(zhǔn)備工作中，經(jīng)過一個(gè)多月的精心管理和艱辛奮戰(zhàn)，終于不負(fù)重托，保質(zhì)保量按計(jì)劃完成了鉆灌任務(wù)，確保電站成功地實(shí)現(xiàn)了大江截流，截流的圓滿成功為實(shí)現(xiàn)232.5米高的混凝土雙曲拱壩的壩基開挖和實(shí)現(xiàn)提前發(fā)電的目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2. 快速反應(yīng)隊(duì)伍的組織和管理
2.1注重現(xiàn)場主要管理人員的挑選。
接到要約后，非常重視，對(duì)準(zhǔn)備投入的主要管理人員，特別注重考慮其施工經(jīng)驗(yàn)和敬業(yè)精神，決定人選后，分頭投入到整個(gè)工作面的精心策劃和管理工作中。
2.2作業(yè)班組成建制投入。
（1）參加施工的作業(yè)班組，直接從本單位其他項(xiàng)目部抽調(diào)一個(gè)完整的機(jī)組和一名技術(shù)干部，當(dāng)天下午抵達(dá)工地。向職工們進(jìn)行集中技術(shù)交底后，很快就投入到了各自的工作中，由于是突擊性任務(wù)，將人員分為兩班12小時(shí)制作業(yè)，這樣比以往三班8小時(shí)制作業(yè)減少了相應(yīng)交接班的影響，提高了工效。
（2）在導(dǎo)流隧洞的工作面上，鉆灌工作與部份洞段混凝土襯砌和錨噴支護(hù)工作在相鄰施工，輔助工作難免存在交叉作業(yè)，由于洞內(nèi)光線、油煙、粉塵和各種燥音（各種作業(yè)人員、鉆灌設(shè)備、混凝土施工及運(yùn)輸設(shè)備等）嚴(yán)重影響鉆灌作業(yè)人員在工作中的相互配合和信息溝通，施工環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，但鉆灌作業(yè)班組的勇士們，由于是成建制長年累月在一起搭配工作的“正規(guī)軍”，他們憑著自已特有的工作語言（熟悉的手勢(shì)、動(dòng)作體語和相互的默契、乃至口哨），讓整個(gè)鉆灌作業(yè)過程有條不紊的進(jìn)行。
3. 施工場面的合理布置
3.1風(fēng)、水、電布置。
（1）施工場面用水從右岸高位水池用?100mm鋼管經(jīng)施工支洞接到洞內(nèi)，沿隧洞左邊墻貫穿整個(gè)隧洞，每隔20m用?100mm鋼管臨空分出一個(gè)水包（長度0.5m），再從水包上各個(gè)合適位置用?25mm鋼管焊接分出，均用?25mm球閥分別控制，可滿足工作面鉆灌施工用水的要求。
（2）施工場面用電，由銅芯電纜（JKV-0.6/1-3×70+1×50）從廠房施工用變壓器，經(jīng)導(dǎo)流洞施工支洞預(yù)埋鋼管內(nèi)接到洞內(nèi)，再用電纜（JKV-0.6/1-3×35+1×25）分別接到各工作面，變壓器至用電器最長線路600米左右。由于洞內(nèi)潮濕，施工環(huán)境復(fù)雜，每班必須安排2個(gè)電工隨時(shí)檢查和理順?biāo)芯€路及用電器，防止了觸電事故的發(fā)生。
（3）施工中部份設(shè)備用風(fēng)，應(yīng)選擇移動(dòng)式電動(dòng)空壓機(jī)直接安裝在相應(yīng)的工作場面上，不能選擇柴油空壓機(jī)，這樣才能減少洞內(nèi)油煙給施工帶來的影響，從而也可提高人的工作效率。
3.2鉆灌排架的搭拆。
本次隧洞回填固結(jié)灌漿鉆灌平臺(tái)主要采用?40mm鋼管腳手架搭設(shè)，沿洞軸線方向每榀間距2.0m，中間預(yù)留通道寬度不應(yīng)小于5.0m（大卡車行走占用3.0m、兩邊各留1.0m作為工作人員及行人的安全距離），實(shí)際搭設(shè)時(shí)按5.6m控制（見圖1），這樣的好處有：
（1）全隧洞可組織分段流水作業(yè)，可投入大量的人員、鉆灌設(shè)備及其材料，全面開花，靈活組織施工。（2）把腳手架搭拆工作勞務(wù)分包給專業(yè)隊(duì)伍，只要保證運(yùn)輸通道暢通，材料供應(yīng)及時(shí)，搭拆速度比較快，一般在作開鉆前其它準(zhǔn)備工作的時(shí)間，就可搭設(shè)出一段（18m左右），確保開鉆后，邊往前搭設(shè)，隨后鉆灌跟進(jìn)，不影響鉆灌時(shí)間。施工中需要投入腳手架管材量。
大，人工較多，但作為突擊性任務(wù)是有效的、必要的。
3.3制漿系統(tǒng)的布置。
