油气田井场工艺管线模块化施工方式研究

王磊(中国石油物资有限公司新疆分公司，新疆 克拉玛依 834000)

0 引言

在我国油田地面工程建设飞速发展的背景下，油田地面工程建设中存在的问题逐渐凸显出来，尤其是质量方面存在的问题，对油田地面工程建设的发展造成了一定的影响。目前我国油田地面工程建设质量管理还存在一定的不足，尤其是在施工管理、质量管理体系的完善以及管理者素质方面，在选用全新的施工技术时，不仅要融入石油工程“五化”理念，还要准确掌握各类施工技术的优势与影响因素，这样才能科学提升石油地面工程的施工质量，对我国石油行业的发展具有重要意义。

1 油气田井场建设中融入五化理念

“五化”理念是石油地面施工建设工作中的创新模式，具备包括工厂化预制、标准化设计、机械化作业、模块化施工以及信息化管理，通过将传统的施工技术与先进的施工管理模式相结合，借助互联网与信息化技术优势，对工程建设情况进行立体化展示，不仅能够减少实际施工与设计方案之间的差异，而且可以控制施工资源损耗，保证施工质量与效率。同时，借助模块化施工技术，可以对油气田工程整体进行划分，使安全质量责任得到细化，有利于提升隐蔽工程的施工质量[1]。

在当前的油气田地面工程中，管线工程的作用愈加明显，然而项目规模越来越大，在管线工程中也相继产生诸多问题，传统管线施工技术流程以及管理模式已经无法满足发展需求，需要将模块化施工与管线施工相结合，将设计、施工、监管、查验等工作融为一体，及时发现油气田管线施工中的隐患问题，以采取针对性的解决措施，这样才能强化提升油气田工程的建设水平[2]。

2 油气田井场工艺管线模块化施工技术特点

对于传统管线施工方式来说，模块化施工可以将管线系统分为多个预制模块，所有模块都具有单独安装、拼接的功能，而且模块化施工模式还能够保证各预制模块的应用质量，在保证油气地面建设施工质量的同时，还能缩短工期，管线模块化施工技术还具有以下优势：

(1)安装速度较快且风险较低，由于将大型管线施工划分为网格作业模式，引入预制模块施工技术，对管线之间采用法兰进行连接，不仅可以提升施工速度，而且可以避免油气田建设施工中的安全风险，对工作人员的生命安全提供保障[3]；

(2)避免交叉施工，模块化施工方式与传统管线施工的最大区别便是，前者可以同时对不同模块进行预制，而后者要根据施工进程逐步安装，而管线项目涉及范围较广，在施工中会与其他建设项目交叉施工，不仅会影响双方的施工效率，还会造成一定程度的安全隐患，应用模块化管线施工方式，所有模块都具有独立安装结构，可以减少现场施工总量；

(3)管线模块化施工还有拆卸方便、可重复利用的特点，例如对不需要的管线模块进行拆除，并且安装到全新的施工区域，在此过程只要掌握好模块划分技术与预制技术，便能够根据油气建设工程需求，提前选择或制作需要的管线模块，将整体组装与预制分装相结合，有效满足油气田井场的各项管线建设要求。

3 油气田井场工艺管线模块化施工工艺措施

在开展管线模块化施工时，要遵循模块拆分、管线模块化预制、撬装模块组合以及管道系统清理试压等工艺流程，保证各环节的施工质量，以提升油气田井场管线的使用效果，具体如图1 所示。

