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(huán)境中探測地下管線的方法和技術(shù),解決油田特定環(huán)境下的管線探測問題.

關(guān)鍵詞:大慶油田 地下管線 探測技術(shù)

地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,是城市規(guī)劃、開發(fā)、利用不可或缺的部分.它就像是人體的“神經(jīng)”和“血管”日夜擔(dān)負(fù)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(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是現(xiàn)代城市高質(zhì)量、高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的保證.

隨著大慶油田的高速發(fā)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(guī)劃、建設(shè)和管理.由于管線資料與現(xiàn)狀不符,缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)或精確度不高,往往直接影響規(guī)劃的科學(xué)性、合理性,施工中損壞地下管線的嚴(yán)重事件時有發(fā)生.

為了保證地下管線的安全運(yùn)行,合理開發(fā)利用地下空間,就需要對地下管線進(jìn)行有效地探測,建立完善的地下管線信息系統(tǒng).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(xué)技術(shù)尚未發(fā)展到研制探測設(shè)備前,人們對埋設(shè)在地下的管線在不知其走向時,通常采用的方法是進(jìn)行現(xiàn)場開挖,以確定管線的走向,后來人們也采用打扦法進(jìn)行管線的定位,具體方法是利用堅硬的物體,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是電磁感應(yīng)原理的發(fā)現(xiàn),人們根據(jù)電磁場的原理發(fā)現(xiàn)并研制了金屬管線探測設(shè)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(jìn)現(xiàn)有設(shè)備性能的同時,積極研制更先進(jìn)的管線探測設(shè)備.國內(nèi)生產(chǎn)的管線探測設(shè)備由于種種原因,在探測精度和使用壽命等方面與國外發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的設(shè)備相比還存在很大的差距,國內(nèi)的設(shè)備生產(chǎn)廠家必須要認(rèn)識到差距,不斷提高自己的技術(shù)水平,壯大自己的經(jīng)營規(guī)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(tǒng)管線、天然氣集輸系統(tǒng)管線、油氣儲運(yùn)長輸管線、注入系統(tǒng)管線、供水系統(tǒng)管線、消防管線、污水處理系統(tǒng)管線、電力系統(tǒng)埋地電纜、通信系統(tǒng)埋地光纜、供熱系統(tǒng)管線等.實際上,由于油田建設(shè)屬于滾動開發(fā)的關(guān)系,大部分已有管線之間關(guān)系非常復(fù)雜,同溝敷設(shè)的情況很多,有的甚至不同材質(zhì)的達(dá)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(fù)雜,各種站庫、罐臺、電力設(shè)施、交通設(shè)施、通信設(shè)施等的綜合影響,使得油田地下管線的探測受到相當(dāng)程度的干擾.因此,在實際工作中必須采取必要的技術(shù)手段和正確的方法來克服上述因素的干擾,以達(dá)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(nèi)部設(shè)施的干擾

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

1..2 站庫外部電力設(shè)施的干擾

站庫外部電力設(shè)施主要包括高壓電力線、低壓配電線、各種電力設(shè)施(塔、臺、桿)、變壓器、開關(guān)箱、變頻器、斷路器等,所產(chǎn)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(shè)施的干擾

站庫外部通訊設(shè)施主要包括架空通訊線、埋地光纜、各種發(fā)射臺、微波塔、交換設(shè)備、無線傳輸設(shè)備等,所產(chǎn)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(nèi)部各種交通工具所產(chǎn)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?xì)狻⒐帷⒐┧⑴潘陀邢揠娨暤雀黝惖叵鹿芫€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(fā)射機(jī)和一臺接收機(jī)構(gòu)成.而無源探測方式就是不需要發(fā)射機(jī)這個有源設(shè)備,利用接收機(jī)的電力(Power)和無線電(Radio)兩種模式,可以簡便的在一個區(qū)域內(nèi)搜索到未知的管線,但抗干擾能力稍弱.

將接收機(jī)調(diào)到無線電模式,把靈敏度調(diào)到最大,在這一區(qū)域內(nèi)重復(fù)以上的網(wǎng)絡(luò)搜索方法,對已經(jīng)定位的管線進(jìn)行追蹤并做標(biāo)記.在大多數(shù)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(xiàn)場工作中應(yīng)該既用電力模式又用無線電模式作網(wǎng)絡(luò)搜索.

2..2 有源方式

有緣方式是將發(fā)射機(jī)發(fā)出的特殊信號施加到管線上,再用接收機(jī)對管線進(jìn)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(qiáng),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(jìn)行精確定位和追蹤.常用的施加發(fā)射機(jī)信號的方法有直接連接法、夾鉗法和感應(yīng)法.在現(xiàn)場工作中我們只需發(fā)現(xiàn)管線無需連續(xù)追蹤,因此選擇感應(yīng)法.

感應(yīng)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(jìn)行定位,定位精度、抗干擾能力高于谷值模式,可用于經(jīng)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(xiàn)象,油田內(nèi)部很多管線同溝敷設(shè),有的時候同溝敷設(shè)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(zhì)條件等原因非在此處施工時,利用挖掘機(jī)在管線上方先探明后再確定鉆機(jī)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(yuǎn)端交匯的方法,即在管線已經(jīng)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(dāng)然,上述特征點的確定不能僅僅依靠一種方法確定,而應(yīng)該采取不同方法予以驗證.

4. 結(jié)語

對油田管線探測技術(shù)和方法進(jìn)行了初步的研究探討,結(jié)合油田建設(shè)的實際和使用管線探測儀RD4000過程中總結(jié)如下:

油田中新鋪設(shè)的好多管線都用的是玻璃鋼材質(zhì)管線,玻璃鋼的密度小,強(qiáng)度大,比鋼鐵結(jié)實,比鋁輕,比重只有普通鋼材的1／4～l／16,而機(jī)械強(qiáng)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(jī)施工現(xiàn)場探測時,應(yīng)使用有緣方式探測,關(guān)掉電力電纜等對儀器產(chǎn)生的干擾,反復(fù)細(xì)致的慢慢查找.當(dāng)確定管線位置和走向時應(yīng)結(jié)合多種探測方法進(jìn)行探查.