采用在洞內(nèi)作業(yè)面上制漿，按70洞米長分為一個(gè)灌區(qū)，制漿、灌漿設(shè)備安在灌區(qū)中段（見圖1），首先搭建一個(gè)簡易臨時(shí)水泥堆放平臺(tái)T0（可堆放水泥3～5噸），待T1、T2位置的底板孔鉆灌完畢，隨后相對(duì)搭建T1、T2兩
個(gè)水泥堆放平臺(tái)（長6m×寬4m×高1.45m），并從平臺(tái)往上架接腳手架，作為平臺(tái)以上邊墻及頂拱的鉆灌架子，但平臺(tái)上必須作好防水措施。
4. 施工進(jìn)度計(jì)劃的日動(dòng)態(tài)管理
施工前，根據(jù)回填、固結(jié)灌漿工程的特點(diǎn)和施工進(jìn)度要求，編制具有控制性、指導(dǎo)性和實(shí)施性的進(jìn)度計(jì)劃。施工中，每天下午五點(diǎn)，由監(jiān)理工程師主持，在導(dǎo)流隧洞施工的現(xiàn)場辦公室召開業(yè)主、監(jiān)理及灌漿施工單位三方碰頭會(huì)，在會(huì)上檢查和總結(jié)每一天工程的進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行情況，并不斷對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃方案進(jìn)行比較和優(yōu)化調(diào)整，抓住施工中每天出現(xiàn)的新矛盾進(jìn)行研究，會(huì)上當(dāng)面指定專門單位、專門人員負(fù)責(zé)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)去落實(shí)和解決，充分協(xié)調(diào)了現(xiàn)場各方人員的不利行為和物的不利狀態(tài)，大大減少了施工中的相互干擾，使施工始終保持良好活動(dòng)狀態(tài)，從而加快了施工進(jìn)度。
5. 加快施工進(jìn)度的技術(shù)措施
5.1鉆孔設(shè)備選擇。
造孔是制約施工進(jìn)度的主要因素，本次施工通過比選分析，選定宣化風(fēng)動(dòng)機(jī)械廠生產(chǎn)的KQJ100C風(fēng)動(dòng)潛孔鉆機(jī)鉆底板固結(jié)灌漿孔，其余部位鉆孔用YKD40巖石電鉆鉆進(jìn)，巖石電鉆在高空作業(yè)比較輕便靈活，每個(gè)灌區(qū)可投入40臺(tái)左右，其中如果一兩臺(tái)出現(xiàn)故障，對(duì)整體進(jìn)度影響不大。輕便潛孔鉆開鉆前的準(zhǔn)備工作簡單，鉆進(jìn)速度快，能在較短的時(shí)間內(nèi)完成底板造孔，為底板上的交通通道和其它各操作工序減少了干擾，尤其能快速完成水泥堆放平臺(tái)及記錄儀操作棚位置的鉆孔，從而加快了整個(gè)灌區(qū)的施工進(jìn)度。KQJ100C風(fēng)動(dòng)潛孔鉆的主要技術(shù)參數(shù)見表1 。
5.2檢測工具的創(chuàng)新——孔深預(yù)應(yīng)力鋼絲檢測法。
檢測鉆孔孔深，由于回填固結(jié)灌漿的孔數(shù)多，孔向變化大（頂角在0~360°之間），且絕大多數(shù)在腳手架上進(jìn)行，在鉆孔結(jié)束時(shí)，若按以往采用鉆桿量測法或采用2.0m長的4分鐵管管箍連接依次入孔量測，由于孔數(shù)多，鉆桿量測法耽誤鉆機(jī)的時(shí)間長，不宜采用。在腳手架上作業(yè)，孔向變化大，采用4分鐵管連接法，在腳手架上很不方便，并且管箍和絲牙很容易損壞。為此，在本次施工中主要采用孔深預(yù)應(yīng)力鋼絲檢測法，就是從咱們的錨索施工工地，選出一段殘余的鋼絞線抽其中心直的一股鋼絲（φ7mm），根據(jù)孔深要求作好刻度標(biāo)記，即可用于各孔深的檢測，它具有可彎性、耐用不變形性和靈活性，克服了在隧洞內(nèi)架子上檢測孔深的干攏和困難，從而提高了施工速度。
5.3灌漿方法的調(diào)整。
該隧洞固結(jié)灌漿孔為3m×3m梅花型布置，鉆孔深入基巖10m（鋼筋混凝土最薄處1m），按環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密原則進(jìn)行，每孔分為兩段，第一段入基巖4m，第二段段長6m，采用純壓式灌注，第一段0.3MPa，第二段0.5MPa。在以往施工中為了防止淺層巖體局部抬動(dòng)變形，施工規(guī)范要求，一般采用自上而下（由淺入深）分段灌注，當(dāng)注入量較小地段可同環(huán)3個(gè)孔并聯(lián)灌漿，但在這次施工中，由于灌漿壓力不大，工期緊，經(jīng)現(xiàn)場各方商定調(diào)整為，一次鉆進(jìn)至終孔、自下而上（由深至淺）、不待凝順序分段灌漿，當(dāng)注入量較小地段，孔口高差小于3.5m（一般按3.0m控制）可采用兩孔同段次并聯(lián)灌注。這樣可節(jié)省鉆機(jī)往復(fù)換孔或閑置時(shí)間、掃孔時(shí)間和灌漿管路的重復(fù)拆裝時(shí)間等，加快了鉆灌施工速度，從實(shí)際看，未發(fā)現(xiàn)隧洞襯砌變形和其它異常現(xiàn)象，經(jīng)數(shù)月來的過流檢驗(yàn)，灌漿效果可靠，證明灌漿方法是可行的。
