3月27日8時08分,嘉興港區運輸管道穿越項目丙烷管道定向鉆穿越回拖一次性成功,通過設計與施工的充分融合,創造了中國內陸地區水平定向鉆穿越最長紀錄4150米。
嘉興港區穿越項目業主為國家港產融合海底管道運輸服務有限公司,項目包括丙烷和丁烷兩條新建并行穿越管道,本次回拖成功的丙烷管道穿越長度4150米,管徑為323.9毫米,設計壓力3.9兆帕,穿越地層主要從粉砂地層和中風化凝灰巖地層中通過。
作為超長距離水平定向鉆穿越工程,該工程具有技術難度大,施工區域安全管控級別高等諸多難點。
首先,穿越地質結構復雜施工難度大,穿越地質既有松散的海床泥層,又有堅硬的巖石層,中間還夾雜著粉砂層,極易形成臺階和斷裂帶,鉆孔成型難、走向控制難,針對本次超長距離穿越施工,采用兩臺大噸位鉆機“對穿”作業,即兩臺鉆機通過專業的鉆機和導向儀器分別從出、入土點相向鉆進,并在特定區域進行對接相連,從而解決超長距離推力不足的穿越難題。在本次施工中,導向孔施工采用“旋轉磁鐵對接”技術,使用了陀螺儀加地磁導向系統,準確定位鉆頭,保障了對接成功。
其次,回拖風險大,穿越管道采用兩段預制,“二接一”焊接后整體回拖,兩根預制管道采用開挖加套管方式穿越兩個碼頭,其管尾擺放成彈弧形,減少臨時用地占壓的同時,也有效解決了地表預制管場地限制,項目部精密部署“二接一”焊接工序,4個小時內完成對口、焊接、接口檢測、防腐和玻璃鋼等施工作業,有效避免了因復雜地層回拖間隔時間過長,導致的孔內分段性縮孔、塌方。
最后,本次施工區域位于油氣儲罐庫區及化工園區內,屬于受限空間內作業,施工區域響應一級防火標準要求,安全管理極其嚴格,十分考驗工序的提前籌劃準確性和執行能力。
針對這一極具挑戰性的工程,管道四公司與管道設計院強強聯合,始終秉持著設計與施工深入融合的理念。面對穿越距離長、深度大、管道安全等級高、施工場地受限等問題,管道設計院多次與公司進行現場溝通協調,通過應力校核分析優化管道結構設計,采用光固化玻璃鋼作為防護層,在保障管道安全的同時降低回拖過程的摩擦阻力;針對施工機具的配置情況,優化定向鉆穿越曲線,提高曲率半徑防止回拖過程中影響管道結構安全,規避空間疊加轉角降低了施工難度;同時派駐設計人員現場配合施工,解決了由于現場構筑物變動導致的方案更改,加班加點修改和優化數版設計文件,為項目的順利竣工提供了充分的支持保障。在工程施工階段,項目部深入貫徹重塑形象、二次創業活動理念,堅持以現場保市場,抽調精兵強將組成項目管理團隊,派遣技術專家全過程支持,項目團隊克服不利因素影響,在洗擴孔工藝優化、泥漿性能的調配等環節精心組織,嚴格關鍵工序控制。工程共經過了二級擴孔作業。技術專家團隊現場把脈,及時處理施工中遇到的各種問題。穿越項目部組織了三次方案專家論證會,進行方案優化,過程中精準調控,確保導向孔各種參數值,經過項目部科學指揮、精準部署,共同保駕使得工程順利完成。
此次丙烷管道回拖成功,不僅實現了中石油非開挖領域新的突破,填補了管道局在超長距離定向鉆業務上的技術空白,同時對推動地方經濟發展也具有重大的社會意義。該項目主要為中國化工新材料(嘉興)園區提供公共配套儲運服務,工程完工后將緩解港區化工泊位能力不足,盤活長期閑置的優質碼頭及儲罐資源;大幅減少槽車運輸,提升道路安全性,降低碳排放,助力碳達峰,極大提升化工園區大宗危化品運輸的安全性,優化園區企業的生存環境并提升企業經濟效益,助推園區企業更高質量的發展,進一步地完善嘉興港的港口功能轉型升級,助力嘉興港區經濟的高質量發展。
接下來,嘉興港區運輸管道穿越項目將總結歸納本次成功的技術和管理經驗,繼續扎實做好提質增效和安全生產,保質保量推進剩余丁烷管道建設任務。