試論石油天然氣管道定向鉆工程施工質(zhì)量控制

暴洪利

摘 要： 水平定向管道穿越工程，能夠適用于河流、鐵路、公路等環(huán)境中，保證復(fù)雜建設(shè)環(huán)境下管道鋪設(shè)工程的有效推進。在定向鉆實際建設(shè)工程中，由于石油天然氣管道大部分處于地下環(huán)境中，質(zhì)量要求較高，因此，施工隊伍應(yīng)加強工程全過程的質(zhì)量監(jiān)管，做好技術(shù)規(guī)范，在依照設(shè)計規(guī)劃逐步落實建設(shè)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，強化對工程風(fēng)險因素的控制，全面提升管道定向鉆建設(shè)施工的整體質(zhì)效。

關(guān)鍵詞： 石油天然氣;管道;定向鉆;施工質(zhì)量;控制

【中圖分類號】TE973 ? ? 【文獻標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.095

1 水平定向鉆穿越工程單位工程劃分

水平定向鉆穿越工程為一個獨立的單位工程，包含成孔與回拖工程、管道安裝工程、附屬（輔助）工程3個分部工程。其中成孔與回拖分部工程由導(dǎo)向孔鉆進、擴孔和管道回拖3個分項工程組成;管道安裝分部工程由組對焊接、管道測徑及試壓、管道防腐補口（補傷）、防腐層防護和陰極保護組成5個分項工程組成;附屬（輔助）分部工程由地層處理、管道連頭、三樁埋設(shè)、地貌恢復(fù)4個分項工程組成。

2 管道定向鉆建設(shè)工程的主要施工流程

2.1 定向鉆施工

（1）設(shè)計規(guī)劃。如果定向鉆管道需要穿越的環(huán)境較為復(fù)雜，如河流、湖泊等地點，需要對管道埋深進行合理設(shè)計，通常埋深距離需要在沖刷線2.5m后的位置。管道頂端到河床底部長度應(yīng)控制在管道直徑10～15倍之間，一般在6m以上。管道需要穿越公路或鐵路時，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況，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。（2）測量放線。測量放線是管道鉆進工程的重要質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，在對控制樁、鉆進位置、角度、曲線等進行確定時，不僅要參照工程的平面設(shè)計圖，對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、計算、分析，還應(yīng)通過現(xiàn)場勘查，確定穿越中心線、入土與出土點的具體位置，為鉆機的安裝、管線線路、管段預(yù)制及泥漿池等方面的設(shè)定提供有效參考。（3）定向鉆工程。定向鉆管道的鉆進角度通常控制在8～20°范圍內(nèi)，出土角度通常在4～12°之間，具體的角度確定應(yīng)以工程實際為準(zhǔn)。定向鉆曲率半徑應(yīng)控制在1200-1500倍管外徑參數(shù)范圍內(nèi)。在管道入土點和出土點位置外側(cè)，直管段應(yīng)預(yù)留10m以上，同時，不同的管道類型和地質(zhì)條件下的泥漿配方是不一樣的，因此，需要在施工階段，依照工程實況，對泥漿密度、比例與粘度等進行調(diào)整。

2.2 預(yù)制技術(shù)

定向鉆穿越技術(shù)首先要在設(shè)計路線上進行導(dǎo)向孔安裝，再通過對導(dǎo)向孔的擴展，逐步進行管道鋪設(shè)工作。這其中需要注意的是鋼管預(yù)制技術(shù)，在管道預(yù)制品施工前要對預(yù)制品進行全方位的檢查工作，避免出現(xiàn)損壞、破裂等質(zhì)量問題，同時還要通過密封測試和壓力測試確保其安全可靠。為了防止意外事故的發(fā)生，在施工前還要對接頭處進行防腐、防漏處理。個別地方因場地等因素的影響，就需要將多個管道進行連接鋪設(shè)，這時就必須對管道預(yù)設(shè)技術(shù)要求更加嚴(yán)格。在鉆導(dǎo)向孔時，管道穿越的工藝流程直接決定著管道路線的整體布局，同時決定著工程的質(zhì)量。所以，在定向鉆孔施工前，根據(jù)前期的準(zhǔn)備工作，對不同的地質(zhì)情況要選擇對應(yīng)的地下泥漿電機、施工鉆頭等設(shè)備和工具。在鉆孔過程中，為了保證管道能夠順利精準(zhǔn)地穿越，一定要時刻嚴(yán)格監(jiān)控鉆孔的走向以及鉆孔的大小是否符合規(guī)范要求，若出現(xiàn)異常應(yīng)及時修改更正。

