文/杨 森 郝明勤
162个日夜的攻坚,中石化石油工程建设公司创下了黄河穿越施工纪录。
历时162天,由中石化石油工程建设公司BEPC总承包的山东南干线项目完成黄河主干道定向钻穿越,刷新了国内管径1016毫米油气管道长距离定向钻穿越纪录。
162个日夜,面对穿越距离长(2867.3米)、地质条件差、易出现塌孔等诸多困难,面对国内首次实施的大口径、高压力、高钢级管线黏土地层穿越,石油工程建设公司山东南干线项目团队攻坚不停、创新不止,创下施工纪录的同时为后续工程如期推进奠定了良好基础。
山东管网南干线项目是山东省天然气环网干线的重要组成部分,全长493公里,起于日照岚山,终至豫鲁边界,途经日照、临沂、济宁、菏泽4地市17个县区,沿线设8座站场及22座RTU阀室。设计压力10兆帕,一期设计年输气规模96亿立方米。
建成后,山东管网南干线将有效联通中国石化在山东省内的已建管网、山东沿海LNG接收站资源及省内其他输气管道,实现多资源及管道的互联互通。后期通过进一步延伸,将实现与江苏省网、安徽省网、河南省网等的联通,构建起中国石化在华北地区的主干管道,保障华北地区天然气的安全稳定供应。
石油工程建设公司作为山东管网南干线项目BEPC总承包单位,面对光荣使命和艰巨任务,以石油工程设计公司和中原设计公司两家设计单位为龙头,充分发挥EPC管理优势,统筹6家施工单位组成“联合舰队”,超前谋划,有序推进,保障按期完工,不断提升油气管道建设水平。
对于现场施工的小伙伴来说,黄河始终是道绕不过去的坎。在前期的方案比选过程中,综合防洪、路由等多方因素,经过多次论证,最终确定了“三钻过河”的穿越方案。此次完成的穿越就是“三钻”中的第一钻,更是最重要、最困难的黄河主干道穿越。
石油工程建公司是中国石化石油工程板块唯一的地面建设企业。近年来在中俄东线天然气管道、日濮洛原油管道、中科炼化配套管线、青宁输气管道、新气管道等多个项目中先后完成了长江、黄河等大型河流以及海底管道穿越,多次刷新国内不同管径穿越施工纪录。
“虽然有丰富的经验,但面对此次黄河穿越,我们还是感觉到了沉重的压力。”项目经理史志彬表示。
为完成本次黄河穿越,石油工程建公司调集中国石化系统内最大的1200吨钻机和经验丰富的施工队伍,决战黄河。施工前,精心挑选经验丰富、具有专业特长的技术骨干,多次召开多层面专家会议,对穿越方案进行充分论证,并加强与当地各级政府、黄河委员会的协调沟通,为工程建设创造良好的施工环境。
同时,提前对重要工序和重大难点进行大量调研和理论计算,反复查找出穿越工程各施工工序中应着重解决的问题,从黄河防汛、管径路由、钻具的选择、泥浆方案的确定、钻进工艺的优化与控向参数的确定等多个方面进行了大量论证。
经过多轮论证,最终确定了性价比最高,但也是技术含量最高的“三钻过河”穿越方案。其中,黄河1穿2867.3米,黄河2穿1688.9米,黄河3穿1656.6米。而第一穿黄河主干道是最重要、最基础也是困难最大的,可谓工程开工以来的关键节点。
管道穿越长度最长,36年以来的最大秋汛,大面积玉米地、鱼塘、沼泽星罗棋布,砂层穿越不易成孔……过程中遇到的许多建设难题都是这支专业队伍首次遇到的。
黄河主河道穿越因预制管线较长,需挖一条长3公里、宽3米、深2米的发送沟。
施工前,项目参建人员对穿越地段农田进行地形地质条件分类,制定出不同情况下的施工方案。在农田地段,采取排水降水措施,降低地下水水位;在鱼塘类地段,换填挤淤与截排水相结合。
●黄河岸边创新功。 供图/中石化石油工程建设公司
施工中,采用先租地、抽排水、换填清淤硬化作业带,再布管焊接、成沟下沟等常规方案,仅用2个月时间就完成了焊接预制施工作业。
面对国内首次实施的大口径、高压力、高钢级管线黏土地层穿越,为把穿越施工风险降到最低,项目部积极探索施工方法。
导向孔对接工作采用“对穿”技术,完成6次扩孔、7次洗孔,扩孔孔径达1.48米;发送沟注水与PE管降浮……最终解决了穿越距离长,钻孔难以成型、容易垮塌,回拖管线重达1833吨三大技术难题。
“黄河定向钻1穿的一次回拖成功,为山东南干线工程按期投产奠定了基础,也为我国定向钻在黄河大管径、长距离穿越积累了宝贵的施工经验。”史志彬说。
多年来,石油工程建公司在工程建设中不断总结、创新定向钻穿越技术,对接穿越技术应用已达到国内一流水平。
成功完成了超长距离复杂地质穿越工程导向孔作业,拥有多样性能泥浆配方,实现了施工环保。
在新气项目成功突破了卵砾石、岩石层穿越禁区,在日濮洛项目攻克了溶洞、裂隙、碎石、砾石和卵石等岩石地层,在中俄东线(永清—上海)天然气管道工程泰安—泰兴段创造了国内管径1219毫米施工长度第二的纪录,在山东南干线项目解决了大口径、长距离砂层穿越不易成孔、扩孔抱钻、回拖摩阻大等施工难题……
“目前我们已全面采用先进的P2导向控制系统,掌握了对穿+握手、定向钻正扩、超长距离双管回拖、超长距离大口径管道水平定向钻对穿、复杂地形管道单边定向钻等先进的定向钻施工技术,在长输管道定向钻穿越市场树立了优质的品牌形象。”石油工程建公司党委书记杜广义说。
以匠心致初心,以使命担重任。杜广义表示,石油工程建设公司将以此为新起点,向更长距离定向钻穿越工程以及滩海、山体等定向钻穿越领域发起冲击,持续拓展定向钻非开挖技术应用范围,为国家能源安全贡献力量。