油氣田地面工程建設冬季施工管理措施

王力達

大慶油田有限責任公司工程項目管理有限公司

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

東北地區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，因此在東北地區的油氣田地面工程建設中，一定要格外關注冬季施工管理問題[1]。在東北地區油氣田地面工程建設項目的工作經驗的基礎上，通過對地面工程建設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冬季施工水平打下基礎。

1 冬季施工現狀

1.1 施工周期長

我國北方地區的冬季持續時間比南方更長，并且進入冬季時間更早，以大慶油田為例，每年11月份左右進入冬季，第二年4月才結束，冬季持續時間有5個月之久，冬季平均溫度基本≤5 ℃，夜間最低溫度甚至會達到-30 ℃。在這種低溫環境下，開展油氣田的地面工程建設工作有諸多困難，嚴重影響施工進度及施工質量。

1.2 施工環境差

冬季低溫寒冷，時常出現暴風雪、霜凍、凍雨等惡劣天氣，嚴重影響正常施工，還有可能對機械、已建工程造成破壞，影響人身安全。比如，出現暴雪天氣時，車輛、機械、人員的正常活動受阻，如果施工現場出現冰凍，則需花費大量人力、物力進行除冰，增加安全風險等級。

1.3 施工效率低

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

1.4 施工風險多

北方地區的冬季氣溫非常低，施工現場地面容易結冰，稍有不慎，便會出現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，在高空作業時容易發生墜落、摔傷等事故，車輛在結冰路面行駛也容易因為制動性差而出現事故。冬季施工時還會用電器取暖抵御嚴寒，存在火災風險，比如用大功率電器、材料管理疏忽等，都可能導致火災的發生[2]。風雪、大霧等天氣環境中，車輛駕駛視線較差，可能導致交通事故、車輛傷害等事故發生。此外，低溫環境下還會導致機械設備、車輛等發生故障，如機械設備、車輛無法啟動等。

2 冬季施工管理措施

2.1 施工質量管理

2.1.1 混凝土施工質量管理

冬季低溫環境會導致水泥水化反應遲緩，影響混凝土施工效果，如果不做好施工質量管理，會造成混凝土強度不達標[3]。具體來講，要從如下兩方面做起：①合理確定并優化配比：結合地面工程所處環境的現實情況，依據相關建筑標準和設計圖紙方案，明確混凝土的強度要求，并適當增加抗凍劑、早強劑等，將原材送往檢測中心進行檢驗，得出最佳配比，交給施工人員進行適配，檢驗合格之后再大范圍使用；②提高混凝土攪拌環境溫度：搭設暖棚，暖棚骨架均采用焊接鋼管搭設，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，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。每個暖棚內配備一定數量的溫控電加熱器并設置配電箱，暖棚內溫度控制在5 ℃～10 ℃之間。為保證安全，暖棚內配備滅火器，暖棚設置專人監護，每隔一小時定期監測溫度，檢查臨時用電安全，發現安全隱患立即整改處理[4]。設專人詳細記錄施工日志，內容包含當天施工范圍、施工人員、材料消耗量、設備運行等信息。針對低溫下進行混凝土澆筑的情況，要先開展承壓檢測，如果發現安全隱患，要及時補救。在混凝土澆筑過程中，應當提前預熱原材料，入模前進行測溫，保證溫度＞5 ℃[5]。此外，后期養護要格外關注，對澆筑成品進行保溫，關注溫度變化，避免由于混凝土受凍而影響質量[6]。

2.1.2 管線施工質量管理

（1）管線焊接管理。為保證冬季施工焊接質量，室外管道焊接需設置防風雪保溫棚。冬季施工焊接前，必須先對參加冬季施工的電焊工進行冬季焊接技術培訓，并經低溫焊接考試合格后，才能持操作合格證上崗，且應堅持五不焊制度，即：①防風雪保溫棚沒搭、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，如果超標準應處理合格后方可施焊。冬季施工管道焊接時，應堵嚴管端，防止穿管風通過。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，并應及時清除飛濺藥皮和進行質量自檢。冬季施工管道時，主要依據GB 50236—2011《現場設備，工業管道焊接工程施工規范》，“當焊件溫度≤0 ℃時，所有鋼材的焊縫應在施焊處100 mm范圍內預熱至≥15 ℃。”焊前預熱溫度及焊后處理要求應按照焊接工藝評定執行[7]。

