定向鉆穿越管道試壓及清管方案

劉耀武 河南油田油建工程建設有限責任公司

定向鉆穿越管道試壓及清管方案

劉耀武 河南油田油建工程建設有限責任公司

定向鉆穿越管線的施工較為復雜。試壓前使用清管器進行兩次清管，清管介質采用壓縮空氣，清管器采用皮碗清管器，其外徑比管內徑大5%～8%。開口端排除空氣無色透明且無水跡為合格。穿越管道回拖完成后，再進行一次嚴密性試驗，穩壓24h，壓降不大于1%為合格。試壓完成后，割除試壓頭，進行清管、測徑、通泡沫球及干燥處理。第一次及第二次通球結束后，抽干凈集水坑的污水，將收球筒分割開，根據收球筒內雜物的情況來判斷通球掃線的質量是否滿足要求。第三次以空氣為動力，通球后利用收球筒上的排污口來判斷通球掃線的質量，最后一次清掃應無泥沙、焊渣等雜物帶出。

定向鉆穿越；試壓；清管；施工工序；方案

定向鉆穿越工程的施工較為復雜，在測量放線、布管作業、試壓、清管、坡口加工及管道組裝時易出現一些工程問題，因此一定要關注這些環節中的技術要領。關注和重視這些問題，并采取相應的技術方案，對于提高工程的施工質量與速度，并達到安全、高效、環保的目的，具有重要的作用與意義。

1 試壓工藝流程與技術要求

近年河南油田實施了某水平定向鉆穿越工程。該工程施工試壓工藝流程如圖1所示。

圖1 定向鉆穿越工程管線通球、試壓流程

根據設計要求及規范規定，并結合工程實際編制清管試壓方案，報監理批準后實施。技術要求如下：

（1）試壓前使用清管器進行兩次清管，清管介質采用壓縮空氣，清管器采用皮碗清管器，其外徑比管內徑大5%～8%。開口端排除空氣無色透明且無水跡為合格。

（2）通球程序：剛性軸8片雙向聚酯盤直板清管器→鋼絲刷→鋼絲+磁→測徑→泡末球。

（3）測徑合格要求：測徑板無損壞、無變形。

（4）按設計要求及設計規范進行管道干燥與保護處理。

（5）試壓前在管道兩端焊接與管道同徑和材質的專用的試壓頭，試壓頭上有各類控制閥門和壓力表，24h壓力記錄儀、壓力天平及管匯。試壓頭焊接完畢后，要對所有環焊縫進行100%RT射線探傷，T型焊縫進行PT探傷，并且合格。試壓頭使用前，應完成各種部件的安裝，然后對試壓頭進行1h的水壓試驗，壓力達到設計壓力的1.5倍。

（6）試壓完成后應割除試壓頭，且切割掉試壓裝置直管段焊口處長度150mm，以減少焊口熱影響對管材的影響。

（7）試壓用壓力表精度為1.5級，管段壓力降讀數以壓力天平為準（壓力天平的精度為1kPa），溫度計最小刻度為1℃；且經監理和業主指定的法定計量部門檢定合格。

（8）試壓用水用潔凈水，在出土端接200m鋼管，用雅馬哈抽水泵給穿越段上水，為防止泥漿和雜物進入管道，應設置沉降池，在泵入口處安裝過濾器。管段上滿水并排凈空氣后，用高壓試壓泵給管段分階段打壓至強度試驗壓力，穩壓4h，管道無異常變形、無滲漏為合格，合格后緩慢降壓進行嚴密性試壓力，穩壓24h，壓降不大于1%且小于0.1MPa為合格，合格后即可泄壓。

（9）清管試壓排水口不得設在人口居住稠密區、工礦設施集中區，且清管試壓排水應符合環保要求。

（10）穿越管道回拖完成后，再進行一次嚴密性試驗，穩壓24h，壓降不大于1%為合格。試壓完成后，割除試壓頭，進行清管、測徑、通泡沫球及干燥處理。

2 試壓施工工序

（1）管線首端流程的安裝方法。試壓前，安裝無縫鋼管作為上水管線（管徑、數量視現場實際情況而定）。在管線首端放入清管器，清管器距管口2m，然后在管線首端焊接橢圓型封頭，安裝清水注入管、注入管控制閥、放空管線及壓力表、溫度計套。

（2）初步試壓方案的設計。由于涉及到水源的選取和試壓用水的排放等問題，管線的試壓方案將根據施工時的具體情況另行編制報請審批。河南油田油建工程建設有限責任公司根據施工經驗編制了某定向鉆穿越工程初步試壓方案，擬定建立的上水系統平面圖如圖2所示。

圖2 河南油田某定向鉆穿越工程上水系統平面

3 清掃施工工序

（1）平整場地。對收、發球處進行場地清理、平整，每處占地約20m×20m。

（2）清管。清管用清管器結構見圖3。被清掃管線兩端分別焊上收、發球筒，用壓縮空氣推動清管器進行清掃。為將管道內雜物清掃干凈，清管分三次進行，三次都是用帶鋼絲刷的清管器進行清管。此清管器使用聚氨脂皮碗3個，球架1個，鋼絲刷1個，電子跟蹤儀1個。套筒為無縫鋼管長短節，起到保護第一個球上電子跟蹤儀的作用，前端開兩個?50mm的孔，作為吊環。每段通球用聚氨脂皮碗3個，球架1個，發射儀1個。

圖3 清管用清管器結構

4 應關注的問題

（1）由于清管器很難直接放入發球筒內，需采用發送裝置將清管器放入發球筒內或采用30t千斤頂將清管器頂入發球筒內，然后再將發送裝置與發球筒割開，并按要求封堵法蘭盲板。

（2）清管球發送處場地應平整，收球處應開挖集水坑和集泥坑，并配備污水泵抽吸管內排出的水和污泥。根據現場實際情況，可疏通排水溝直接將管內水泥排入附近河溝內。

（3）通球及清管共分三次進行，第一次和第二次通球方法為：將第一次通球用清管器和第二次通球用清管器同時放入發球筒中，放入的位置一定要正確，放好后將第一個球和第二個球之間的連接空壓機的通氣閥打開，開始通球。當第一個清管器通出來并將管線內壓力泄為零后取出第一個清管器，上好收球筒末端法蘭，再打開另一個進氣閥并連接空壓機，推動第二個清管器進行第二次通球。第三次通球為：二次通球掃線結束后，將清管器放入發球筒中，位置與第一、二次通球過程中第二個清管器的位置相同，打開進氣閥進行通球并測徑。

（4）通球掃線期間應有人專門記錄，每1h記錄一次。記錄內容包括當班操作員、空壓機運轉和停機情況、壓力波動數據。遇特殊情況時應增加記錄次數和內容。

（5）通球掃線效果的確認方法為：第一次及第二次通球結束后，抽干凈集水坑的污水，將收球筒分割開，根據收球筒內雜物的情況來判斷通球掃線的質量是否滿足要求。第三次以空氣為動力，通球后利用收球筒上的排污口來判斷通球掃線的質量，最后一次清掃應無泥沙、焊渣等雜物帶出。

（0377）63835435、liulai57@163.com

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.045

劉耀武：2009年畢業于重慶科技學院油氣儲運工程專業，現在中石化河南油建工程有限公司從事技術管理工作。