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中石油管道局瓯江南支钻穿越工程

中石油管道局瓯江南支定向钻穿越工程项目

  2015年9月5日浙江温州市龙湾区灵昆岛,中石油管道局瓯江南支定向钻穿越工程项目人员围在一个泥浆池旁,目不转睛地注视着平静的池面。一会儿,泥浆池面上冒出几个轻微的气泡,随后就像开锅的沸水一阵翻腾。

  “成功了!”李勤学地话音刚落,泥浆池里一个大大的泥球拖着一条直径813毫米的钢管钻出池面。这意味着这条管线在瓯江河床下50米深处经过27小时的穿行顺利完成。现场爆发出一阵热烈的掌声。

中石油管道局瓯江南支定向钻穿越工程

  掌声庆贺的不只是浙江甬台温天然气管道瓯江南支定向钻穿越施工提前104天顺利完成,由中石油管道局穿越公司承担的此次管径813毫米、长度3200米的管道穿越施工,凭借技术实力国家队中标瓯江穿越。超达阀门集团股份有限公司作为中石油的一级供应商,也为中石油管道局的此次创举而鼓掌!

  浙江温州至今没有清洁能源,温州居民的生活用气都是液化石油气和钢瓶液化石油气。为推动温州发展城市清洁能源,让居民用上清洁能源,浙能燃气集团、中海石油公司、温州燃气集团决定投建甬台温天然气管道、温州丽水36-1气田天然气管道及温州东向门站联络线进出龙湾分输站天然气管道,三条管道建成后对实现温州能源结构转型,优化城市发展,改善居民生活具有重要意义。

  这三条管道,地方给批的建设路由极难通行,需5次穿行瓯江,Φ323一穿、Φ610两穿、Φ813两穿,Φ610、Φ813管道穿越长度达2300米,且作业空间为仅有10米的管廊,四条管道平行间隔不到2.5米,设计曲线上还需通过沈海高速公路,避开市域铁路S1线的4座桥墩,现场作业还要受到同区域海管进站、洪堤加固、桥体维护施工的交叉影响,工程技术要求之高、综合难度之大可谓空前,项目联合业主很担心没有公司有实力承担这项重任。

浙江由于水系发达,定向钻穿越技术水平发展很快,但是,这么长距离、大口径的穿越还没有人敢于尝试。开标后,中石油管道局穿越公司的技术标凭借完美的表现获得了97分,排名第一。管道局中标了。

  据了解,中石油管道局是中国管道施工建设的国家队,而管道局穿越公司则是承担国家油气能源通道和中石油集团公司重点管道关键控制性工程的专业化公司,曾经无数次创造世界管道穿越史的奇迹。

创新两项工艺打造管道穿越工程利器

  干好工程,只凭借满腔热血是不行的,更要凭实力。对于管道局穿越公司来说,这个实力来源于技术创新。

  瓯江穿越的难度在于管径大、距离长、海相沉积淤泥地质,土质松软。这些难点每一个都足以让缺乏实力的公司望而却步,但却难不倒中石油管道穿越人。为了克服这些困难,项目部创新了两项工艺:导向孔精确对接“握手”工艺和松软地层超长距离钻进认孔工艺。

  钻头在江底开路的时候容易产生多个钻孔,无法形成管道回拖通道,最终导致钻头迷失方向。为了克服地质条件的限制,项目部大胆创新,设计了一个“握手”对接的施工方案。这个方案一改以往的定式,变为扩孔器在江底与主管道见面后握手前行,这样就避免了管线“走岔路”的风险,大大提高了穿越成功的系数。这是定向钻穿越控向技术的一次重大飞跃,对拓展定向钻应用范围具有重要意义,实施5公里甚至更长距离的穿越将成为现实。“握手”对接方案使这次3200米的超长距离的穿越一次成功。

  松软地层超长距离钻进认孔工艺诞生于浙江这个特殊的地质条件,土质极软、松散。这种情况下,定向钻穿越的大风险就是抱钻,由于钻孔时间长,超长距离钻孔后泥浆返流困难,松软地质孔洞收缩或黏土粘附在钻具上就会造成抱钻,从而造成导向孔钻进失败或者整套钻具在孔洞中报废。同时,在松软地质中,钻头后端的导向作用很可能导致跟进的钻头不能完全沿着已经钻好的孔洞前进,而一旦脱离原孔后就需要重新导向,但由于钻杆的柔性作用,较大的推力会导致钻杆钻具弯曲断裂,无法完成推送作业,从而需要进行多次的洗孔作业,更有甚者会造成整个导向孔的推倒重来或更大的钻具钻杆损失。第三个风险是,超长距离穿越对接成功后,推送的钻头一般采用边旋转边推进的方式,但如果地质松软,推进钻头后端的导向机构很可能导致跟进的钻头脱离原孔,钻出新的孔洞,整个导向孔面临着失败的风险。

  机会总是垂青有准备的人。面对这些困难,管道穿越人研制的导向孔认孔器发挥了巨大的威力,分别在主管和光缆套管施工中成功应用,开创了超长距离极软地层认孔器应用的先河,也为今后进行更长更复杂地层的穿越施工提供有力的技术储备。

精细项目管理为管道局形象加分添彩

  事实也是如此,在施工前的准备阶段,中石油管道局项目经理会同各专业管理人员对招标文件及合同进行透解性分析,对工程项目进行透彻了解,建立规划大纲,包括工期计划的制定、施工管理制度的制定、安全管理制度的制定,对工程进行技术交底,施工工序进行排列,对工程进行工程量及所用工程成本进行初步测算。确定所需钻机型号及对机组进行选择,同时对施工所用的材料进行汇总。

  据了解,为保证工程的顺利实施,同时也为工程施工创造便利条件,项目部采用建立《作业指导书》的制度,通过对试钻情况的分析总结,详细规定了各施工步骤的施工措施、技术参数、注意事项等,为实际穿越施工提供了依据。

  细节决定成败。为强化细节的执行力,他们采用大数据的模式,对施工数据进行全面记录和统计,初步统计此次穿越施工中:接钻杆、卸钻杆5000次,接信号线8000m,配浆回收调浆60000余方、3500余罐,泥浆数据测量超过16000个,司钻操作中需要注意的数据38000余个,控向操作中需要注意的数据7200余个。

“如果以上操作中出现一次严重失误可能导致不可挽回的损失。”项目经理李勤学说:“我们的施工人员凭借认真的工作态度,在操作中严格按照规范要求,整个穿越没有出现一次泥浆性能不达标、信号线断裂、司钻操作失误、控向操作失误的情况。”

  在施工现场,作为项目业主方的浙江省天然气有限责任公司副总工程师王智雄赞叹说:“管道局的队伍素质硬,技术精,责任心强,在施工过程中克服了持续高温、暴雨连连的恶劣气候条件,彰显了管道建设国家队负责任,有担当的企业形象。”


关键词:中石油  工程  温州       

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