（2）管線安裝。當管道采用連續下溝時，吊管所產生的應力≤管材的屈服強度，為防止管道變形。吊裝防腐保溫管道必須采用吊帶吊裝。嚴禁在雪、霧、大風、氣溫＜-15 ℃及相對濕度＞85%時，在露天進行管道補口、補傷作業。

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

（4）室外防腐保溫。嚴禁在霧、大風、氣溫＜-15 ℃及相對濕度＞85%時在露天進行防腐、補口、補傷作業。室外管道補口補傷時，先在室內預制好補口材料，然后在帆布鋼筋制作的防風雪保溫棚內，用酒精噴燈先將管口預熱，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 鋼結構焊接施工質量管理

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

鋼結構制作和安裝嚴格依據有關鋼結構冬季施工規定執行。鋼構件正溫制作、負溫安裝時，應根據環境溫度的差異考慮構件收縮量，并在施工中采取調整偏差的技術措施；參加負溫鋼結構施工的電焊工應經過負溫度焊接工藝培訓，考試合格并取得相應的合格證；負溫下使用的鋼材及有關連接材料須附有質量證明書，且性能符合設計和產品標準的要求；負溫下使用的焊條外露不得超過2 h，超過2 h重新烘焙，焊條烘焙次數應＜3次；焊劑在使用前按規定進行烘烤，使其含水量≤0.1%；負溫下使用的高強螺栓須有產品合格證，并在負溫下進行扭矩系數、軸力的復驗工作；負溫下鋼結構所用的涂料不得使用水基涂料；構件下料時，應預留收縮余量；焊接收縮量和壓縮變形量應與鋼材在負溫度下產生的收縮變形量相協調；構件組裝時，按工藝規定的順序由里往外擴展組拼，在負溫組拼時，做試驗確定需要預留的焊縫收縮值；構件組裝時，清除接縫50 mm內存留的鐵銹、毛刺、泥土、油污、冰雪等雜物，保持接縫干燥、無殘留水分；負溫下對9 mm 以上鋼板焊接時，應采用多層焊接，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 施工機械管理

油氣田開發中需要用到大量機械設備，為了保證后續油氣田開采工作的順利進行，在冬季地面工程建設施工中，還要做好對抽油機械設備的管理工作，確保機械設備工作效率能最大程度提高。

2.2.1 抽油機井管理

對抽油機井的管理需要關注地面設備、井下設備和井下設施等多部分的管控工作，還要對抽油機井口的配電箱、管線等進行全面檢查，保證相關設備能夠穩定運行，確保后續原油輸出工序不會影響整體作業進度，才能提高抽油機井的工作效率。首先明確抽油機井的管理內容。合理管控生產壓差、保證泵徑、沖程等參數能協調配合，提升抽油泵工作效率；對抽油泵設備進行定期維護保養，結合現場施工生產的周期和工作環境，對抽油設備進行加固、潤滑、防腐等防御性保養，保證機械設備工作效率[9]。其次，對電路控制系統進行全面檢查。作為保證抽油機井設備正常運轉的基礎，電路控制系統能夠實現抽油設備的穩定供電和啟動停機等操作，做好檢查工作，保證電壓穩定性。最后，依據相關要求對施工方案及動液面進行測試，得出精準可靠的測試結果。

2.2.2 潛油電泵井管理

作為保障井下多級離心泵穩定工作的關鍵機械，潛油電泵必須保證排量足夠大，才能滿足實際工作需求，提高油氣田生產效率。所以，潛油電泵井需要采用相應的優化措施，同時要加強對其的管理工作。為了防止出現躺井事故，必須做好電纜保護工作，從根源上防止電能泄漏與損耗過大的現象。此外，還要采取防砂、防污垢、防腐蝕等技術手段，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，嚴格規范施工操作，加強對潛油電泵井的施工監督管理。

