油氣田地面工程建設(shè)冬季施工管理措施

王力達(dá)

大慶油田有限責(zé)任公司工程項(xiàng)目管理有限公司

冬季寒風(fēng)凜冽的天氣條件對油氣田地面工程建設(shè)造成極大困擾，不僅延緩施工進(jìn)度、降低施工效率，還會影響到施工質(zhì)量和安全。

東北地區(qū)有著相對較長的冬季，一般從每年的11月到第二年的4月，冬季施工周期非常長，因此在東北地區(qū)的油氣田地面工程建設(shè)中，一定要格外關(guān)注冬季施工管理問題[1]。在東北地區(qū)油氣田地面工程建設(shè)項(xiàng)目的工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過對地面工程建設(shè)中的冬季施工管理措施展開分析，為今后提高油氣田地面工程建設(shè)冬季施工水平打下基礎(chǔ)。

1 冬季施工現(xiàn)狀

1.1 施工周期長

我國北方地區(qū)的冬季持續(xù)時間比南方更長，并且進(jìn)入冬季時間更早，以大慶油田為例，每年11月份左右進(jìn)入冬季，第二年4月才結(jié)束，冬季持續(xù)時間有5個月之久，冬季平均溫度基本≤5 ℃，夜間最低溫度甚至?xí)_(dá)到-30 ℃。在這種低溫環(huán)境下，開展油氣田的地面工程建設(shè)工作有諸多困難，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。

1.2 施工環(huán)境差

冬季低溫寒冷，時常出現(xiàn)暴風(fēng)雪、霜凍、凍雨等惡劣天氣，嚴(yán)重影響正常施工，還有可能對機(jī)械、已建工程造成破壞，影響人身安全。比如，出現(xiàn)暴雪天氣時，車輛、機(jī)械、人員的正?；顒邮茏瑁绻┕がF(xiàn)場出現(xiàn)冰凍，則需花費(fèi)大量人力、物力進(jìn)行除冰，增加安全風(fēng)險等級。

1.3 施工效率低

冬季的白晝時間要比其他季節(jié)更短，而且施工準(zhǔn)備時間更長，加之施工人員穿戴厚重的防寒保暖衣物與勞動防護(hù)用品，會影響操作人員的肢體靈活性，導(dǎo)致部分工序施工時間增加。

1.4 施工風(fēng)險多

北方地區(qū)的冬季氣溫非常低，施工現(xiàn)場地面容易結(jié)冰，稍有不慎，便會出現(xiàn)施工人員滑倒的情況，加之施工人員冬季穿戴衣物比較厚，行動不太方便，在高空作業(yè)時容易發(fā)生墜落、摔傷等事故，車輛在結(jié)冰路面行駛也容易因?yàn)橹苿有圆疃霈F(xiàn)事故。冬季施工時還會用電器取暖抵御嚴(yán)寒，存在火災(zāi)風(fēng)險，比如用大功率電器、材料管理疏忽等，都可能導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生[2]。風(fēng)雪、大霧等天氣環(huán)境中，車輛駕駛視線較差，可能導(dǎo)致交通事故、車輛傷害等事故發(fā)生。此外，低溫環(huán)境下還會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備、車輛等發(fā)生故障，如機(jī)械設(shè)備、車輛無法啟動等。

