定向鉆穿越管道試壓及清管方案

劉耀武 河南油田油建工程建設有限責任公司

定向鉆穿越管道試壓及清管方案

劉耀武 河南油田油建工程建設有限責任公司

定向鉆穿越管線的施工較為復雜。試壓前使用清管器進行兩次清管，清管介質采用壓縮空氣，清管器采用皮碗清管器，其外徑比管內徑大5%～8%。開口端排除空氣無色透明且無水跡為合格。穿越管道回拖完成后，再進行一次嚴密性試驗，穩(wěn)壓24h，壓降不大于1%為合格。試壓完成后，割除試壓頭，進行清管、測徑、通泡沫球及干燥處理。第一次及第二次通球結束后，抽干凈集水坑的污水，將收球筒分割開，根據(jù)收球筒內雜物的情況來判斷通球掃線的質量是否滿足要求。第三次以空氣為動力，通球后利用收球筒上的排污口來判斷通球掃線的質量，最后一次清掃應無泥沙、焊渣等雜物帶出。

定向鉆穿越；試壓；清管；施工工序；方案

定向鉆穿越工程的施工較為復雜，在測量放線、布管作業(yè)、試壓、清管、坡口加工及管道組裝時易出現(xiàn)一些工程問題，因此一定要關注這些環(huán)節(jié)中的技術要領。關注和重視這些問題，并采取相應的技術方案，對于提高工程的施工質量與速度，并達到安全、高效、環(huán)保的目的，具有重要的作用與意義。

1 試壓工藝流程與技術要求

近年河南油田實施了某水平定向鉆穿越工程。該工程施工試壓工藝流程如圖1所示。

圖1 定向鉆穿越工程管線通球、試壓流程

根據(jù)設計要求及規(guī)范規(guī)定，并結合工程實際編制清管試壓方案，報監(jiān)理批準后實施。技術要求如下：

（1）試壓前使用清管器進行兩次清管，清管介質采用壓縮空氣，清管器采用皮碗清管器，其外徑比管內徑大5%～8%。開口端排除空氣無色透明且無水跡為合格。

（2）通球程序：剛性軸8片雙向聚酯盤直板清管器→鋼絲刷→鋼絲+磁→測徑→泡末球。

（3）測徑合格要求：測徑板無損壞、無變形。

（4）按設計要求及設計規(guī)范進行管道干燥與保護處理。

（5）試壓前在管道兩端焊接與管道同徑和材質的專用的試壓頭，試壓頭上有各類控制閥門和壓力表，24h壓力記錄儀、壓力天平及管匯。試壓頭焊接完畢后，要對所有環(huán)焊縫進行100%RT射線探傷，T型焊縫進行PT探傷，并且合格。試壓頭使用前，應完成各種部件的安裝，然后對試壓頭進行1h的水壓試驗，壓力達到設計壓力的1.5倍。

（6）試壓完成后應割除試壓頭，且切割掉試壓裝置直管段焊口處長度150mm，以減少焊口熱影響對管材的影響。

（7）試壓用壓力表精度為1.5級，管段壓力降讀數(shù)以壓力天平為準（壓力天平的精度為1kPa），溫度計最小刻度為1℃；且經(jīng)監(jiān)理和業(yè)主指定的法定計量部門檢定合格。

（8）試壓用水用潔凈水，在出土端接200m鋼管，用雅馬哈抽水泵給穿越段上水，為防止泥漿和雜物進入管道，應設置沉降池，在泵入口處安裝過濾器。管段上滿水并排凈空氣后，用高壓試壓泵給管段分階段打壓至強度試驗壓力，穩(wěn)壓4h，管道無異常變形、無滲漏為合格，合格后緩慢降壓進行嚴密性試壓力，穩(wěn)壓24h，壓降不大于1%且小于0.1MPa為合格，合格后即可泄壓。