5.4純壓式小孔徑栓塞的研制和應(yīng)用。
在施工中，為了加快鉆孔速度，采用φ38mm的鉆頭鉆進(jìn)，（成孔孔徑φ40mm左右、設(shè)計(jì)要求≮38mm），分段純壓式灌漿，在灌漿栓塞方面又是一個(gè)新問題，以往用的純壓式栓塞主要是?56mm的，現(xiàn)工程急需要研制能滿足φ40mm孔徑的純壓式栓塞。通過在施工中反復(fù)研制試用，最后制作了一套比較實(shí)用的純壓式小孔徑栓塞（見圖2），并馬上在工程中推廣應(yīng)用，效果良好，加快了工程施工進(jìn)度，同時(shí)降低了施工成本。
5.5三參數(shù)灌漿壓水測控系統(tǒng)的應(yīng)用
在灌漿和檢查孔壓水過程中，采用了長沙力金科技開發(fā)有限公司研制的三參數(shù)灌漿壓水測控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)測量、顯示和定時(shí)打印灌漿流量、壓力、水灰比（密度）三個(gè)基本參數(shù)，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)可滿足施工規(guī)范要求，灌漿過程中可隨時(shí)通過按鍵查詢?cè)O(shè)置參數(shù)、工作狀態(tài)參數(shù)和中間處理結(jié)果（如實(shí)時(shí)累計(jì)灌漿量、累計(jì)水泥量、漿液濃度等），灌漿結(jié)束后，可繪制出各種數(shù)據(jù)曲線，并能把此段灌漿原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存在機(jī)外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存器中，由灌漿工程資料管理軟件自動(dòng)錄入到電腦中，生成規(guī)范規(guī)定的大部份圖表，從而加快了內(nèi)業(yè)工作，也方便了現(xiàn)場各方對(duì)灌漿工程的信息及時(shí)收集和科學(xué)管理，對(duì)確保灌漿質(zhì)量和加快施工進(jìn)度有著重要的意義。現(xiàn)場布置及管路連接（見圖3）。
6. 結(jié)語
（1）導(dǎo)流洞回填、固結(jié)灌漿工程施工中，由于工期緊、任務(wù)重，施工環(huán)境復(fù)雜，給施工增加了難度，在業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)的大力關(guān)注下，經(jīng)過中國水利水電第九工程局有限公司等單位的共同努力奮戰(zhàn)，工程按期圓滿完成，現(xiàn)已過水導(dǎo)流，歷經(jīng)數(shù)次洪水考驗(yàn)，隧洞工況良好。
（2）在施工管理上，首先是業(yè)主在關(guān)鍵時(shí)候當(dāng)機(jī)立斷，引進(jìn)成建制的“正規(guī)軍”，其次是施工單位上下一心，統(tǒng)一運(yùn)籌，注重挑選有經(jīng)驗(yàn)和敬業(yè)精神的現(xiàn)場管理帶頭人，作業(yè)班組成建制快速投入，與現(xiàn)場各方一起，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行日動(dòng)態(tài)調(diào)整和優(yōu)化管理。
（3）對(duì)施工場面的合理布置，進(jìn)行全洞段分段流水作業(yè)，需要配制足夠的人員、機(jī)械和材料，且確保施工交通通道暢通和施工用水、電的供應(yīng)。
（4）工程通過鉆孔設(shè)備的選擇、測孔工具的創(chuàng)新、灌漿方法調(diào)整和純壓式小口徑栓塞的研制和應(yīng)用，以及三參數(shù)灌漿壓水測控系統(tǒng)的應(yīng)用等快速施工技術(shù)措施的實(shí)施，經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證是可行的、適用的有效措施。