2 冬季施工管理措施

2.1 施工質(zhì)量管理

2.1.1 混凝土施工質(zhì)量管理

冬季低溫環(huán)境會導(dǎo)致水泥水化反應(yīng)遲緩，影響混凝土施工效果，如果不做好施工質(zhì)量管理，會造成混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)[3]。具體來講，要從如下兩方面做起：①合理確定并優(yōu)化配比：結(jié)合地面工程所處環(huán)境的現(xiàn)實(shí)情況，依據(jù)相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)圖紙方案，明確混凝土的強(qiáng)度要求，并適當(dāng)增加抗凍劑、早強(qiáng)劑等，將原材送往檢測中心進(jìn)行檢驗(yàn)，得出最佳配比，交給施工人員進(jìn)行適配，檢驗(yàn)合格之后再大范圍使用；②提高混凝土攪拌環(huán)境溫度：搭設(shè)暖棚，暖棚骨架均采用焊接鋼管搭設(shè)，外圍采用雙排柱，控制好縱向（橫向）間距及水平桿雙向間距，暖棚頂部采用坡屋面，屋面頂部覆毛氈，鋼架均采用焊接鋼管，主橫桿間距及次桿（檁條）間距適當(dāng)，暖棚四周也采用毛氈覆蓋，為防止毛氈下墜，毛氈外用采用鐵絲捆綁。每個暖棚內(nèi)配備一定數(shù)量的溫控電加熱器并設(shè)置配電箱，暖棚內(nèi)溫度控制在5 ℃～10 ℃之間。為保證安全，暖棚內(nèi)配備滅火器，暖棚設(shè)置專人監(jiān)護(hù)，每隔一小時定期監(jiān)測溫度，檢查臨時用電安全，發(fā)現(xiàn)安全隱患立即整改處理[4]。設(shè)專人詳細(xì)記錄施工日志，內(nèi)容包含當(dāng)天施工范圍、施工人員、材料消耗量、設(shè)備運(yùn)行等信息。針對低溫下進(jìn)行混凝土澆筑的情況，要先開展承壓檢測，如果發(fā)現(xiàn)安全隱患，要及時補(bǔ)救。在混凝土澆筑過程中，應(yīng)當(dāng)提前預(yù)熱原材料，入模前進(jìn)行測溫，保證溫度＞5 ℃[5]。此外，后期養(yǎng)護(hù)要格外關(guān)注，對澆筑成品進(jìn)行保溫，關(guān)注溫度變化，避免由于混凝土受凍而影響質(zhì)量[6]。

2.1.2 管線施工質(zhì)量管理

（1）管線焊接管理。為保證冬季施工焊接質(zhì)量，室外管道焊接需設(shè)置防風(fēng)雪保溫棚。冬季施工焊接前，必須先對參加冬季施工的電焊工進(jìn)行冬季焊接技術(shù)培訓(xùn)，并經(jīng)低溫焊接考試合格后，才能持操作合格證上崗，且應(yīng)堅(jiān)持五不焊制度，即：①防風(fēng)雪保溫棚沒搭、沒有保溫措施不焊；②焊條未烘干、沒有焊條保溫筒不焊；③焊條性能不清、焊件與焊條材質(zhì)不符不焊；④焊件組裝后，自檢不合格不焊；⑤焊口的對接處有油污、冰雪、潮濕不焊。管道焊接前必須檢查焊件的坡口、間隙、鈍邊、錯口等，如果超標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)處理合格后方可施焊。冬季施工管道焊接時，應(yīng)堵嚴(yán)管端，防止穿管風(fēng)通過。焊道成型后，不能立即清渣，待冷卻后方可清渣檢查，焊口焊完后，不得用大錘敲擊矯正管道，并應(yīng)及時清除飛濺藥皮和進(jìn)行質(zhì)量自檢。冬季施工管道時，主要依據(jù)GB 50236—2011《現(xiàn)場設(shè)備，工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》，“當(dāng)焊件溫度≤0 ℃時，所有鋼材的焊縫應(yīng)在施焊處100 mm范圍內(nèi)預(yù)熱至≥15 ℃?！焙盖邦A(yù)熱溫度及焊后處理要求應(yīng)按照焊接工藝評定執(zhí)行[7]。

（2）管線安裝。當(dāng)管道采用連續(xù)下溝時，吊管所產(chǎn)生的應(yīng)力≤管材的屈服強(qiáng)度，為防止管道變形。吊裝防腐保溫管道必須采用吊帶吊裝。嚴(yán)禁在雪、霧、大風(fēng)、氣溫＜-15 ℃及相對濕度＞85%時，在露天進(jìn)行管道補(bǔ)口、補(bǔ)傷作業(yè)。

（3）室內(nèi)防腐保溫。防腐保溫材料存放在環(huán)境溫度為10 ℃左右的室內(nèi)庫房；由于室內(nèi)有采暖系統(tǒng)，溫度較高，可正常施工。在室內(nèi)進(jìn)行管道涂漆施工中，由于室內(nèi)密閉，所以要適當(dāng)開窗進(jìn)行通風(fēng)，以減少漆料對人體傷害，但定時檢查室內(nèi)溫度保持在≥10 ℃為宜。

