天然气管道水平定向钻穿越工程的质量控制分析

张昕

关键词：管线穿、跨越工程中定向钻穿越工程起到了十分重要的作用，管线投产质量及运行效率与管线穿跨越工程质量有着密切的关系。我们需要高度的重视建设工程质量监督工作，事前仔细规划、事中严格把控、事后总结分析，在监控过程中及时的发现问题，针对出现的问题采取有针对性的措施。

摘要：石油天然气管道;定向钻;穿越工程;质量控制

中图分类号：TE973.4

一、水平定向钻穿越工程单位工程划分

水平定向钻穿越工程是一个比较独立的工程，主要包括三个部分，分别为管道安装工程、成孔与回拖工程、附属辅助工程。管道安装工程主要分为管道测径试压、组对焊接、防腐层保护、阴极保护、管道防腐补口等;成孔与回拖工程分为扩孔、管道回拖、导向孔钻进;附属辅助工程分为管道连头、三桩埋设、地层处理、地貌恢复等。

二、穿越工程施工要点

1.总体要求

定向钻穿越工程在施工之前，需要由多个部分对现场实际情况进行联合分析研究，设计人员在施工前需要做好相应的交底工作，对设计人间进行全面、深入的了解。管理人员对设计文件进行审核、监理规划进行完善、明切实施细节、对施工方案进行专项的编写审批。施工组织设计的内容也比较多，主要包括组织机构、进度计划、工程量清单、场地布置、定向钻穿越施工措施、质量目标、主要材料、机械设备等。

穿越江河、湖泊等水域的管道埋深需要按照相应的标准执行，一般情况下为河流最大冲刷线2.5米，穿越管段至河床底部的距离需要大于六米，通常情况下为管径的15倍左右，如果穿越河流的防洪等级较高，深度还要适当的增加。如果水平定向钻管段需要穿越铁路、公路等，需要严格的按照有关部门的标准执行。地质情况不同，穿越的位置也有所差异，因此设计人员需要根据现场的实际情况，对穿越地层、穿越位置进行科学合理的规划，增加穿越的成功率。定向钻穿越施工的入土角度和出土角度也是有明确要求的，入土角度一般为8°到20°之间，出土角度一般为4°到12°之间，需要根据实际情况进行合理的调整。水平定向钻穿越工程的曲率变径一般为管道外径的1500倍左右，外侧管道的入土点与出土点，直管段需要预留10米以上距离。

2.管道的安装

穿越管道的组对、第三方检测、管道焊接等工作需要在最后一级扩孔施工前完成，管道的补伤、补口、预制等施工质量在符合标准要求规范的基础上需要进一步的提升。管道焊接前需要编写相应的焊接工艺指导书，制定完善的焊接工艺评定报告，对焊接工作进行科学合理的评定，操作人员必须具有焊接资格证书才能上岗操作，编写工艺规程。3PE防腐管进行焊接前需要保护焊缝两端，焊缝不能存在裂纹缺陷，保障成型均匀，降低焊接过程中出现未焊透、飞溅、未融合等发生几率，焊缝余高高度需要小于2毫米，对于超过的部分进行打磨。水平定向钻穿越管道焊接完成后，需要使用射线检测及超声波检测，合格后才能使用。现场评片人员及无损检测人员需要具备相应的检测资质和证书，通常情况下无损检测合格级别需要达到二级。

我们需要对非裂纹性焊接缺陷进行返修，管道的焊接工艺通常与返修工艺都各不相同，这时候就要使用返修工艺;返修焊接工艺一般适用于裂纹长度小于焊缝长度的百分之五，一旦裂纹长度大于焊缝长度百分之五，就要首先进行切除，然后修补，相同的焊缝返修次数不能大于两次，根焊缺陷通常只能返修一次。

在一些大中型定向钻穿越管段，需要进行独立的试压，小型定向钻穿越管段可以进行合并试压。水平定向钻穿越工程管道试压分为两部分，分别为强度试验与严密性试验。在管道回拖前进行测径、清管、压力试验等工作，管道回拖后进行严密性试验与二次测径，管道穿越的强度压力试验，试验压力需要大于设计压力，稳压时间保障4小时以上，管道环向压力在试压过程中需要大约管道最小屈服强度的百分之九十。严密性压力试验时，测试压力与设计压力不能差距太大，第一次严密性试验在回拖前需要稳压超过24小时，第二次严密性试验在回拖后需要稳压超过4小时。

3.测量放线施工要点

施工现场的平面布置图需要在测量放线前进行，一般都要根据现场的实际控制桩位置、地质情况、设备类型等数据参数进行绘制。管道穿越中心线、入土位置、出土位置等需要现场实际测量得出，同时对钻机的安装位置、管线施工场地边界、穿越管预制场地边界、泥浆池等进行明确。

4.穿越施工要点

根据设计曲线确定钻进导向孔位置，对每根钻杆的数据参数进行收集，根据数据参数适当的对钻进方向进行调整，保障施工设计图纸与钻进方向基本一致，保障设计方向与钻进方向偏差在百分之一以内。最后一级扩孔的直径需要根据相关的数据参数确定，主要包括总穿越长度、穿越管段的管径大小、穿越地质条件、定向钻机性能等。扩孔主要采取分级、多次扩孔方式，管道在回拖之前需要采取相应的电火花捡漏检测方式，实现穿越管段防腐层没有漏电。回拖后检测管道出口端防腐层与防护层，避免贯穿性损伤的出现。管段防腐层在回拖后需要满足设计文件标准规定，用于定向鉆穿越管阴极保护的电缆需要采取放水密封保护，保障质量，保障良好的导电性，连接电阻值不能超过0.01欧姆。

三、质量监督要点

石油天然气管道的水平定向钻穿越工程在施工前需要很多准备工作，相关人员需要对设计图纸、监理规划、实时细节、施工方案及组织设计等进行审查，做好相应的技术交底工作。现场定向钻穿越工程的入土位置与出土位置需要与设计位置相同，对使用的设备、原材料进行入厂检验，使用的设备、原材料要符合施工需求。定期对现场施工资料进行验收，对现场施工质量进行检测，一定要保障穿越管段预制满足使用需求，尤其是焊缝的无损检测、补伤质量检测、电火花检测、管道清理、压力试验等每个环节都要严格的进行把控。

经过以上的研究分析，水平定向钻穿越工程在石油天然气管道的建设中应用十分普遍，因此我们需要对该技术进一步优化，充分发挥其优势，提高管道穿越工程施工质量及施工效率，促进石油天然气企业的可持续发展。

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.

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