2.3 管道的安裝

在最后一級擴孔施工前，穿越段管道組對、管道焊接和第三方檢測等預(yù)制工作應(yīng)完成，管道的預(yù)制、補傷補口等施工質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。管道施焊前應(yīng)具備焊接工藝指導(dǎo)書，對焊接工藝進行評定，形成焊接工藝評定報告，并依據(jù)評定合格的報告編寫工藝規(guī)程，作業(yè)人員必須持有符合要求的焊接資格證書。對于3PE防腐管，焊接前應(yīng)在焊縫兩端進行保護。焊縫應(yīng)成型均勻，不允許存在裂紋缺陷，焊縫及熱影響區(qū)一般不能存在飛濺、未焊透、未熔合和低于母材等缺陷，焊縫余高應(yīng)高度應(yīng)不大于2毫米，超過3毫米的余高應(yīng)進行打磨。全部水平定向鉆穿越管段的管道焊接質(zhì)量必須經(jīng)超聲波檢測和射線檢測。現(xiàn)場無損檢測拍片人員和評片人必須持有相應(yīng)等級和類別的資格證書，管道的無損檢測的合格級別為二級。管道的非裂紋性焊接缺陷可直接進行返修。管道的原焊接工藝與返修工藝存在差異時，需要使用返修工藝規(guī)程進行返修;裂紋的長度小于焊縫從長度5%時，可以使用返修焊接工藝規(guī)程來處理;裂紋長度大于焊縫總長度5%時必須切除。同一條焊縫缺陷的返修不能超2次，根焊缺陷只可以返修一次。大中型定向鉆穿越管段應(yīng)單獨進行試壓，小型定向鉆穿越管段可與所在線路段合并試壓。水平定向鉆穿越工程的管道試壓分為強度試驗和嚴(yán)密性試驗兩部分。清管、測徑和壓力試驗應(yīng)在管道回拖前進行，二次測徑和嚴(yán)密性試驗應(yīng)在管道回拖后進行。穿越管段的強度試驗壓力值應(yīng)大于1.5倍的設(shè)計壓力，穩(wěn)壓時間超過4小時;試壓過程中任意一點的環(huán)向應(yīng)力，不應(yīng)大于管道規(guī)定最小屈服強度的90%。嚴(yán)密性試驗壓力值不應(yīng)小于設(shè)計內(nèi)壓力大小，回拖前的第一次嚴(yán)密性試驗穩(wěn)壓應(yīng)超過24個小時;回拖后進行的第二次嚴(yán)密性試驗，穩(wěn)壓時間應(yīng)不少于4個小時。

3 水平定向鉆穿越工程質(zhì)量控制措施

3.1 完善質(zhì)量監(jiān)管

一方面，施工單位需完善自身質(zhì)量管理體系，采取全面、全過程質(zhì)量管理，建立起完善的質(zhì)量體系控制施工中各工序，確保按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格開展施工和檢驗活動，在一道工序檢驗不合格的情況下，是不可開始下一道工序施工的。另一方面，要依據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)做好施工技術(shù)、質(zhì)量管理，落實崗位責(zé)任、加強考核。管理中要抓住重點和關(guān)鍵，比如管道預(yù)制焊接、導(dǎo)向孔和擴孔作業(yè)等，且需嚴(yán)格加以檢查。

3.2 加強人員管理

雖然長輸管道定向鉆穿越相比傳統(tǒng)施工有著較大的優(yōu)勢，但其自身也有著一定的施工難度，復(fù)雜的施工工藝對施工人員的管理也有著更高的要求。由于施工過程中會遇到山川河流等不可抗拒的自然因素，施工人員要有一定的吃苦精神。企業(yè)對施工人員要加強管理，對施工人員進行專業(yè)培訓(xùn)，鼓勵員工要有奉獻精神，組織好施工單位之間的配合工作，共同克服困難解決問題。防止人為因素影響工程的質(zhì)量和進程。

4 結(jié)論

在科技進步和經(jīng)濟發(fā)展下，水平定向鉆穿越施工技術(shù)將得到進一步完善，在石油天然氣管道建設(shè)中更多的應(yīng)用這一技術(shù)，當(dāng)前要不斷總結(jié)設(shè)計和施工經(jīng)驗，促進此技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使用中采取措施優(yōu)化施工控制，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，確保管道穿越工程施工質(zhì)量和施工效率，能夠一次性成功完成。

參考文獻

[1] 孔令飛.石油天然氣管道水平定向鉆穿越工程質(zhì)量控制研究[J].石化技術(shù)，2019，26（8）：263-264.