（4）室外防腐保溫。嚴(yán)禁在霧、大風(fēng)、氣溫＜-15 ℃及相對濕度＞85%時在露天進(jìn)行防腐、補(bǔ)口、補(bǔ)傷作業(yè)。室外管道補(bǔ)口補(bǔ)傷時，先在室內(nèi)預(yù)制好補(bǔ)口材料，然后在帆布鋼筋制作的防風(fēng)雪保溫棚內(nèi)，用酒精噴燈先將管口預(yù)熱，再刷底漆，纏瀝青膠帶或熱收縮帶，最后用噴燈均勻加熱膠帶，使膠帶纏繞緊密，粘貼牢固[8]。

2.1.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接施工質(zhì)量管理

為了保證地面工程建設(shè)冬季施工中鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工質(zhì)量，需要按照科學(xué)工序進(jìn)行施工。首先，提前設(shè)置預(yù)制車間，配備供暖設(shè)施，在車間中搭建預(yù)制平臺，對所有需用到的原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，確定合格再放樣和進(jìn)行下料處理，做好構(gòu)件的預(yù)制工作；然后，開展組裝焊接和除銹工作，底漆涂刷完畢且干透后，再轉(zhuǎn)移至施工現(xiàn)場進(jìn)行焊接安裝。在開展鋼結(jié)構(gòu)焊接施工之前，要對所有原材料的出廠合格證明、質(zhì)量檢驗(yàn)文件等進(jìn)行檢查，還要開展材料性能試驗(yàn)，保證施工所用材料有著良好性能。

鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)冬季施工規(guī)定執(zhí)行。鋼構(gòu)件正溫制作、負(fù)溫安裝時，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的差異考慮構(gòu)件收縮量，并在施工中采取調(diào)整偏差的技術(shù)措施；參加負(fù)溫鋼結(jié)構(gòu)施工的電焊工應(yīng)經(jīng)過負(fù)溫度焊接工藝培訓(xùn)，考試合格并取得相應(yīng)的合格證；負(fù)溫下使用的鋼材及有關(guān)連接材料須附有質(zhì)量證明書，且性能符合設(shè)計(jì)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求；負(fù)溫下使用的焊條外露不得超過2 h，超過2 h重新烘焙，焊條烘焙次數(shù)應(yīng)＜3次；焊劑在使用前按規(guī)定進(jìn)行烘烤，使其含水量≤0.1%；負(fù)溫下使用的高強(qiáng)螺栓須有產(chǎn)品合格證，并在負(fù)溫下進(jìn)行扭矩系數(shù)、軸力的復(fù)驗(yàn)工作；負(fù)溫下鋼結(jié)構(gòu)所用的涂料不得使用水基涂料；構(gòu)件下料時，應(yīng)預(yù)留收縮余量；焊接收縮量和壓縮變形量應(yīng)與鋼材在負(fù)溫度下產(chǎn)生的收縮變形量相協(xié)調(diào)；構(gòu)件組裝時，按工藝規(guī)定的順序由里往外擴(kuò)展組拼，在負(fù)溫組拼時，做試驗(yàn)確定需要預(yù)留的焊縫收縮值；構(gòu)件組裝時，清除接縫50 mm內(nèi)存留的鐵銹、毛刺、泥土、油污、冰雪等雜物，保持接縫干燥、無殘留水分；負(fù)溫下對9 mm 以上鋼板焊接時，應(yīng)采用多層焊接，焊縫由下向上逐層堆焊，每條焊縫一次焊完，如焊接中斷，在再次施焊之前，先清除焊接缺陷。

2.2 施工機(jī)械管理

油氣田開發(fā)中需要用到大量機(jī)械設(shè)備，為了保證后續(xù)油氣田開采工作的順利進(jìn)行，在冬季地面工程建設(shè)施工中，還要做好對抽油機(jī)械設(shè)備的管理工作，確保機(jī)械設(shè)備工作效率能最大程度提高。

