定向鉆穿越的質(zhì)量控制探討

作者簡(jiǎn)介：沈紅芳（1972-01），女，浙江省余姚市人，工程師，2007年畢業(yè)于江蘇工業(yè)學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)，現(xiàn)從事工程質(zhì)量監(jiān)督工作。

摘 要： 在油氣管道工程的施工過程中，油氣管道定向鉆穿越工程技術(shù)要求高、施工風(fēng)險(xiǎn)大，結(jié)合我國(guó)地域遼闊，地理情況復(fù)雜多樣特點(diǎn)，從而給管道定向鉆穿越增加了難度，增大了其定向鉆穿越的成功風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)油氣管道定向鉆穿越過程中存在的施工風(fēng)險(xiǎn)因素，特對(duì)定向鉆穿越施工前、施工中風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、質(zhì)量控制、穿越質(zhì)量監(jiān)管重點(diǎn)、防范等方面作一探討，為定向鉆穿越工程提供寶貴的資料和可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，從而有助于定向鉆穿越的順利完成。

關(guān)鍵詞：定向鉆穿越 質(zhì)量 控制

中圖分類號(hào)：TU996文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

我國(guó)建設(shè)油氣管道長(zhǎng)達(dá)幾十萬公里，管道沿線穿越大小江河、海灘、山體等，其地下地質(zhì)情況復(fù)雜多變，如何制定定向鉆穿越施工方案，選用相應(yīng)穿越設(shè)備，如何采取相應(yīng)質(zhì)量控制、預(yù)防措施將成為定向鉆穿越成功的關(guān)鍵。而作為質(zhì)量監(jiān)督管理人員，對(duì)定向鉆穿越的質(zhì)量控制及預(yù)防措施作一探討：

1 熟悉施工圖紙，取全取準(zhǔn)詳細(xì)的地質(zhì)勘探資料

地質(zhì)勘測(cè)部門對(duì)定向鉆穿越地段按規(guī)范取全取準(zhǔn)地質(zhì)資料，為設(shè)計(jì)和制定施工組織設(shè)計(jì)、選擇鉆具等提供參考依據(jù)。施工、監(jiān)理等單位必須熟悉定向鉆穿越圖紙，建設(shè)單位根據(jù)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，辦理施工前應(yīng)征租地和報(bào)建手續(xù)，對(duì)穿越進(jìn)行設(shè)計(jì)交樁放線，并對(duì)不能做地質(zhì)勘查資料的，到當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門查詢相關(guān)資料，技術(shù)人員和相關(guān)人員要做認(rèn)真研究和探討，采取有效的防范措施。

2 制定科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)方案

2.1穿越路徑的選擇

設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況，正確選擇合適的穿越位置，只有選擇合適的穿越位置和穿越地層，才能確保穿越的成功。定向鉆穿越應(yīng)盡量避開不良的地質(zhì)場(chǎng)地。

2.2穿越設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇

設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和鉆機(jī)設(shè)備的能力以及場(chǎng)地要求，選擇盡量大的入出土角和曲率半徑，使穿越曲線盡快地到達(dá)穩(wěn)定地層。

2.3定向鉆穿越設(shè)備及鉆具的選擇

定向鉆穿越鉆機(jī)及鉆具應(yīng)根據(jù)穿越段長(zhǎng)度、穿越管徑大小、地質(zhì)情況來選擇，要保證其回拖力能滿足要求，鉆頭能適應(yīng)地質(zhì)要求。結(jié)合穿越障礙物、河流、海灘、山體等穿越因素確定選擇定向鉆穿越設(shè)備及鉆具。

2.4鉆進(jìn)泥漿的選擇

泥漿是定向鉆穿越必備的潤(rùn)滑劑，合理選擇泥漿配比，保持泥漿的飽和度，可以保證孔壁不塌方，減小摩擦。泥漿通常根據(jù)地質(zhì)情況，考慮護(hù)壁要求，確定泥漿中膨潤(rùn)土和各種添加劑的用量，采用清潔的淡水，PH值控制在7-8，用水量1.5m3/min，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)條件與孔中操作壓力，綜合確定泥漿配比成分，避免施工過程中的冒漿。通常根據(jù)地質(zhì)情況和管徑大小來確定泥漿粘度。

2.5導(dǎo)向孔鉆進(jìn)和擴(kuò)孔、清孔

保證導(dǎo)向孔鉆進(jìn)工序質(zhì)量，關(guān)鍵在于導(dǎo)向孔曲線與設(shè)計(jì)曲線的偏移是否符合標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)向孔鉆進(jìn)質(zhì)量要求：導(dǎo)向孔曲線與設(shè)計(jì)曲線的橫向偏移量允許偏差<2m，導(dǎo)向孔曲線與設(shè)計(jì)曲線的深度偏移量允許偏差<1m，出土點(diǎn)縱向允許偏差≤1%×L且≤10 m。橫向允許偏差≤L/500且≤2 m。L為設(shè)計(jì)穿越長(zhǎng)度。曲率半徑以1500D為宜（D為穿越管段外徑）最小不應(yīng)小于300 m。根據(jù)管徑大小確定每根鉆桿的折角，實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量，每根鉆桿的折角應(yīng)符合要求，參照《石油天然氣管道穿越工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》。

