本文以大庆油田井位测量队的管线探测为例,借助管线探测仪器RD4000,初步研究在油田特定环境中探测地下管线的方法和技术,解决油田特定环境下的管线探测问题.

关键词:大庆油田 地下管线 探测技术

地下管线是城市基础设施建设的重要组成部分,是城市规划、开发、利用不可或缺的部分.它就像是人体的“神经”和“血管”日夜担负着传输信息,输送能源的工作,被称为城市的生命线,是城市赖以生存和发展的物质基础,是现代城市高质量、高效率运转的保证.

随着大庆油田的高速发展,地下管线将起到越来越重要的作用,它的完整与否,直接影响城市规划、建设和管理.由于管线资料与现状不符,缺乏相关数据或精确度不高,往往直接影响规划的科学性、合理性,施工中损坏地下管线的严重事件时有发生.

为了保证地下管线的安全运行,合理开发利用地下空间,就需要对地下管线进行有效地探测,建立完善的地下管线信息系统.由于地下管线探测方法较多,本部分仅介绍常用的供水管线探测方法.

在科学技术尚未发展到研制探测设备前,人们对埋设在地下的管线在不知其走向时,通常采用的方法是进行现场开挖,以确定管线的走向,后来人们也采用打扦法进行管线的定位,具体方法是利用坚硬的物体,随着科学技术的进步,特别是电磁感应原理的发现,人们根据电磁场的原理发现并研制了金属管线探测设备.

随着信息时代的到来,管线探测的精度要求越来越高,人们在不断改进现有设备性能的同时,积极研制更先进的管线探测设备.国内生产的管线探测设备由于种种原因,在探测精度和使用寿命等方面与国外发达国家生产的设备相比还存在很大的差距,国内的设备生产厂家必须要认识到差距,不断提高自己的技术水平,壮大自己的经营规模,以提高自己的竞争实力.

油田地下管线主要可以分为以下几种:原油集输系统管线、天然气集输系统管线、油气储运长输管线、注入系统管线、供水系统管线、消防管线、污水处理系统管线、电力系统埋地电缆、通信系统埋地光缆、供热系统管线等.实际上,由于油田建设属于滚动开发的关系,大部分已有管线之间关系非常复杂,同沟敷设的情况很多,有的甚至不同材质的达到3条以上,加上管线腐蚀情况的不一致,因此所需探测方法也不一样.

1.在管线探测中受到的干扰因素

由于大庆油田地下各种管线错综复杂,各种站库、罐台、电力设施、交通设施、通信设施等的综合影响,使得油田地下管线的探测受到相当程度的干扰.因此,在实际工作中必须采取必要的技术手段和正确的方法来克服上述因素的干扰,以达到精确定位的目的.主要的干扰因素来源于以下几个方面.

1..1 站库内部设施的干扰

油田内站库主要包括联合站、计量站、转油站、注水站、处理站(原油、天然气)等,其中有各种罐、泵、计量设备、脱水设备、脱油设备、脱气设备、电缆等设施,这些设施产生的电场和磁场对站库内部地下管线的探测有很大的影响.

1..2 站库外部电力设施的干扰

站库外部电力设施主要包括高压电力线、低压配电线、各种电力设施(塔、台、杆)、变压器、开关箱、变频器、断路器等,所产生的电场和磁场对地下管线的探测有很大的影响.[3]

1..3 站库外部通讯设施的干扰

站库外部通讯设施主要包括架空通讯线、埋地光缆、各种发射台、微波塔、交换设备、无线传输设备等,所产生的磁场对地下管线的探测有很大的影响.

1..4 站库外部交通工具的干扰

油田内部各种交通工具所产生的脉冲电磁场对地下管线的探测也有一定程度的影响.

2.地下管线探测方法

雷迪公司推出的RD4000管线探测仪适用于电力、电信、燃气、供热、供水、排水和有限电视等各类地下管线探测.下面介绍下探测方法.

2..1 无源方式

管线探测仪RD4000主要由一台发射机和一台接收机构成.而无源探测方式就是不需要发射机这个有源设备,利用接收机的电力(Power)和无线电(Radio)两种模式,可以简便的在一个区域内搜索到未知的管线,但抗干扰能力稍弱.

将接收机调到无线电模式,把灵敏度调到最大,在这一区域内重复以上的网络搜索方法,对已经定位的管线进行追踪并做标记.在大多数地方,无线电模式可探测到一些不辐射电力信号的管线,在现场工作中应该既用电力模式又用无线电模式作网络搜索.

2..2 有源方式

有缘方式是将发射机发出的特殊信号施加到管线上,再用接收机对管线进行定位和追踪的工作方式.该工作方式稍显麻烦,但抗干扰能力强,几乎可以避免以上干扰因素对管线探测的影响,而且更能对管线进行精确定位和追踪.常用的施加发射机信号的方法有直接连接法、夹钳法和感应法.在现场工作中我们只需发现管线无需连续追踪,因此选择感应法.

感应法中RD4000提供了峰值模式和谷值模式两种探测模式.峰值模式利用地下管线水平磁场分量来进行定位,定位精度、抗干扰能力高于谷值模式,可用于经常性探测.

3.特殊管线的探测

3..1 对于多条平行地下管线的探查

在管线探测工作中,平行管线是一种很普遍的现象,油田内部很多管线同沟敷设,有的时候同沟敷设的管线甚至于超过三条.由于钻井工作中我们只需避开管线就可以,不需要确定深度,所以查出管线排的范围尽量避开,如果由于地质条件等原因非在此处施工时,利用挖掘机在管线上方先探明后再确定钻机的位置.

3..2 对于三通点、四通点、拐点的探查

对于三通点、四通点、拐弯点的探查一般采取分别从管线远端交汇的方法,即在管线已经初步定位以后,从管线两端分别定下2～3点,延长相交之后其中一条或两条还有延伸的话,该点就是三通点或四通点.当然,上述特征点的确定不能仅仅依靠一种方法确定,而应该采取不同方法予以验证.

4. 结语

对油田管线探测技术和方法进行了初步的研究探讨,结合油田建设的实际和使用管线探测仪RD4000过程中总结如下:

油田中新铺设的好多管线都用的是玻璃钢材质管线,玻璃钢的密度小,强度大,比钢铁结实,比铝轻,比重只有普通钢材的1／4～l／16,而机械强度却为钢的3～4倍,而且具有瞬间耐高温特性、良好的耐酸碱腐蚀特性.同时也不具有磁性,由于不具有磁性,所以仪器不能探测出.

在钻机施工现场探测时,应使用有缘方式探测,关掉电力电缆等对仪器产生的干扰,反复细致的慢慢查找.当确定管线位置和走向时应结合多种探测方法进行探查.