2.2.1 抽油機(jī)井管理

對抽油機(jī)井的管理需要關(guān)注地面設(shè)備、井下設(shè)備和井下設(shè)施等多部分的管控工作，還要對抽油機(jī)井口的配電箱、管線等進(jìn)行全面檢查，保證相關(guān)設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，確保后續(xù)原油輸出工序不會影響整體作業(yè)進(jìn)度，才能提高抽油機(jī)井的工作效率。首先明確抽油機(jī)井的管理內(nèi)容。合理管控生產(chǎn)壓差、保證泵徑、沖程等參數(shù)能協(xié)調(diào)配合，提升抽油泵工作效率；對抽油泵設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，結(jié)合現(xiàn)場施工生產(chǎn)的周期和工作環(huán)境，對抽油設(shè)備進(jìn)行加固、潤滑、防腐等防御性保養(yǎng)，保證機(jī)械設(shè)備工作效率[9]。其次，對電路控制系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。作為保證抽油機(jī)井設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，電路控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)抽油設(shè)備的穩(wěn)定供電和啟動停機(jī)等操作，做好檢查工作，保證電壓穩(wěn)定性。最后，依據(jù)相關(guān)要求對施工方案及動液面進(jìn)行測試，得出精準(zhǔn)可靠的測試結(jié)果。

2.2.2 潛油電泵井管理

作為保障井下多級離心泵穩(wěn)定工作的關(guān)鍵機(jī)械，潛油電泵必須保證排量足夠大，才能滿足實(shí)際工作需求，提高油氣田生產(chǎn)效率。所以，潛油電泵井需要采用相應(yīng)的優(yōu)化措施，同時要加強(qiáng)對其的管理工作。為了防止出現(xiàn)躺井事故，必須做好電纜保護(hù)工作，從根源上防止電能泄漏與損耗過大的現(xiàn)象。此外，還要采取防砂、防污垢、防腐蝕等技術(shù)手段，合理增加檢查潛油電泵的檢查周期[10]。同時，做好施工操作方面的管控，嚴(yán)格規(guī)范施工操作，加強(qiáng)對潛油電泵井的施工監(jiān)督管理。

2.2.3 螺桿泵井管理

螺桿泵井功能主要表現(xiàn)在對黏度和濃度較高的石油進(jìn)行有效輸送，因此為了能充分發(fā)揮出螺桿泵井在油氣田生產(chǎn)中的作用，在地面工程建設(shè)中要做好對螺桿泵井的施工管理，主要采取注入聚合物的手段提升石油黏度，進(jìn)而提高螺桿泵井的開采效率。一方面，螺桿泵井有著能耗較低、成本投入少等優(yōu)勢，相較于其他油氣開采機(jī)械來講，能夠節(jié)省大量資金支出和提高采油工作效率；在重點(diǎn)管理螺桿迸濺的過程中，需要對螺桿泵井的工作電壓、電流、油壓、套壓、原油含水量等展開調(diào)研分析，同時結(jié)合螺桿扭矩，確定標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)參數(shù)。另一方面，嚴(yán)格檢測螺桿泵井的扭矩、軸向力等參數(shù)，同時結(jié)合相關(guān)參數(shù)與其他泵井進(jìn)行對比，以此判斷螺桿泵井的采油工作狀態(tài)，倘若察覺螺桿泵井發(fā)生故障，要提前進(jìn)行整改[11]。

2.3 施工安全管理

2.3.1 做好施工前期準(zhǔn)備

油氣田地面工程建設(shè)的冬季施工計(jì)劃一定要提前制定，考慮所有可能發(fā)生的風(fēng)險及相應(yīng)的預(yù)防措施，檢查施工方案中各資源配置情況。在冬季施工前，需要組織相關(guān)人員對施工計(jì)劃的制定予以協(xié)商，依據(jù)進(jìn)度計(jì)劃，材料部門需要在施工前安排需要用到的材料有序進(jìn)場，比如保溫設(shè)備、施工材料、配套機(jī)械等。針對高溫、高壓的相關(guān)設(shè)備，要提前展開安全檢查工作，保證設(shè)備性能滿足施工要求。此外，還要提前對施工現(xiàn)場展開全方位檢查，檢查臨時設(shè)施、用電設(shè)備、取暖保暖設(shè)施等，還要對施工現(xiàn)場、員工生活區(qū)保暖措施進(jìn)行檢查，保證給排水通暢，擁有良好的保暖效果，為冬季施工做好準(zhǔn)備[12]。施工材料進(jìn)場之后，要分門別類進(jìn)行擺放，便于后續(xù)施工，提前規(guī)劃出垃圾運(yùn)送路線，路線通道不得隨意堆放材料和垃圾。施工材料堆放區(qū)域要設(shè)置材料堆放雨棚，主要用來堆放水泥、砂石等材料。在雨雪天氣來臨前，還要用塑料膜等物品蓋住施工材料，防止材料損壞[13]。