根據(jù)穿越管徑、地質(zhì)情況選擇鉆頭和鉆進(jìn)速度，要求擴(kuò)孔孔徑為不小于管徑的1.5倍，清孔時(shí)在清出泥漿中應(yīng)無大的石頭等堅(jiān)硬顆粒。

2.6穿越管道的焊接、試壓施工

焊接執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和其焊接工藝評(píng)定規(guī)定，射線、超聲波探傷均為100%，試壓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)按管道穿跨規(guī)范執(zhí)行（強(qiáng)度為1.5倍設(shè)計(jì)工作壓力，嚴(yán)密性為設(shè)計(jì)工作壓力）。焊工的操作技能尤為重要，對(duì)特殊地段多段連接口焊接時(shí)，必須保證其焊接時(shí)不受力。對(duì)于較多的山地多段接一的，回拖后建議宜進(jìn)行嚴(yán)密性、強(qiáng)度（強(qiáng)度為1.25倍工作壓力）試壓檢驗(yàn)。

2.7定向鉆的回拖

要根據(jù)管道自重及長(zhǎng)度、光纜套管重量和磨擦阻力確定回拖力，注意管道放置于管拖發(fā)送架或支墩上，注意其間距不得大于管道長(zhǎng)度，必要時(shí)挖發(fā)送溝，放置膨潤(rùn)土，并注意防止管道滑落，回拖前檢查定向鉆泥漿中夾雜的石頭雜質(zhì)粒徑的大小。

3 定向鉆穿越施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)

細(xì)致的研究地質(zhì)資料，制定切實(shí)可行的施工組織方案；注意定向鉆鉆機(jī)的安裝質(zhì)量、氣候變化等對(duì)鉆機(jī)基礎(chǔ)或地錨的破壞，易導(dǎo)致回拖失??；鉆機(jī)安裝時(shí)注意安裝位置一定要在入點(diǎn)和出土點(diǎn)的連線上，鉆機(jī)導(dǎo)軌與水平面的夾角一般大于設(shè)計(jì)入土角1?，且鉆機(jī)安裝應(yīng)牢固、平穩(wěn)，對(duì)控向系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確高校；作好回拖管的焊接和試壓、補(bǔ)口補(bǔ)傷、測(cè)徑工作，回拖前準(zhǔn)備，做好安全措施。

4 定向鉆穿越事故的預(yù)防

注意因鉆機(jī)選擇不當(dāng)和安裝質(zhì)量不好而出現(xiàn)的失敗事故；注意卡鉆、斷桿事故預(yù)防，注意光纜套管焊接質(zhì)量而出現(xiàn)斷管事故；注意鉆進(jìn)曲線不符合設(shè)計(jì)而出現(xiàn)返工的事故。對(duì)于工程質(zhì)量管控者要具備對(duì)工程可能出現(xiàn)狀況的預(yù)見能力，從而制定出行之有效的工程質(zhì)量監(jiān)管計(jì)劃。

5 定向鉆穿越質(zhì)量監(jiān)管重點(diǎn)

地質(zhì)資料是否取全取準(zhǔn)，施工組織設(shè)計(jì)的審查和報(bào)批是否已做，鉆進(jìn)曲線是否符合設(shè)計(jì)，管道焊接和試壓質(zhì)量是否合格，回拖措施是否落實(shí)，監(jiān)理工作是否按細(xì)則落實(shí)，定向鉆泥漿檢測(cè)分析情況是否符合回拖要求。

我們經(jīng)過不斷的實(shí)踐，對(duì)管道穿越有了較深入地了解。在工程質(zhì)量監(jiān)控中，從地理勘察，制定施工方案，對(duì)施工方案的可行性論證到具體施工、過程監(jiān)控等一系列工作，對(duì)每一個(gè)管道穿越工程的質(zhì)量監(jiān)控任務(wù)，其地理情況都不盡相同，要求我們?cè)诙ㄏ蜚@穿越上，在工程質(zhì)量監(jiān)控過程中不斷要加以總結(jié)和提高，從而能夠隨著情況發(fā)生變化，采取有效的工程監(jiān)管措施保證穿越管道工程質(zhì)量安全。

參考文獻(xiàn)：

1、大港油田集團(tuán)石油工程監(jiān)理中心.石油工程監(jiān)督探索與實(shí)踐（第1版） [M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.

2、SYT 4079-1995.石油天然氣管道穿越工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

3、SY/T 6968-2013 .油氣輸送管道工程水平定向鉆穿越設(shè)計(jì)規(guī)范[S].