图1 工艺流程图

3.1 模块拆分

根据管线的施工位置，提前对模块分区进行划定，选择合理的安装位置，保证管线的应用功能，在这之前可以用三维制图软件，对施工方案进行模拟，一方面要判定施工中的影响因素，另一方面要将施工区域分解为多个模块，保证各模块之间的独立预制效果，随后要使用法兰进行连接，对拼装成撬的施工效果进行分析，明确工艺无误后，将模块整体吊装至现场，完成后续管线安装措施，在模块拆分与组装过程中要注意以下内容：(1)以油气田井场中的A 井为例，应用管线模块化施工技术，对标准化井场进行设计，通常由高压采气树、放空装置以及计量装置组成，负责对各区域的管线进行连接；(2)采气树对部分区域进行节流，在井盖吊装后才能进行安装，由于一级节流阀门与二级节流阀门之间存在参数差异，因此要尽量保证各管线阀门的节流总量相同；(3)每口单井的采气树高度不同，如果都按照相同数值进行安装，会对后续施工制造焊接麻烦，因此在安装中要尽量缩小井口之间的高度差异，并且在焊接工作之前，要对井口施工参数进行确认，例如增加法兰与模板等[4]。

3.2 管线模块化预制

根据油气地面建设图纸要求，对管线施工作业进行网格化划分，明确管线预制单元，监理单位要联合施工单位，对现场施工情况进行分析，并且与图纸中的测量数据进行对比，明确预制深度，细化各模块至预制单元，绘制整体管线网格化施工图，利用法兰对预制单元进行连接。根据现场材料情况，可以选择对任何区域展开拼装，具体工作流程如下：(1)将相关管线预制模块搬运至井场附近，利用挖掘机对施工区域进行处理，用吊车将预制模块吊运至施工现场，对预制模块进行拼装，将其放置到管线模块的预设位置；(2)在模块化施工过程中，还要对施工现场情况进行实时监测，如果模块单元情况发生变化，要及时对后续的网格化施工方案进行调整，并且将技术参数反馈到后续管线模块的预制工作中，这样可以保证全天候的模块化预制安装，对油气田井场管线施工的质量与进度进行精准控制[5]。

3.3 撬装模块组合

管线模块化施工撬装模块组合阶段的主要内容如下：(1)对管线与设备进行安装，利用吊车与半挂车，将预制模块运输至现场，吊运过程中要对撬装模块的成品质量进行确认，当发现模块变形或损坏时，要及时更换全新的模块，避免后续对管线质量造成影响；(2)撬装模块就位后，先要对其合格性与品质进行检验，根据管线施工需求，对模块之间的轴线平行情况进行计算，同时对第一模块与第二模块的跨距进行汇总计算，根据公式推导出第三模块的安装位置，现场撬装模块就位应保证撬装底座水平，如果基础水平存在问题，也会影响到管线模块化施工的质量，因此可以采用垫铁，对底座水平位置进行调整。

3.4 管线系统清理测试

最后要对管线的应用质量进行测试，也就是对各模块化管线的衔接效果进行确认，首先要对施工区域进行清理，吹扫使用空压机进行爆破吹扫，吹扫流程与工艺流程一致，将爆破压力控制在0.3 MPa 至0.5 MPa 之间，爆破膜选用青稞纸。随后对管道试压，分为强度试验和严密性试验，试验介质的选择应符合设计及规范要求，升压时速度应缓慢平稳，达到30%强度试验压力时，稳定15 min，检查所有管件和连接段是否有异常情况，确认无异常继续升压至60%强度试验压力，稳定观察15 min，检查是否有异常情况和系统的完整性。确认无异常继续升压，对试验管段的变形、渗漏情况进行检查，发现问题要及时采取修补措施。

4 结语

综上所述，随着我国油气事业的发展，对传统建设施工方式进行革新，是必然的革新途径，同时也是提升企业综合实力的关键内容。将“五化”工作融入到油气田井场管线施工中，根据实际工程情况，制定科学合理的模块化施工方案，能够体现出油气建设企业不惧挑战，与时俱进的发展精神，同时加快企业结构调整与转型的升级步伐。文章以油气田井场为对象，对工艺管线的模块化施工展开研究，提出管线施工技术措施，具体为模块拆分、管线模块化预制、撬装模块组合、管道系统清理测试，进而完善油气田管线模块化施工模式，对石油工程地面建设系统的可持续发展提供助力。