油气管道定向钻穿越勘察设计及主要施工技术

2017-03-03马钧中油辽河工程有限公司辽宁盘锦124010

化工管理 2017年4期

马钧(中油辽河工程有限公司, 辽宁盘锦 124010)

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当前，在我国油气行业发展的带动下，各种相关行业的发展也迎来了新的机遇。尤其是随着油气储运规模的不断扩大，油气管道行业成为了一个新兴热门行业，各种油气管道工程纷纷立项。不过，由于油气管道建设涉及到了多项重要技术，特别是像定向钻穿越技术等较大难度的施工技术，所以必须要把握好对这些技术的应用，以保证施工质量。油气管道定向钻穿越施工的首要任务是做好勘察和设计工作，其次要掌握科学的施工技术。本文主要针对油气管道定向钻穿越勘察设计及主要施工技术进行了探讨，希望对我国油气管道行业的进步和发展起到一定助益。

油气；管道；定向钻穿越技术；勘察设计；施工技术

我国于20世纪80年代初正式引进了第一台RBS型钻机，这代表着油气管道定向钻穿越技术在我国应用的实现。此后，在几十年间的发展中，定向钻穿越技术在我国的西气东输、川气东送等多项油气管道工程的建设中得到了非常重要的应用。并且，随着对该技术应用范围的不断扩大，积累的技术经验也越来越丰厚，施工技术变得越来越成熟。不过，一些新的问题也应运而生。在油气管道定向钻穿越的勘察和设计中，均存在着各自的问题，以下笔者就结合实际来谈谈这些问题，并提出几条对策建议，以及对其施工技术进行分析，仅作抛砖引玉之用。

1 油气管道定向钻穿越勘察中存在的问题及对策

(1)油气管道定向钻穿越勘察中存在的问题虽然近年来定向钻穿越技术在我国多条重大油气管道工程建设中发挥出了重要的作用和价值，但在对其的应用过程中，也发现了越来越多的问题。其中，问题最集中的一个阶段当属油气管道定向钻穿越的勘察阶段，其具体存在的问题主要有。

①在勘察之时未查清油气管道工程施工区域的卵石层厚度、分布以及粒径大小等资料，之所以会出现这一问题，主要是由于该区域的河床和两岸堆积物在历经长时间的冲淤后存在较大变化，若单纯依靠钻探对其进行勘察，将很难测得准确的信息。②在勘察之时未查清油气管道工程施工区域的基岩裂隙分布情况，之所以会出现这一问题，主要是由于该区域地段的覆盖层厚度较大，很难通过直接观察进行确定，而若利用钻探等手段进行勘探，又对技术要求较高，一点不慎就可能出现误差。③在勘察之时未查清油气管道工程施工区域的岩体强度及其变化规律，之所以会出现这一问题，主要是由于该区域的岩体在成岩过程中因受自身特点和差异风化作用的影响而存在较大变化，而在取样时又很难取到具有代表性的岩样。

(2)油气管道定向钻穿越勘察中存在问题的对策为解决上述问题，笔者建议采取以下对策： ①在勘察时综合应用多种勘探技术，如钻探技术、工程地质测绘技术、工程物探技术等，将多种技术有机结合，从而促进勘察结果的准确性，尽可能地减少数据误差。②在勘察时充分收集当地的地质资料及河流、水文资料等，详细了解河床岸坡的情况，并对周边已有水利工程资料进行细致调查。③按照因地制宜的原则来灵活安排勘察工作，根据工程的实际情况和自然地理条件合理调整钻孔间距。④若遇到地质条件较复杂的情况时，可根据实际情况适当地缩小探孔间距及增加探孔数量，同时应用地质雷达、地震勘探等技术进行辅助勘察。⑤在进行岩石取样时，要尽可能地选取具有代表性的岩样，并多选取一些岩样。

2 油气管道定向钻穿越设计中存在的问题及对策

(1)油气管道定向钻穿越设计中存在的问题在油气管道定向钻穿越的设计阶段，同样也存在着较多的问题，具体如下：①在选择穿越位置及断面之时，由于大多数穿越位置的断面都起伏较大，所以造成两岸的出入土端与江底水平段之间也存在很大高差，而这非常容易导致冒浆等现象的发生。②在选择穿越层位之时，经常会发生选择不合理的现象，例如没有充分考虑到粗砂、流沙及砂卵石层等的避让问题，从而在很大程度上增加了施工难度。

(2)油气管道定向钻穿越设计中存在问题的对策为解决上述问题，笔者建议采取以下对策：①在设计定向钻穿越路线时，尽可能地选择两岸地形起伏较小的地方，如果遇到两岸高差较大而又不可避开的区域时，应在实际施工时采取一定的措施保证成孔质量，以防出现冒浆等不良现象。②当遇到一些不良地层时，需要先根据前期勘察资料对该区域的地层情况进行详细分析后再进行设计，设计时要尽量避开深大断裂河段、急弯等，在条件允许的情况下可适当采用曲线设计来避开这些不良地层。③当遇到卵石、流沙等时，应先对其进行有效的处理。

3 油气管道定向钻穿越施工技术

油气管道定向钻穿越施工技术一般有三个步骤：第一个步骤是钻导向孔，其直接关系着整体施工质量，一般需通过控向系统实时监测导向孔钻进过程，及时获取钻孔数据，随时根据实际情况进行调整；第二个步骤是预扩孔，其在作业时需根据实际地质条件而选择合适的扩孔器；第三个步骤是管道回拖，其施工的前提是孔径已经扩至要求标准，然后才能够将管道回拖至钻机侧。