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(shè)有限責(zé)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(shè)有限責(zé)任公司

定向鉆穿越管線的施工較為復(fù)雜。試壓前使用清管器進(jìn)行兩次清管，清管介質(zhì)采用壓縮空氣，清管器采用皮碗清管器，其外徑比管內(nèi)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(jìn)行一次嚴(yán)密性試驗，穩(wěn)壓24h，壓降不大于1%為合格。試壓完成后，割除試壓頭，進(jìn)行清管、測徑、通泡沫球及干燥處理。第一次及第二次通球結(jié)束后，抽干凈集水坑的污水，將收球筒分割開，根據(jù)收球筒內(nèi)雜物的情況來判斷通球掃線的質(zhì)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(zhì)量，最后一次清掃應(yīng)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(fù)雜，在測量放線、布管作業(yè)、試壓、清管、坡口加工及管道組裝時易出現(xiàn)一些工程問題，因此一定要關(guān)注這些環(huán)節(jié)中的技術(shù)要領(lǐng)。關(guān)注和重視這些問題，并采取相應(yīng)的技術(shù)方案，對于提高工程的施工質(zhì)量與速度，并達(dá)到安全、高效、環(huán)保的目的，具有重要的作用與意義。

1 試壓工藝流程與技術(shù)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(jù)設(shè)計要求及規(guī)范規(guī)定，并結(jié)合工程實際編制清管試壓方案，報監(jiān)理批準(zhǔn)后實施。技術(shù)要求如下：

（1）試壓前使用清管器進(jìn)行兩次清管，清管介質(zhì)采用壓縮空氣，清管器采用皮碗清管器，其外徑比管內(nèi)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(shè)計要求及設(shè)計規(guī)范進(jìn)行管道干燥與保護(hù)處理。

（5）試壓前在管道兩端焊接與管道同徑和材質(zhì)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(huán)焊縫進(jìn)行100%RT射線探傷，T型焊縫進(jìn)行PT探傷，并且合格。試壓頭使用前，應(yīng)完成各種部件的安裝，然后對試壓頭進(jìn)行1h的水壓試驗，壓力達(dá)到設(shè)計壓力的1.5倍。

（6）試壓完成后應(yīng)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(shù)以壓力天平為準(zhǔn)（壓力天平的精度為1kPa），溫度計最小刻度為1℃；且經(jīng)監(jiān)理和業(yè)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(jìn)入管道，應(yīng)設(shè)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(qiáng)度試驗壓力，穩(wěn)壓4h，管道無異常變形、無滲漏為合格，合格后緩慢降壓進(jìn)行嚴(yán)密性試壓力，穩(wěn)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(shè)在人口居住稠密區(qū)、工礦設(shè)施集中區(qū)，且清管試壓排水應(yīng)符合環(huán)保要求。

（10）穿越管道回拖完成后，再進(jìn)行一次嚴(yán)密性試驗，穩(wěn)壓24h，壓降不大于1%為合格。試壓完成后，割除試壓頭，進(jìn)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(shù)量視現(xiàn)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(shè)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(jù)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(shè)有限責(zé)任公司根據(jù)施工經(jīng)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(tǒng)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(tǒng)平面

3 清掃施工工序

（1）平整場地。對收、發(fā)球處進(jìn)行場地清理、平整，每處占地約20m×20m。

（2）清管。清管用清管器結(jié)構(gòu)見圖3。被清掃管線兩端分別焊上收、發(fā)球筒，用壓縮空氣推動清管器進(jìn)行清掃。為將管道內(nèi)雜物清掃干凈，清管分三次進(jìn)行，三次都是用帶鋼絲刷的清管器進(jìn)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(jié)，起到保護(hù)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(huán)。每段通球用聚氨脂皮碗3個，球架1個，發(fā)射儀1個。

圖3 清管用清管器結(jié)構(gòu)

4 應(yīng)關(guān)注的問題

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

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

（3）通球及清管共分三次進(jìn)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(fā)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(jī)的通氣閥打開，開始通球。當(dāng)?shù)谝粋€清管器通出來并將管線內(nèi)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(jìn)氣閥并連接空壓機(jī)，推動第二個清管器進(jìn)行第二次通球。第三次通球為：二次通球掃線結(jié)束后，將清管器放入發(fā)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(jìn)氣閥進(jìn)行通球并測徑。

（4）通球掃線期間應(yīng)有人專門記錄，每1h記錄一次。記錄內(nèi)容包括當(dāng)班操作員、空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)情況、壓力波動數(shù)據(jù)。遇特殊情況時應(yīng)增加記錄次數(shù)和內(nèi)容。

（5）通球掃線效果的確認(rèn)方法為：第一次及第二次通球結(jié)束后，抽干凈集水坑的污水，將收球筒分割開，根據(jù)收球筒內(nèi)雜物的情況來判斷通球掃線的質(zhì)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(zhì)量，最后一次清掃應(yīng)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(yè)于重慶科技學(xué)院油氣儲運(yùn)工程專業(yè)，現(xiàn)在中石化河南油建工程有限公司從事技術(shù)管理工作。