石油天然气管道水平工程质量控制研究 本文关键词：质量控制，石油天然气，管道，水平，工程
石油天然气管道水平工程质量控制研究 本文简介：摘要：水平定向钻穿越沟渠、江河、水库、机场、公路、铁路等区域时具有对交通、环境破坏小、施工效率高、施工成本相对较低等优点，目前国内优先选用该项技术进行石油和天然气管道穿越施工。本文对水平定向钻穿越过程中的施工要点和质量监督要点进行分析。关键词：定向钻；石油天然气；穿越1水平定向钻穿越工程单位工程划分
石油天然气管道水平工程质量控制研究 本文内容：
摘要：水平定向钻穿越沟渠、江河、水库、机场、公路、铁路等区域时具有对交通、环境破坏小、施工效率高、施工成本相对较低等优点，目前国内优先选用该项技术进行石油和天然气管道穿越施工。本文对水平定向钻穿越过程中的施工要点和质量监督要点进行分析。
关键词：定向钻；石油天然气；穿越
1水平定向钻穿越工程单位工程划分
水平定向钻穿越工程为一个独立的单位工程，包含成孔与回拖工程、管道安装工程、附属（辅助）工程3个分部工程。其中成孔与回拖分部工程由导向孔钻进、扩孔和管道回拖3个分项工程组成；管道安装分部工程由组对焊接、管道测径及试压、管道防腐补口（补伤）、防腐层防护和阴极保护组成5个分项工程组成；附属（辅助）分部工程由地层处理、管道连头、三桩埋设、地貌恢复4个分项工程组成。
2穿越工程施工要点
2.1总体要求
定向钻穿越工程开工前，建设、监理、勘察、设计、施工等单位必须进行现场勘查，设计人员应在穿越工作开始前进行设计交底，监理、施工、建设等单位应全面了解设计文件。各责任主体应审核设计文件，完成监理规划、监理实施细则、施工组织设计和专项施工方案的编写、审批工作。施工组织设计的内容包括进度计划、组织机构、定向钻穿越施工方法、工程量清单、场地布置、主要材料、质量目标、机械设备等。穿越江河、湖泊等水域的管道埋深应在河流最大冲刷线2.5米以下，穿越管段顶至河床低部的距离一般应大于10至15倍管道直径，且应该大于等于6米，穿越防洪等级高的河流埋深应适当增加。穿越铁路、公路的水平定向钻管段埋深应符合有关部门和设计文件规定。设计人员应根据不同的地质情况，选择合适的穿越位置，只有选择合适的穿越位置和穿越地层，才能确保穿越的成功[2]。定向钻穿越施工时的入土角度一般为8度至20度，出土角度一般为4度至12度，入土度角和出土角度大小可以根据施工时机适当调整。一般水平定向钻穿越工程的曲率半径应大于1500倍的管道外径，并且必须在1200倍管道外径以上。在管道入土点和出土点位置外侧，直管段一般情况下应预留10米以上。在不同的管道类型和地质条件下的泥浆配方是不一样的，在施工过程中应根据实际情况调整你讲的密度和黏度大小。
2.2管道的安装
在最后一级扩孔施工前，穿越段管道组对、管道焊接和第三方检测等预制工作应完成，管道的预制、补伤补口等施工质量应符合设计和标准规范要求。管道施焊前应具备焊接工艺指导书，对焊接工艺进行评定，形成焊接工艺评定报告，并依据评定合格的报告编写工艺规程，作业人员必须持有符合要求的焊接资格证书。对于3PE防腐管，焊接前应在焊缝两端进行保护。焊缝应成型均匀，不允许存在裂纹缺陷，焊缝及热影响区一般不能存在飞溅、未焊透、未熔合和低于母材等缺陷，焊缝余高应高度应不大于2毫米，超过3毫米的余高应进行打磨。全部水平定向钻穿越管段的管道焊接质量必须经超声波检测和射线检测。现场无损检测拍片人员和评片人必须持有相应等级和类别的资格证书，管道的无损检测的合格级别为二级。管道的非裂纹性焊接缺陷可直接进行返修。管道的原焊接工艺与返修工艺存在差异时，需要使用返修工艺规程进行返修；裂纹的长度小于焊缝从长度5%时，可以使用返修焊接工艺规程来处理；裂纹长度大于焊缝总长度5%时必须切除。