（5）在往后的同類工程施工中，更加注重現(xiàn)場施工管理和快速施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)應(yīng)用的同時(shí)，還要加強(qiáng)隧洞開挖澆筑工作的進(jìn)度控制，確保隧洞回填固結(jié)灌漿工作在科學(xué)合理的時(shí)間段內(nèi)開展。
關(guān)鍵詞：1006m；花崗巖；水平定向鉆；導(dǎo)向孔
2013年8月，遼河石油勘探局油田建設(shè)工程一公司完成了鐵嶺-錦西原油管線復(fù)線工程黑魚河定向鉆穿越工程的施工。穿越地層主要為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，該地層易于成孔，但極難修孔，一旦導(dǎo)向孔曲線出現(xiàn)超出規(guī)范的偏差，將導(dǎo)致整個(gè)工程的失敗，這給控向工作帶來了很大的挑戰(zhàn)。在兩次穿越的導(dǎo)向孔施工中，控向技術(shù)人員利用人工磁場測量左右偏差、改變方位角糾正偏差、通過洗孔修正孔洞曲率等，通過實(shí)踐總結(jié)出了一套管道在巖石地層中長距離穿越施工的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為以后類似的工程提供了參考依據(jù)。
1.1.工程概況
黑魚河定向鉆穿越工程位于遼寧省北鎮(zhèn)市，穿越管道規(guī)格為Φ508×6.5MM天然氣管道和Φ114×6.5MM光纜套管各一條，間距為10M，穿越長度均為1006M，設(shè)計(jì)入土角9?，出土角6?，曲率半徑R=762M。鉆機(jī)型號(hào)為HK250T。
工程總工期共計(jì)56天，其中Φ114和Φ508管道導(dǎo)向孔各用了10天時(shí)間，管道規(guī)格為D508×10.0mm。
2.2.導(dǎo)向孔施工
導(dǎo)向孔施工鉆具選擇為9-1/2″牙輪鉆頭（HJ637G）+1.5°螺桿馬達(dá)+無磁鉆挺。
開鉆前首先測量穿越軸線上的方位角，經(jīng)四次測量取平均值為241?。鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，鉆頭會(huì)自動(dòng)輕微的像右偏移，開鉆后控向人員指導(dǎo)司鉆將鉆頭輕微向左偏移，以抵消向右的偏移趨勢(shì)，即將鉆頭方位角始終保持在241 ?～242?之間，并利用人工磁場在每一根鉆桿鉆進(jìn)后測量出鉆頭的準(zhǔn)確位置，以便掌握導(dǎo)向孔的左右偏差。
鉆進(jìn)過程中，鉆頭方位角始終保持在241?～242?之間，當(dāng)鉆進(jìn)到第17根時(shí)，鉆頭進(jìn)入人工磁場，測得偏右6米，偏差過大。控向人員及時(shí)調(diào)整鉆頭工作面，但糾偏效果不明顯，技術(shù)人員決定將鉆具抽出，查找導(dǎo)向孔偏差過大的原因。
鉆具全部抽出后，在穿越軸線上距離鉆機(jī)較遠(yuǎn)處重新測量了方位角，測得結(jié)果仍是241?，排除了方位角測量錯(cuò)誤的可能。技術(shù)人員推測是由于鉆頭和無磁之間連接著金屬材質(zhì)的泥漿馬達(dá)對(duì)磁場產(chǎn)生了影響，從而使在工作中測得的探棒方位角和開鉆前測得的探棒方位角存在誤差。經(jīng)計(jì)算，該誤差約為4?。
由于第一次的孔洞偏差很大，已超出穿跨越施工規(guī)范驗(yàn)收的相關(guān)要求，第一個(gè)導(dǎo)向孔作廢。重新鉆入后，糾正后的方位角為241?- 4?=237?，控向人員以237 ?方位角為準(zhǔn)進(jìn)行控向，鉆頭再次進(jìn)入人工磁場后，測得右偏1.6米，屬于正常的偏差值，導(dǎo)向孔施工繼續(xù)進(jìn)行。
在鉆進(jìn)到第37根時(shí)，鉆頭推進(jìn)速度變得緩慢，提高鉆機(jī)推力，增加泥漿排量，推進(jìn)速度仍不見起色，依據(jù)圖紙此處地層不會(huì)太硬，鉆機(jī)儀表上顯示的推力值已大大超出了鉆機(jī)在該地層中的理論推力值，這種情況很有可能是泥漿馬達(dá)出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致鉆頭工作效率低下。技術(shù)人員決定再次將鉆具抽出一看究竟。在抽到第3根時(shí)，回拖力過大，由于鉆進(jìn)時(shí)每根鉆桿都進(jìn)行洗孔，且沙層厚度不大，排除了塌孔卡鉆的可能，推測是鉆頭靠近入土端一側(cè)落入石塊，前后進(jìn)出，旋轉(zhuǎn)，將石頭磨掉后，拉力變小，開始反漿，泥漿將碎石屑排出。