（9）清管試壓排水口不得設在人口居住稠密區(qū)、工礦設施集中區(qū)，且清管試壓排水應符合環(huán)保要求。

（10）穿越管道回拖完成后，再進行一次嚴密性試驗，穩(wěn)壓24h，壓降不大于1%為合格。試壓完成后，割除試壓頭，進行清管、測徑、通泡沫球及干燥處理。

2 試壓施工工序

（1）管線首端流程的安裝方法。試壓前，安裝無縫鋼管作為上水管線（管徑、數(shù)量視現(xiàn)場實際情況而定）。在管線首端放入清管器，清管器距管口2m，然后在管線首端焊接橢圓型封頭，安裝清水注入管、注入管控制閥、放空管線及壓力表、溫度計套。

（2）初步試壓方案的設計。由于涉及到水源的選取和試壓用水的排放等問題，管線的試壓方案將根據(jù)施工時的具體情況另行編制報請審批。河南油田油建工程建設有限責任公司根據(jù)施工經(jīng)驗編制了某定向鉆穿越工程初步試壓方案，擬定建立的上水系統(tǒng)平面圖如圖2所示。

圖2 河南油田某定向鉆穿越工程上水系統(tǒng)平面

3 清掃施工工序

（1）平整場地。對收、發(fā)球處進行場地清理、平整，每處占地約20m×20m。

（2）清管。清管用清管器結構見圖3。被清掃管線兩端分別焊上收、發(fā)球筒，用壓縮空氣推動清管器進行清掃。為將管道內雜物清掃干凈，清管分三次進行，三次都是用帶鋼絲刷的清管器進行清管。此清管器使用聚氨脂皮碗3個，球架1個，鋼絲刷1個，電子跟蹤儀1個。套筒為無縫鋼管長短節(jié)，起到保護第一個球上電子跟蹤儀的作用，前端開兩個?50mm的孔，作為吊環(huán)。每段通球用聚氨脂皮碗3個，球架1個，發(fā)射儀1個。

圖3 清管用清管器結構

4 應關注的問題

（1）由于清管器很難直接放入發(fā)球筒內，需采用發(fā)送裝置將清管器放入發(fā)球筒內或采用30t千斤頂將清管器頂入發(fā)球筒內，然后再將發(fā)送裝置與發(fā)球筒割開，并按要求封堵法蘭盲板。

（2）清管球發(fā)送處場地應平整，收球處應開挖集水坑和集泥坑，并配備污水泵抽吸管內排出的水和污泥。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，可疏通排水溝直接將管內水泥排入附近河溝內。

（3）通球及清管共分三次進行，第一次和第二次通球方法為：將第一次通球用清管器和第二次通球用清管器同時放入發(fā)球筒中，放入的位置一定要正確，放好后將第一個球和第二個球之間的連接空壓機的通氣閥打開，開始通球。當?shù)谝粋€清管器通出來并將管線內壓力泄為零后取出第一個清管器，上好收球筒末端法蘭，再打開另一個進氣閥并連接空壓機，推動第二個清管器進行第二次通球。第三次通球為：二次通球掃線結束后，將清管器放入發(fā)球筒中，位置與第一、二次通球過程中第二個清管器的位置相同，打開進氣閥進行通球并測徑。

（4）通球掃線期間應有人專門記錄，每1h記錄一次。記錄內容包括當班操作員、空壓機運轉和停機情況、壓力波動數(shù)據(jù)。遇特殊情況時應增加記錄次數(shù)和內容。

（5）通球掃線效果的確認方法為：第一次及第二次通球結束后，抽干凈集水坑的污水，將收球筒分割開，根據(jù)收球筒內雜物的情況來判斷通球掃線的質量是否滿足要求。第三次以空氣為動力，通球后利用收球筒上的排污口來判斷通球掃線的質量，最后一次清掃應無泥沙、焊渣等雜物帶出。

（0377）63835435、liulai57@163.com

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.045

劉耀武：2009年畢業(yè)于重慶科技學院油氣儲運工程專業(yè)，現(xiàn)在中石化河南油建工程有限公司從事技術管理工作。