同一条焊缝缺陷的返修不能超2次，根焊缺陷只可以返修一次。大中型定向钻穿越管段应单独进行试压，小型定向钻穿越管段可与所在线路段合并试压。水平定向钻穿越工程的管道试压分为强度试验和严密性试验两部分。清管、测径和压力试验应在管道回拖前进行，二次测径和严密性试验应在管道回拖后进行。穿越管段的强度试验压力值应大于1.5倍的设计压力，稳压时间超过4小时；试压过程中任意一点的环向应力，不应大于管道规定最小屈服强度的90%。严密性试验压力值不应小于设计内压力大小，回拖前的第一次严密性试验稳压应超过24个小时；回拖后进行的第二次严密性试验，稳压时间应不少于4个小时。
2.3测量放线施工要点
应该按设计单位给定的控制桩位置、地质情况以及设备类型等情况，在测量放线前编制施工场地平面布置图。应该根据测量数据得出管道穿越中心线、入土点的位置和出土点的位置，进而明确钻机的安装位置、泥浆池、管线的施工场地和穿越管段预制场地的边界。2.4穿越施工要点钻进导向孔应根据设计曲线施工，宜收集每一根钻杆的控向数据，依据收集的数据调整钻进方向，钻机方向应与施工图设计文件相一致，实际的导向孔钻进方向与设计偏差应小于1%。应根据不同的穿越管段的管径大小、总穿越长度、穿越段地质条件和定向钻机性能来确定最后一级扩孔的直径，且最小扩孔直径大小应能满足表1的要求。宜采用多次、分级扩孔的方式来进行扩孔，如果发现在扩孔的过程中存在扭矩、拉力较大等现象，可以采取洗孔的方式进行处理；扩孔作业结束以后，如果扭矩和拉力存在依然较大的现象，可再次采用洗孔的方法来解决。应在管道回拖之前，对全部管道应采取电火花检漏的方式进行检测，确保穿越管段的防腐层无漏点。回拖后应对管道出口端防腐层或防护层进行检查，不应存在贯穿性损伤。回拖后的管段防腐层标称电导率应在200µS/㎡以下或防腐层绝缘电阻值应再5000Ω㎡以上，并应符合设计文件和标准规范规定。定向钻穿越管段阴极保护的电缆，连接点应进行放水密封保护，连接质量可靠，且具有良好的导电性，连接电阻值应在0.01Ω以下。
3质量监督要点
对于石油天然气管道的水平定向钻穿越工程准备工作，监督工程师应审查施工图设计文件、监理规划、监理实施细则、经审批的施工组织设计、定向钻穿越专项施工方案、设计交底以及施工技术交底等有关资料。现场核查定向钻穿越工程的入土位置和出土位置是否与设计图纸相一致。抽查泥浆制备方法、进场原材料的是否与设计文件相符，检查进场设备、仪器是否在满足工程需要。可采取现场观察测量、对施工过程资料和质量验收资料抽查的方式来确认穿越段管道预制是否满足要求，包括管道的焊接质量、焊缝无损检测、补伤补口质量、电火花捡漏、管道清管、压力试验等工程实体和工程资料。导向孔钻进以及回拖，监督工程师应通过抽查工程实体、施工过程记录、验收记录和检验报告来核对导向孔曲线的偏移量。回拖前检查电火花捡漏记录，对管道防腐层及补伤补口质量进行检查。
4结束语
质量控制是工程管理永恒的主题，定向钻穿越工程作为管线穿、跨越工程中代表性节点工序，其质量好坏直接影响着管线投产及后期运行[3]。建设工程质量监督工作应做到事前认真计划，事中抽查控制、事后分析总结经验，对监督过程中发现的质量问题一定要追踪到底，确保质量问题能达到闭合管理。
参考文献
[1]张宝强，江勇，曹永利，等.水平定向钻管道穿越技术的最新发展[J].油气储运，2017，36（5）：558-562.
[2]沈红芳.定向钻穿越的质量控制探讨[J].科技资讯，2015，13（3）：136.
[3]时圣武.天然气管道定向钻穿越公路质量控制[J].油气田地面工程，2015，34（10）：79-80.
作者：孔令飞 单位：中海油石化工程有限公司
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