將鉆具抽出后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)螺桿馬達(dá)旋轉(zhuǎn)頭不能正常旋轉(zhuǎn)且接頭處漏漿嚴(yán)重，已損壞。穿越地層存在巖層破碎帶，在鉆具抽回過程中，孔洞內(nèi)出現(xiàn)巖石掉塊，由于花崗巖掉塊對(duì)鉆具的磨損較大，導(dǎo)致鉆頭牙輪及掌背磨損嚴(yán)重，鉆頭損壞。
更換了鉆頭和泥漿馬達(dá)后繼續(xù)鉆進(jìn)，由于鉆頭和馬達(dá)的自重較大，鉆頭抬頭比較困難，為保證鉆頭能在準(zhǔn)確的位置出土，技術(shù)人員決定在導(dǎo)向孔曲線進(jìn)入水平段后半段時(shí)適當(dāng)將鉆頭提前抬頭，即將井斜控制在91°左右。然而由于地層的軟硬交替，難以掌握好井斜的變化，在臨近出土端井斜一度降到了89°，這就意味著鉆頭有向下鉆進(jìn)的趨勢(shì)，如果不采取緊急措施，鉆頭出土準(zhǔn)確性將受到很大影響。技術(shù)人員及時(shí)作出調(diào)整，加快推進(jìn)速度，減少泥漿排量，這樣可以有效減少鉆頭對(duì)巖層的切削量，使鉆頭停止了下沉的趨勢(shì)，曲線開始正常抬頭。最終鉆頭順利出土，向右偏差約1m，向前偏差約3m，較為理想的完成了導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)工作。
導(dǎo)向孔的成功為光纜套管及主管線一次回拖成功奠定了決定性的基礎(chǔ)。
3.0導(dǎo)向工作經(jīng)驗(yàn)
由于在鉆頭和鉆鋌之間增加了螺桿馬達(dá)，而對(duì)控向工作至關(guān)重要的探棒又安裝在鉆鋌中，鉆頭和探棒之間有11m的距離，這就意味著控向軟件顯示的探棒位置相對(duì)于鉆頭的位置有11m的滯后，控向人員在控向過程中要充分考慮這一因素。
穿越地層主要為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，該地層易于成孔，但極難修孔，一旦導(dǎo)向孔曲線出現(xiàn)超出規(guī)范的偏差，將導(dǎo)致整個(gè)工程的失敗。控向人員在判斷傾角和方位角變化時(shí)要有預(yù)見性：當(dāng)鉆頭和泥漿馬達(dá)剛剛進(jìn)入巖石層后，試探性的把鉆頭工具面調(diào)到各個(gè)角度進(jìn)行推進(jìn)，觀察鉆頭工作面在0?時(shí)每鉆進(jìn)1M，傾角變化多少，鉆頭工具面在270 ?時(shí)每鉆進(jìn)1M方位角變化了多少，總結(jié)出的數(shù)據(jù)對(duì)在整個(gè)巖石層中的控向工作起到至關(guān)重要的參考作用。
4.0控向線的保護(hù)
在以往長距離穿越導(dǎo)向孔施工中，控向線往往因長時(shí)間摩擦鉆桿內(nèi)壁而磨損，導(dǎo)致控向系統(tǒng)失去信號(hào)，不得不把鉆桿全部拔出，重新接線，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。該工程施工人員在導(dǎo)向孔施工時(shí)，每隔20根鉆桿左右在鉆桿內(nèi)部安裝一個(gè)扶正器，使控向線在鉆桿內(nèi)固定住，避免摩擦鉆桿內(nèi)壁，保障控向系統(tǒng)安全運(yùn)行。控向線扶正器的固定塊設(shè)計(jì)成上面圓錐體，下面圓柱體的形狀，有效減少了控向線磨損、擰勁兒、堆積等現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞：巖溶； 施工技術(shù)； 灌注樁 ；溶洞
Abstract: with the development of traffic facilities in our country, construction of roads and railways for the scale. The level of the pile foundation drilling rig has been significantly improved, adaptability to geological condition is also relatively increase. Piles in karst geological conditions the construction as the breakthrough point, is introduced in the complicated karst geological conditions of filling pile construction technology, control key points, construction experience, methods, etc.
