定向钻穿越管道试压及清管方案

刘耀武 河南油田油建工程建设有限责任公司

定向钻穿越管道试压及清管方案

刘耀武 河南油田油建工程建设有限责任公司

定向钻穿越管线的施工较为复杂。试压前使用清管器进行两次清管，清管介质采用压缩空气，清管器采用皮碗清管器，其外径比管内径大5%～8%。开口端排除空气无色透明且无水迹为合格。穿越管道回拖完成后，再进行一次严密性试验，稳压24h，压降不大于1%为合格。试压完成后，割除试压头，进行清管、测径、通泡沫球及干燥处理。第一次及第二次通球结束后，抽干净集水坑的污水，将收球筒分割开，根据收球筒内杂物的情况来判断通球扫线的质量是否满足要求。第三次以空气为动力，通球后利用收球筒上的排污口来判断通球扫线的质量，最后一次清扫应无泥沙、焊渣等杂物带出。

定向钻穿越；试压；清管；施工工序；方案

定向钻穿越工程的施工较为复杂，在测量放线、布管作业、试压、清管、坡口加工及管道组装时易出现一些工程问题，因此一定要关注这些环节中的技术要领。关注和重视这些问题，并采取相应的技术方案，对于提高工程的施工质量与速度，并达到安全、高效、环保的目的，具有重要的作用与意义。

1 试压工艺流程与技术要求

近年河南油田实施了某水平定向钻穿越工程。该工程施工试压工艺流程如图1所示。

图1 定向钻穿越工程管线通球、试压流程

根据设计要求及规范规定，并结合工程实际编制清管试压方案，报监理批准后实施。技术要求如下：

（1）试压前使用清管器进行两次清管，清管介质采用压缩空气，清管器采用皮碗清管器，其外径比管内径大5%～8%。开口端排除空气无色透明且无水迹为合格。

（2）通球程序：刚性轴8片双向聚酯盘直板清管器→钢丝刷→钢丝+磁→测径→泡末球。

（3）测径合格要求：测径板无损坏、无变形。

（4）按设计要求及设计规范进行管道干燥与保护处理。

（5）试压前在管道两端焊接与管道同径和材质的专用的试压头，试压头上有各类控制阀门和压力表，24h压力记录仪、压力天平及管汇。试压头焊接完毕后，要对所有环焊缝进行100%RT射线探伤，T型焊缝进行PT探伤，并且合格。试压头使用前，应完成各种部件的安装，然后对试压头进行1h的水压试验，压力达到设计压力的1.5倍。

（6）试压完成后应割除试压头，且切割掉试压装置直管段焊口处长度150mm，以减少焊口热影响对管材的影响。

（7）试压用压力表精度为1.5级，管段压力降读数以压力天平为准（压力天平的精度为1kPa），温度计最小刻度为1℃；且经监理和业主指定的法定计量部门检定合格。

（8）试压用水用洁净水，在出土端接200m钢管，用雅马哈抽水泵给穿越段上水，为防止泥浆和杂物进入管道，应设置沉降池，在泵入口处安装过滤器。管段上满水并排净空气后，用高压试压泵给管段分阶段打压至强度试验压力，稳压4h，管道无异常变形、无渗漏为合格，合格后缓慢降压进行严密性试压力，稳压24h，压降不大于1%且小于0.1MPa为合格，合格后即可泄压。

（9）清管试压排水口不得设在人口居住稠密区、工矿设施集中区，且清管试压排水应符合环保要求。

（10）穿越管道回拖完成后，再进行一次严密性试验，稳压24h，压降不大于1%为合格。试压完成后，割除试压头，进行清管、测径、通泡沫球及干燥处理。

2 试压施工工序

（1）管线首端流程的安装方法。试压前，安装无缝钢管作为上水管线（管径、数量视现场实际情况而定）。在管线首端放入清管器，清管器距管口2m，然后在管线首端焊接椭圆型封头，安装清水注入管、注入管控制阀、放空管线及压力表、温度计套。

（2）初步试压方案的设计。由于涉及到水源的选取和试压用水的排放等问题，管线的试压方案将根据施工时的具体情况另行编制报请审批。河南油田油建工程建设有限责任公司根据施工经验编制了某定向钻穿越工程初步试压方案，拟定建立的上水系统平面图如图2所示。

图2 河南油田某定向钻穿越工程上水系统平面

3 清扫施工工序

（1）平整场地。对收、发球处进行场地清理、平整，每处占地约20m×20m。

（2）清管。清管用清管器结构见图3。被清扫管线两端分别焊上收、发球筒，用压缩空气推动清管器进行清扫。为将管道内杂物清扫干净，清管分三次进行，三次都是用带钢丝刷的清管器进行清管。此清管器使用聚氨脂皮碗3个，球架1个，钢丝刷1个，电子跟踪仪1个。套筒为无缝钢管长短节，起到保护第一个球上电子跟踪仪的作用，前端开两个Ø50mm的孔，作为吊环。每段通球用聚氨脂皮碗3个，球架1个，发射仪1个。

图3 清管用清管器结构

4 应关注的问题

（1）由于清管器很难直接放入发球筒内，需采用发送装置将清管器放入发球筒内或采用30t千斤顶将清管器顶入发球筒内，然后再将发送装置与发球筒割开，并按要求封堵法兰盲板。

（2）清管球发送处场地应平整，收球处应开挖集水坑和集泥坑，并配备污水泵抽吸管内排出的水和污泥。根据现场实际情况，可疏通排水沟直接将管内水泥排入附近河沟内。

（3）通球及清管共分三次进行，第一次和第二次通球方法为：将第一次通球用清管器和第二次通球用清管器同时放入发球筒中，放入的位置一定要正确，放好后将第一个球和第二个球之间的连接空压机的通气阀打开，开始通球。当第一个清管器通出来并将管线内压力泄为零后取出第一个清管器，上好收球筒末端法兰，再打开另一个进气阀并连接空压机，推动第二个清管器进行第二次通球。第三次通球为：二次通球扫线结束后，将清管器放入发球筒中，位置与第一、二次通球过程中第二个清管器的位置相同，打开进气阀进行通球并测径。

（4）通球扫线期间应有人专门记录，每1h记录一次。记录内容包括当班操作员、空压机运转和停机情况、压力波动数据。遇特殊情况时应增加记录次数和内容。

（5）通球扫线效果的确认方法为：第一次及第二次通球结束后，抽干净集水坑的污水，将收球筒分割开，根据收球筒内杂物的情况来判断通球扫线的质量是否满足要求。第三次以空气为动力，通球后利用收球筒上的排污口来判断通球扫线的质量，最后一次清扫应无泥沙、焊渣等杂物带出。

（0377）63835435、liulai57@163.com

（栏目主持 焦晓梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.045

刘耀武：2009年毕业于重庆科技学院油气储运工程专业，现在中石化河南油建工程有限公司从事技术管理工作。