2.2.3 螺桿泵井管理

螺桿泵井功能主要表現在對黏度和濃度較高的石油進行有效輸送，因此為了能充分發揮出螺桿泵井在油氣田生產中的作用，在地面工程建設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、成本投入少等優勢，相較于其他油氣開采機械來講，能夠節省大量資金支出和提高采油工作效率；在重點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研分析，同時結合螺桿扭矩，確定標準化生產參數。另一方面，嚴格檢測螺桿泵井的扭矩、軸向力等參數，同時結合相關參數與其他泵井進行對比，以此判斷螺桿泵井的采油工作狀態，倘若察覺螺桿泵井發生故障，要提前進行整改[11]。

2.3 施工安全管理

2.3.1 做好施工前期準備

油氣田地面工程建設的冬季施工計劃一定要提前制定，考慮所有可能發生的風險及相應的預防措施，檢查施工方案中各資源配置情況。在冬季施工前，需要組織相關人員對施工計劃的制定予以協商，依據進度計劃，材料部門需要在施工前安排需要用到的材料有序進場，比如保溫設備、施工材料、配套機械等。針對高溫、高壓的相關設備，要提前展開安全檢查工作，保證設備性能滿足施工要求。此外，還要提前對施工現場展開全方位檢查，檢查臨時設施、用電設備、取暖保暖設施等，還要對施工現場、員工生活區保暖措施進行檢查，保證給排水通暢，擁有良好的保暖效果，為冬季施工做好準備[12]。施工材料進場之后，要分門別類進行擺放，便于后續施工，提前規劃出垃圾運送路線，路線通道不得隨意堆放材料和垃圾。施工材料堆放區域要設置材料堆放雨棚，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

進入現場前安全管理人員應對全體作業人員進行安全培訓并考核，考核合格的作業人員方可進入施工現場，施工前由技術人員及安管人員對各專業作業人員進行施工及安全技術交底，并在交底上簽字。施工過程中安管人員應做到如下幾點：第一，對施工現場開展每周一次的安全檢查，在檢查中關注重點環節是否存在安全隱患，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行密切關注，盡最大可能降低安全風險。第二，開展冬季施工安全技術交底工作，針對冬季施工中一切可能出現的安全隱患進行排查，同時要求各班組記錄好每日安全施工信息。第三，對施工現場安全情況詳細把握，應對冬季施工中可能出現的安全事故提前制定預防措施，組織相關人員開展安全活動，定期組織安全教育，強化施工人員的安全意識[14]。第四，重點檢查施工人員勞動防護用品，檢驗此類用品的質量、性能是否達標，并檢查施工人員對保護用品的佩戴是否規范，不規范者要督促其嚴加整改。

2.3.3 開展施工安全教育工作

北方地區的冬季氣候嚴寒且干燥，往往會出現暴風雪天氣，受到氣候因素的影響，地面工程建設施工現場及道路經常會出現結冰、打滑等情況，嚴重影響施工安全性，也加大了人員和設備的安全風險。此外，在冬季施工中還會涉及動火作業，氣候干燥會導致火災風險提升[15]。所以，結合油氣田地面工程建設冬季施工的這些特點，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。安全教育內容要重點放在防火安全知識普及方面，讓每一位施工人員掌握火災易發生點，如何在日常施工中防范火災，火災發生后如何正確處理和做好個人人身安全保護，學會如何使用滅火器材。同時，要為項目購置足夠數量的消防器材，發放給各個崗位，所有新進場的施工人員一定要提前培訓，培訓合格后才能進場施工。

2.3.4 做好防滑措施

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

3 結束語

在冬季開展油氣田地面工程建設工作，有施工周期長、施工條件差、施工效率低等特點，并且具有一定的危害性。而地面工程作為油氣田開發的關鍵基礎工程，會直接影響油氣田的開發效果，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、抽油機安裝等角度出發，在施工質量、施工機械以及施工安全三個方面提出了在油氣田地面工程建設中冬季施工管理措施，全方位保障了冬季施工順利進行，為后續油氣田開發工作夯實了基礎。