本文以大慶油田井位測量隊的管線探測為例,借助管線探測儀器RD4000,初步研究在油田特定環境中探測地下管線的方法和技術,解決油田特定環境下的管線探測問題.

關鍵詞:大慶油田 地下管線 探測技術

地下管線是城市基礎設施建設的重要組成部分,是城市規劃、開發、利用不可或缺的部分.它就像是人體的“神經”和“血管”日夜擔負著傳輸信息,輸送能源的工作,被稱為城市的生命線,是城市賴以生存和發展的物質基礎,是現代城市高質量、高效率運轉的保證.

隨著大慶油田的高速發展,地下管線將起到越來越重要的作用,它的完整與否,直接影響城市規劃、建設和管理.由于管線資料與現狀不符,缺乏相關數據或精確度不高,往往直接影響規劃的科學性、合理性,施工中損壞地下管線的嚴重事件時有發生.

為了保證地下管線的安全運行,合理開發利用地下空間,就需要對地下管線進行有效地探測,建立完善的地下管線信息系統.由于地下管線探測方法較多,本部分僅介紹常用的供水管線探測方法.

在科學技術尚未發展到研制探測設備前,人們對埋設在地下的管線在不知其走向時,通常采用的方法是進行現場開挖,以確定管線的走向,后來人們也采用打扦法進行管線的定位,具體方法是利用堅硬的物體,隨著科學技術的進步,特別是電磁感應原理的發現,人們根據電磁場的原理發現并研制了金屬管線探測設備.

隨著信息時代的到來,管線探測的精度要求越來越高,人們在不斷改進現有設備性能的同時,積極研制更先進的管線探測設備.國內生產的管線探測設備由于種種原因,在探測精度和使用壽命等方面與國外發達國家生產的設備相比還存在很大的差距,國內的設備生產廠家必須要認識到差距,不斷提高自己的技術水平,壯大自己的經營規模,以提高自己的競爭實力.

油田地下管線主要可以分為以下幾種:原油集輸系統管線、天然氣集輸系統管線、油氣儲運長輸管線、注入系統管線、供水系統管線、消防管線、污水處理系統管線、電力系統埋地電纜、通信系統埋地光纜、供熱系統管線等.實際上,由于油田建設屬于滾動開發的關系,大部分已有管線之間關系非常復雜,同溝敷設的情況很多,有的甚至不同材質的達到3條以上,加上管線腐蝕情況的不一致,因此所需探測方法也不一樣.

1.在管線探測中受到的干擾因素

由于大慶油田地下各種管線錯綜復雜,各種站庫、罐臺、電力設施、交通設施、通信設施等的綜合影響,使得油田地下管線的探測受到相當程度的干擾.因此,在實際工作中必須采取必要的技術手段和正確的方法來克服上述因素的干擾,以達到精確定位的目的.主要的干擾因素來源于以下幾個方面.

1..1 站庫內部設施的干擾

油田內站庫主要包括聯合站、計量站、轉油站、注水站、處理站(原油、天然氣)等,其中有各種罐、泵、計量設備、脫水設備、脫油設備、脫氣設備、電纜等設施,這些設施產生的電場和磁場對站庫內部地下管線的探測有很大的影響.

1..2 站庫外部電力設施的干擾

站庫外部電力設施主要包括高壓電力線、低壓配電線、各種電力設施(塔、臺、桿)、變壓器、開關箱、變頻器、斷路器等,所產生的電場和磁場對地下管線的探測有很大的影響.[3]

1..3 站庫外部通訊設施的干擾

站庫外部通訊設施主要包括架空通訊線、埋地光纜、各種發射臺、微波塔、交換設備、無線傳輸設備等,所產生的磁場對地下管線的探測有很大的影響.

1..4 站庫外部交通工具的干擾

油田內部各種交通工具所產生的脈沖電磁場對地下管線的探測也有一定程度的影響.

2.地下管線探測方法

雷迪公司推出的RD4000管線探測儀適用于電力、電信、燃氣、供熱、供水、排水和有限電視等各類地下管線探測.下面介紹下探測方法.

2..1 無源方式

管線探測儀RD4000主要由一臺發射機和一臺接收機構成.而無源探測方式就是不需要發射機這個有源設備,利用接收機的電力(Power)和無線電(Radio)兩種模式,可以簡便的在一個區域內搜索到未知的管線,但抗干擾能力稍弱.

將接收機調到無線電模式,把靈敏度調到最大,在這一區域內重復以上的網絡搜索方法,對已經定位的管線進行追蹤并做標記.在大多數地方,無線電模式可探測到一些不輻射電力信號的管線,在現場工作中應該既用電力模式又用無線電模式作網絡搜索.

2..2 有源方式

有緣方式是將發射機發出的特殊信號施加到管線上,再用接收機對管線進行定位和追蹤的工作方式.該工作方式稍顯麻煩,但抗干擾能力強,幾乎可以避免以上干擾因素對管線探測的影響,而且更能對管線進行精確定位和追蹤.常用的施加發射機信號的方法有直接連接法、夾鉗法和感應法.在現場工作中我們只需發現管線無需連續追蹤,因此選擇感應法.

感應法中RD4000提供了峰值模式和谷值模式兩種探測模式.峰值模式利用地下管線水平磁場分量來進行定位,定位精度、抗干擾能力高于谷值模式,可用于經常性探測.

3.特殊管線的探測

3..1 對于多條平行地下管線的探查

在管線探測工作中,平行管線是一種很普遍的現象,油田內部很多管線同溝敷設,有的時候同溝敷設的管線甚至于超過三條.由于鉆井工作中我們只需避開管線就可以,不需要確定深度,所以查出管線排的范圍盡量避開,如果由于地質條件等原因非在此處施工時,利用挖掘機在管線上方先探明后再確定鉆機的位置.

3..2 對于三通點、四通點、拐點的探查

對于三通點、四通點、拐彎點的探查一般采取分別從管線遠端交匯的方法,即在管線已經初步定位以后,從管線兩端分別定下2～3點,延長相交之后其中一條或兩條還有延伸的話,該點就是三通點或四通點.當然,上述特征點的確定不能僅僅依靠一種方法確定,而應該采取不同方法予以驗證.

4. 結語

對油田管線探測技術和方法進行了初步的研究探討,結合油田建設的實際和使用管線探測儀RD4000過程中總結如下:

油田中新鋪設的好多管線都用的是玻璃鋼材質管線,玻璃鋼的密度小,強度大,比鋼鐵結實,比鋁輕,比重只有普通鋼材的1／4～l／16,而機械強度卻為鋼的3～4倍,而且具有瞬間耐高溫特性、良好的耐酸堿腐蝕特性.同時也不具有磁性,由于不具有磁性,所以儀器不能探測出.

在鉆機施工現場探測時,應使用有緣方式探測,關掉電力電纜等對儀器產生的干擾,反復細致的慢慢查找.當確定管線位置和走向時應結合多種探測方法進行探查.