朱利杰 何志文(中國石油天然氣管道局第三工程分公司,河南中牟451450)
淺談定向鉆穿越技術及風險管理
——以甬臺溫天然氣和成品油管道工程為例
朱利杰 何志文(中國石油天然氣管道局第三工程分公司,河南中牟451450)
本文主要結合具體的工程實例,分析了定向鉆管道施工現場管理的一些重要的環節和管理的主要要點,并針對這些問題進行了探討,對危險因素進行分析,提出了一些提升定向鉆施工現場管理水平的對策。定向鉆施工作為準備時間長、施工時間短、協調因素較多、回拖對各個工序要求嚴格、高強度、質量整改時間較短、短時間會造成社會影響的一項工程,這種因素,由此會造成定向鉆回拖的成功與否、社會評價好壞、管道回拖質量、以及業主、監理對定向鉆回拖的口碑。下面我就從幾個方面談一下自己對定向鉆施工的認識,為大家在以后的定向鉆施工提供一些參考。
管道;施工;定向鉆;現場管理;風險控制
我公司承建該工程A標段,工程地點位于寧波市鄞州區、奉化市,其中管道設計長度60km,其中天然氣中型定向鉆12次。成品油定向鉆8次。地質條件極為復雜,地形地貌更是復雜多變。沿線多沿海淤泥地質,臨近高壓線,省級道路、大江大河,定向鉆線位十分狹窄,如果定向鉆施工失敗,就面臨著無線位可穿,必須重新規劃,因此必須必須沖穿越技術上和風險管理方面對定向鉆施工加強管控,提高回拖的成功率。
水平定向鉆與大開挖施工相比,因對設備、鉆具較強的依賴性和地下鉆進、導向孔、擴孔、回拖的不可見性,甬臺溫天然氣和成品油管道工程定向鉆施工的地質主要為淤泥地質,其特點為:成孔時間短,縮孔時間短,需要在較短時間完成回拖。同時,工程管徑大、設計壓力高、管壁厚、安全性要求高等特點,使定向鉆穿越技術的應用面臨更大的風險和挑戰。為了把定向鉆穿越施工的風險降低到最小,就要求在施工中采取一定的風險控制措施。尤其要強調按規定審批和現場監護,制訂安全作業指導書。采取科學、合理、有效的風險控制措施。
1.設備及人員管理控制
(1)盡量使用較新的鉆機。鉆機的性能決定施工的進度和成敗,這一定有一些例子了,例如:宏偉路回拖前由220T鉆機更換280T新鉆機,得以順利回拖。(2)項目部要組織人員對設備進行認真細致的檢查,主要檢查液壓油管及配件,對受損及老化的油管進行更換,另外,定向鉆機組還要加大對易損配件的儲備。(3)設備廠家到場,回拖的前一天晚上,鉆機技術人員應到現場待命,做到出現問題第一時間解決。
2.鉆機地鉚的質量控制
地鉚的穩固是決定回拖成功的關鍵因素,因此地鉚固定好壞非常重要。
(1)前地鉚要盡量選擇大的沉箱,即8*2*2,并在里面注水,增加重量。另外,還應根據地質情況,例如沿海中線沉箱的前方還應打上6米的鋼樁,以保證更大的屈服力。(2)后地鉚施工應盡量采用滑輪組,如未采用滑輪組,應計算破壞拉力選擇鋼絲繩,保證后地鉚在受到鉆機極限拉力時不斷裂。
3.預制管段防腐層的損壞控制
眾所周知,防腐層是否收到損傷是管道實體質量的關鍵因素,如果防腐層損傷,特別是在回拖過程中沒有及時修補,會造成陰極保護無法正常通電,給竣工結算帶來影響。為保證防腐層免受損傷,應做好以下兩點:
(1)開挖發送溝防腐層的質量控制
1)選擇技術好,且責任心強的的挖機司機,并對挖機司機進行交底,讓其了解防腐層的重要性,說明利害,提高質量意識。2)安排專人指揮開挖發送溝,定向鉆機組應安排責任心的人員指揮開挖發送溝。
(2)回拖過程中的質量控制
1)選派業務能力較強、反應較快的防腐機組擔此重任。在回拖過程中,為保證回拖的成功,如無發生以外情況是不允許停止的。但是如發生防腐層的刮傷,必須在短時間內處理完畢。。2)定向鉆機組應選派技術員(兩名防腐工配合)在管道上方進行巡查。
4.發送溝及清泥設備的安裝
在開挖發送溝的時候,如無特殊原因應保證發送溝和出土點在一條直線上,以保證管壁和溝壁不發生摩擦,進而保證防腐層不受泥土污染,以便檢查防腐層。在回拖前,應在發送溝內注水,保證管道全部飄起,如遇到地面不平時候,應適當調整開挖深度,或者采取分段截流的方式,保證管子上浮。另外,必須要準備高壓水槍或水泵對正在回拖的管道進行清潔。
5.項目部人員協調和機組配合
定向鉆穿越需要多崗位、多人員協調作業,施工過程中交叉作業多,因此應加強現場施工作業的HSE管理,配備人員防護設備。在施工前要進行精心的準備,編制詳細施工技術要求,并在施工中嚴格執行。施工現場要有專職管理人員組織協調,確保工作正常開展。各崗位要有詳細的工作記錄,一旦出現問題,可以迅速協調解決。
對于管道施工單位來說,水平定向鉆作為一項高效安全的新技術得到越來越廣泛的應用,性能優良的設備、合理的施工工藝、科學的施工組織和有效的施工措施是工程順利完成的主要因素。本文就水平定向鉆穿越過程及施工過程中存在危險有害因素進行了論述,并通過對定向鉆典型案例的分析,說明施工單位只有從施工、安全管理等各方面加強風險控制,才能在有限的資金前提下,保證定向鉆一次回拖的成功率,降低施工風險。
[1]嚴麗蓓.水平定向鉆穿越中的泥漿問題.非開挖技術,2010.
[2]劉盛兵向啟貴劉坤,水平定向鉆穿越施工及其風險控制措施探討(石油與天然氣化工)第37卷第4期.
[3]鄭先鵬甬臺溫天然氣和成品油定向鉆施工方案.