Key words: karst; The construction technology; Bored piles; Karst cave
中國分類號(hào)：U443.15+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、巖溶地質(zhì)環(huán)境的勘探
巖溶地區(qū)有相當(dāng)豐富的溶洞，且很多斷層裂縫與溶洞相互連接，溶洞內(nèi)部情況差異性大，距離表面的深淺不一，無規(guī)律可循，使得的施工難度相對(duì)加大，工期也較長。所以樁基礎(chǔ)在施工前，要準(zhǔn)確的了解樁基礎(chǔ)剖面的地質(zhì)情況。對(duì)巖溶地層的準(zhǔn)確了解，對(duì)溶洞位置和類型的準(zhǔn)確掌握，決定著施工的前提和工期的長短，也是施工作業(yè)的質(zhì)量保證。目前用來確定巖溶地質(zhì)環(huán)境的方法主要有兩種：地質(zhì)鉆探法、施工探測法。地質(zhì)鉆探法指的是分析溶洞的主要情況，包括溶槽、溶溝的分布，溶洞的大小、類型。對(duì)于地形的分析是施工不可缺少的一步。施工探測法是在施工的過程中，來確定溶洞的相關(guān)信息，具體做法是當(dāng)很難通過地質(zhì)剖面圖來確定溶洞的位置是，采取先施工，施工的過程中通過鉆頭的沖擊響應(yīng)反饋來分析。這種方法要求相對(duì)較高，由于施工過程中存在很多不確定因素，所以操作時(shí)必須由熟練地技術(shù)工人進(jìn)行，同時(shí)要搜集相對(duì)豐富的資料數(shù)據(jù)以供在施工過程中參考使用，并調(diào)整優(yōu)化施工過程。由于方法本身具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性，在施工過程中需要小心謹(jǐn)慎。
二、施工的技術(shù)難點(diǎn)
由于巖溶地區(qū)的地形特點(diǎn)，會(huì)給樁基施工帶來相對(duì)大的技術(shù)難度。根據(jù)相關(guān)資料，本文總結(jié)出了如下的技術(shù)難點(diǎn)：
1巖溶地區(qū)一般水資源豐富，鉆孔時(shí)涌出大量的水，會(huì)導(dǎo)致成孔困難，孔底的沉渣也難以清理。另外，由于大量水存在，鉆孔后的護(hù)壁泥漿會(huì)被水流帶走，混凝土的澆筑也會(huì)相當(dāng)困難。有可能造成地面塌陷，威脅到施工人員的安全。
2對(duì)巖溶的地形掌握不夠準(zhǔn)確。巖溶地形復(fù)雜，溶洞多處于基巖頂部，樁基都是以基巖作為支撐的，在施工過程中有可能在樁尖下還有沒被勘探到的溶洞，這也是施工中的潛在危險(xiǎn)。
3巖溶鉆孔施工中最大的障礙就是出現(xiàn)卡鉆與掉鉆。卡鉆掉鉆等現(xiàn)象主要發(fā)生于溶洞層，溶洞層地形復(fù)雜，蜿蜒曲折，洞的走勢(shì)無規(guī)律可循，普遍有泥沙填充，軟硬不均，易卡鉆；并且當(dāng)遇到可溶性巖石是石灰?guī)r時(shí)，石灰?guī)r具有較高的強(qiáng)度，導(dǎo)致成孔困難，如果加大鉆壓沖擊力，則有可能使樁徑外的區(qū)域形成負(fù)壓，導(dǎo)致澆筑混凝土?xí)r雜質(zhì)進(jìn)入，從而形成斷樁。
三、施工前的準(zhǔn)備