2.3.2 配備專職冬施安管人員

進(jìn)入現(xiàn)場前安全管理人員應(yīng)對全體作業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)并考核，考核合格的作業(yè)人員方可進(jìn)入施工現(xiàn)場，施工前由技術(shù)人員及安管人員對各專業(yè)作業(yè)人員進(jìn)行施工及安全技術(shù)交底，并在交底上簽字。施工過程中安管人員應(yīng)做到如下幾點(diǎn)：第一，對施工現(xiàn)場開展每周一次的安全檢查，在檢查中關(guān)注重點(diǎn)環(huán)節(jié)是否存在安全隱患，一旦查出安全問題則要督促整改，同時在后面檢查中要對整改完成度進(jìn)行密切關(guān)注，盡最大可能降低安全風(fēng)險。第二，開展冬季施工安全技術(shù)交底工作，針對冬季施工中一切可能出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行排查，同時要求各班組記錄好每日安全施工信息。第三，對施工現(xiàn)場安全情況詳細(xì)把握，應(yīng)對冬季施工中可能出現(xiàn)的安全事故提前制定預(yù)防措施，組織相關(guān)人員開展安全活動，定期組織安全教育，強(qiáng)化施工人員的安全意識[14]。第四，重點(diǎn)檢查施工人員勞動防護(hù)用品，檢驗(yàn)此類用品的質(zhì)量、性能是否達(dá)標(biāo)，并檢查施工人員對保護(hù)用品的佩戴是否規(guī)范，不規(guī)范者要督促其嚴(yán)加整改。

2.3.3 開展施工安全教育工作

北方地區(qū)的冬季氣候嚴(yán)寒且干燥，往往會出現(xiàn)暴風(fēng)雪天氣，受到氣候因素的影響，地面工程建設(shè)施工現(xiàn)場及道路經(jīng)常會出現(xiàn)結(jié)冰、打滑等情況，嚴(yán)重影響施工安全性，也加大了人員和設(shè)備的安全風(fēng)險。此外，在冬季施工中還會涉及動火作業(yè)，氣候干燥會導(dǎo)致火災(zāi)風(fēng)險提升[15]。所以，結(jié)合油氣田地面工程建設(shè)冬季施工的這些特點(diǎn)，需要在施工正式開展前和施工過程中，對所有參建人員展開冬季施工安全教育工作。安全教育內(nèi)容要重點(diǎn)放在防火安全知識普及方面，讓每一位施工人員掌握火災(zāi)易發(fā)生點(diǎn)，如何在日常施工中防范火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)生后如何正確處理和做好個人人身安全保護(hù)，學(xué)會如何使用滅火器材。同時，要為項(xiàng)目購置足夠數(shù)量的消防器材，發(fā)放給各個崗位，所有新進(jìn)場的施工人員一定要提前培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后才能進(jìn)場施工。

2.3.4 做好防滑措施

油氣田地面工程建設(shè)冬季施工過程中，容易因?yàn)榻Y(jié)冰而出現(xiàn)地面打滑的情況，所以要做好相應(yīng)的防滑措施。第一，通行道路要增設(shè)防滑條，而且要對損壞的防滑條及時修復(fù)。施工現(xiàn)場的所有斜道、爬梯等場所，都要先將冰雪清理干凈，才能開展后續(xù)施工。第二，高空作業(yè)要配備完善的防護(hù)措施及作業(yè)人員保暖措施，防止出現(xiàn)安全事故。第三，所有施工人員必須穿戴防滑鞋套，如果是暴風(fēng)雪天氣施工，還要提前安排專人進(jìn)行掃雪，降低人員摔傷概率。

3 結(jié)束語

在冬季開展油氣田地面工程建設(shè)工作，有施工周期長、施工條件差、施工效率低等特點(diǎn)，并且具有一定的危害性。而地面工程作為油氣田開發(fā)的關(guān)鍵基礎(chǔ)工程，會直接影響油氣田的開發(fā)效果，因此一定要重視冬季施工管理工作。從工藝管道安裝、混凝土澆筑、保溫絕熱、抽油機(jī)安裝等角度出發(fā)，在施工質(zhì)量、施工機(jī)械以及施工安全三個方面提出了在油氣田地面工程建設(shè)中冬季施工管理措施，全方位保障了冬季施工順利進(jìn)行，為后續(xù)油氣田開發(fā)工作夯實(shí)了基礎(chǔ)。