考慮到地形的特殊性，在施工前必須做好充分的準(zhǔn)備。收集資料是一個(gè)必做的工作。由于對(duì)巖溶地質(zhì)施工的技術(shù)要求較高，所以搜集前人的工作記錄，對(duì)于我們更好的完成工作是有很大幫助的；其次，對(duì)于地質(zhì)資料的收集也是必不可少的。根據(jù)資料記載，比較實(shí)際情況，可以完善我們既定的施工方案。根據(jù)地質(zhì)資料的記載，幫助分析所在巖層的溶洞的基本情況，走勢(shì)，填充物等，對(duì)整個(gè)施工地的地質(zhì)情況作出科學(xué)的分析，從而確定樁基受力層的埋置深度。
在施工前制備好造孔泥漿，泥漿的稠度是一個(gè)必須控制好的指標(biāo)，過稠會(huì)影響到鉆機(jī)鉆進(jìn)速度，稀了又不利于對(duì)孔壁的保護(hù)，所以泥漿的比重控制在1.2g/cm3比較合適。泥漿一般選用膨潤土，并加入純堿防沉淀。
另外，在開展全面施工前，要做好安全預(yù)案，以免在突發(fā)事故時(shí)難以應(yīng)對(duì)。成立督察小組，應(yīng)急小組，隨時(shí)抽查施工設(shè)備，勘探現(xiàn)場安全情況，充分準(zhǔn)備應(yīng)急物資。開鉆前，有關(guān)技術(shù)人員要充分掌握地質(zhì)情況對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的問題充分估計(jì)，樁基施工前，要進(jìn)行試樁，根據(jù)實(shí)際來確定施工具體方法。
四、施工的措施
針對(duì)上述所提到的不利方面，以及一些施工前的準(zhǔn)備工作，總結(jié)出一些實(shí)際的施工措施。穿過溶洞的施工措施是整個(gè)施工的重中之重。當(dāng)鉆機(jī)的速度加快，并且鉆孔正常時(shí)，表明鉆頭已進(jìn)入溶洞，此時(shí)應(yīng)根據(jù)溶洞的具體情況采取施工措施。對(duì)于較大的溶洞，主要表現(xiàn)是漏漿量大，速度快，這時(shí)可先鉆至溶洞底板，再以砂石回填，每次回填都要用沖程沖壓，一次回填高度一個(gè)成人的身高為最好，直至完全填滿溶洞。鉆進(jìn)過程中，稍有不慎，就可能埋鉆，也有可能引起地面塌陷，必須小心，若回填物大量損失，需向孔內(nèi)注細(xì)石水下汞。當(dāng)洞高小于1米時(shí)，洞內(nèi)有填充物，按正常成孔方法工作，此時(shí)洞內(nèi)水頭沒什么變化，可加大泥漿比重；如果是空的，并且鉆穿水頭立即下降，則需回填溶洞，直到漏漿停止。
壓密注漿方案是一個(gè)在工程上被多次采納并獲取成功的方案。它的具體做法為在每個(gè)裂隙的鉆孔和孔洞周圍布置3個(gè)注漿孔呈等邊三角形，注漿孔的深度應(yīng)鉆至孔洞裂隙帶底面兩公分為宜。當(dāng)壓力最大，空口出現(xiàn)大量反漿時(shí)，說明水泥漿注滿。密閉壓漿法是利用化學(xué)加固原理，是松散巖層充滿漿液，固結(jié)為穩(wěn)定的人造石，極大地改善了樁基鉆孔條件，防治地下水流動(dòng)，是鉆孔能得到順利的進(jìn)行。同時(shí)，根據(jù)壓密的時(shí)間不同，又分為施鉆前密閉，施鉆后密閉兩種，這里不再贅述。
施工過程中，最適合的方法是“回轉(zhuǎn)加沖擊鉆進(jìn)”工藝。單純的鉆機(jī)入巖，速度慢，易卡鉆，所以不適合在巖溶地帶使用；沖擊鉆成孔在土層進(jìn)度遠(yuǎn)低于在巖層中，結(jié)合兩種工藝的優(yōu)勢(shì)，在巖層用沖擊鉆，土層用鉆機(jī)成孔。
在土層鉆進(jìn)中泥漿密度應(yīng)保持中等稠度，主要做好護(hù)壁工作，粘土層鉆進(jìn)時(shí)孔壁相對(duì)穩(wěn)定，并且課自行造漿，進(jìn)入巖層區(qū)時(shí)宜采用短沖程、密頻率的沖孔方法，泥漿有效的堵塞裂隙，也可以防止卡鉆。當(dāng)鉆頭即將沖穿溶洞時(shí)，需低錘輕沖，防止卡錘，如果造成偏孔，應(yīng)回填修孔直到恢復(fù)不偏為止。在施工過程中，應(yīng)仔細(xì)觀察漿面變動(dòng)，一旦異常，立即停止工作；一旦發(fā)現(xiàn)漏漿，須馬上停錘，以免塌方埋錘，及時(shí)補(bǔ)充泥漿，保持孔內(nèi)水位高度，回填黃泥，片石來堵塞溶洞，并用樁錘輕壓使起到填塞溶洞的功用。
當(dāng)鉆孔達(dá)到預(yù)定深度以后，要盡快提鉆，下鋼筋籠，下導(dǎo)管。并灌注混凝土，灌注過程中，應(yīng)設(shè)專人測量混凝土高度，并控制導(dǎo)管的提升速度避免導(dǎo)管脫離混凝土面造成斷樁事故。灌注過程中，須經(jīng)常上下抽動(dòng)導(dǎo)管來使混凝土密實(shí)。
五、常見的故障
卡鉆是經(jīng)常會(huì)遇見的問題，是用沖擊鉆鉆孔時(shí)，由于鉆頭的磨損未及時(shí)修復(fù)，鉆頭直徑減小，而新的鉆頭直徑大，導(dǎo)致突然沖穿溶洞頂板，鉆頭空轉(zhuǎn)卻無法提鉆導(dǎo)致卡鉆。對(duì)于這種情況，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊鉆頭，向樁孔中回填片石，鉆進(jìn)時(shí)，先用小沖程，在逐漸加大，對(duì)于溶洞底板的開孔也應(yīng)先有小沖程，溶洞開口后，要及時(shí)回填。
埋鉆也是經(jīng)常會(huì)遇見的問題，并且埋鉆還不易處理，所以要盡量避免出現(xiàn)。埋鉆的發(fā)生主要是由于孔壁塌陷所致。地層鉆孔時(shí)，由于所穿越的溶洞頂板薄，埋深較淺沖程大，可能使溶洞塌陷，埋鉆發(fā)生。在施工過程中，如發(fā)現(xiàn)漏漿應(yīng)及時(shí)停鉆，注漿，保持孔內(nèi)水壓，并堵住漏漿口；穿越溶洞時(shí)，改用小沖程鉆進(jìn)。
混凝土的泄露發(fā)生的主要原因是由于混凝土的密度大于泥漿。灌注水下混凝土?xí)r，孔壁的猜測壓力變大，沖破了粘土片石封閉層而泄露。對(duì)于高度較小的溶洞，在形成封閉環(huán)后再次填充混合物，重新成孔以增大封閉環(huán)強(qiáng)度；對(duì)于高度大的空溶洞，應(yīng)使用剛護(hù)筒，確保溶洞的下層堅(jiān)質(zhì)巖層與保護(hù)筒密接，然后接續(xù)鉆孔。
結(jié)語
對(duì)巖溶地層進(jìn)行灌注樁的施工，應(yīng)該對(duì)每一根樁進(jìn)行超前地質(zhì)勘探，了解地下溶洞情況，探明樁底持力層。巖溶地層施工較正常地層困難，巖溶下有溝槽，溶洞，導(dǎo)致其地形比較復(fù)雜，溶洞的大小，規(guī)模也難以準(zhǔn)確探明。上層地質(zhì)條件也會(huì)影響塌孔等問題。因此，在施工過程中，應(yīng)注意鉆進(jìn)過程的異常，隨時(shí)做好應(yīng)急準(zhǔn)備，認(rèn)真做好相關(guān)記錄。沖擊鉆的破巖效率高，成孔工藝好，適用于巖層區(qū)，采用回轉(zhuǎn)沖擊鉆進(jìn)法，結(jié)合了兩種鉆探方法的優(yōu)勢(shì)，提高了工程效率。工程實(shí)踐表明，巖溶條件下灌注樁的施工技術(shù)要求，成本要求相對(duì)較高，工程相對(duì)復(fù)雜。
參考文獻(xiàn)
