油氣田井場(chǎng)工藝管線模塊化施工工法

油氣田井場(chǎng)工藝管線模塊化施工工法摘要近年來(lái)隨著我國(guó)油氣田發(fā)展速度加快、建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，油氣田采氣單井井102～5關(guān)鍵詞油氣田井場(chǎng)，工藝管線模塊化施工，工法引言595部通過(guò)法蘭連接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速安裝或者搬遷，節(jié)省施工時(shí)間60護(hù)、操作和管理上更加方便安全。2016年至2018年，管道二公司應(yīng)用本工法先后完成克拉蘇氣田克深5區(qū)塊試采地面工程井場(chǎng)4面項(xiàng)目井場(chǎng)14座、長(zhǎng)慶油田第二采氣廠2018年產(chǎn)能建設(shè)地面工程井場(chǎng)21座工藝管線施工，施工成本低、施工周期短，設(shè)備重復(fù)利用效率高。管道二公司通過(guò)總結(jié)、梳理形成《油氣田井場(chǎng)工藝管線模塊化施工工法》，為類似油氣田井場(chǎng)工藝管線安裝工程施工提供良好的技術(shù)借鑒?！坝蜌馓锞畧?chǎng)工藝管線模塊化施工技術(shù)”2017年榮獲中國(guó)石油管道局工程有限公司技術(shù)革新二等獎(jiǎng)。工法特點(diǎn)模塊化預(yù)制功效高9560%。安裝速度快、安全風(fēng)險(xiǎn)低井場(chǎng)預(yù)制模塊之間、預(yù)制模塊與采氣(油)樹(shù)、放空管線之間通過(guò)法蘭連接，安裝速度快，且為不動(dòng)火安裝，有效降低油氣場(chǎng)所作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。避免工序交叉、便于整體吊裝表機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)工作量?？芍貜?fù)利用、經(jīng)濟(jì)效益好裝，工藝管線及設(shè)備重復(fù)利用率高。適用范圍本工法適用于DN80-DN200，輸送介質(zhì)為原油、天然氣、地下水等井場(chǎng)工藝管線安裝施工。工藝原理實(shí)現(xiàn)縮短工期、降本增效的目的。具體關(guān)鍵技術(shù)工藝原理如下：模塊劃分技術(shù)準(zhǔn)撬裝模塊。模塊化預(yù)制技術(shù)際位置、標(biāo)高，在撬裝底座上完成各撬裝模塊的成撬拼裝。施工工藝流程及操作要點(diǎn)1)Figure1.Constructionprocessflowchart圖1.施工工藝流程圖操作要點(diǎn)模塊拆分件分解成多個(gè)獨(dú)立的模塊如(圖2撬，整體吊運(yùn)至井場(chǎng)就位組合，完成井場(chǎng)工藝管線安裝。接原則；方便后續(xù)吊運(yùn)、組裝原則。下面以KS501單井為例，介紹各模塊劃分要點(diǎn)：[1]克拉蘇氣田克深5區(qū)塊試采地面工程采用標(biāo)準(zhǔn)化井場(chǎng)設(shè)計(jì)，井場(chǎng)工藝管線主要由三部分構(gòu)成：高壓采氣樹(shù)部分、放空及計(jì)量部分、連接管部分。第一模塊3)所示。Figure2.Schematicdiagramofmoduledivision圖2.模塊劃分示意圖Figure3.3Dmodelofthefirstmoduleprocesspipeline圖3.第一模塊工藝管線三維模型采氣樹(shù)的安裝一般由鉆井單位完成，試油完成后井樹(shù)如(圖4)所示。井場(chǎng)試油完成后只安裝至一級(jí)節(jié)流部分，然后井蓋封存如(圖5)所示，待正式施工后再安裝二級(jí)節(jié)流部分。Figure4.Schematicdiagramofwelltreeafteroiltest圖4.試油完成后井樹(shù)示意圖Figure5.Blockdiagramofwelltreeaftercompletionofoiltest圖5.試油完成井蓋封存圖采氣樹(shù)二級(jí)節(jié)流部分在井蓋吊裝以后才能安裝。因?yàn)橐患?jí)節(jié)流球閥、二級(jí)節(jié)流角閥短節(jié)不是固定長(zhǎng)度(主要是重復(fù)利用造成)，所以每一口井的采氣樹(shù)高度都會(huì)不同，如果都按照統(tǒng)一高度安裝，后期施工會(huì)造成管件和焊道增加，如(圖6)27)所示的點(diǎn)“1”。Figure6.Schematicdiagramoftraditionalsingle-wellwellsiteprocesspipeline圖6.傳統(tǒng)單井井場(chǎng)工藝管線示意圖Figure7.Schematicdiagramofthefirstmoduleprocesspipeline圖7.第一模塊工藝管線示意圖第二模塊第二模塊為放空及計(jì)量部分：主要包括工藝管線放空閥組、超聲波流量計(jì)、出站球閥及預(yù)留球閥組、絕緣接頭、壓力表及壓力變送器、溫度變送器、出站材質(zhì)轉(zhuǎn)換法蘭如(圖8、圖9)所示。Figure8.3Dmodelofthesecondmoduleprocesspipeline圖8.第二模塊工藝管線三維模型Figure9.Schematicdiagramofthesecondmoduleprocesspipeline圖9.第二模塊工藝管線示意圖第二模塊連接放空管線，如(圖10)所示，為線路緊急放空使用，設(shè)計(jì)壓力較低，后端連接井場(chǎng)外焚燒池，管線材質(zhì)為普通碳鋼管，施工難度相對(duì)較低，且不在三大模塊范圍內(nèi)，可根據(jù)資源前期施工，施工時(shí)不與三大模塊沖突，可待三個(gè)模塊主體連接及試壓完成后再接入井場(chǎng)工藝管線。Figure10.Schematicdiagramofventpipeline圖10.放空管線示意圖第三模塊第三模塊為連接管部分，用于連接第一模塊與第二模塊。在第一模塊的90°11)所示。Figure11.3Dmodelofthethirdmoduleprocesspipeline11.第三模塊工藝管線三維模型泄露或增加焊口，可以通過(guò)管支撐的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。撬裝底座制作12示。Figure12.Schematicdiagramofskidmountbase圖12.撬裝底座示意圖工藝管線模塊化預(yù)制根據(jù)物資到場(chǎng)情況，合理選擇預(yù)制場(chǎng)地。如果井場(chǎng)物資到貨時(shí)間集中，可相對(duì)較大。檢查核對(duì)到貨物資，分類入庫(kù)妥善存放。配合監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位等相關(guān)方，資，應(yīng)立即退場(chǎng)，嚴(yán)禁入庫(kù)、使用。131310mm對(duì)由管工、起重工、機(jī)械操作手完成，所用的吊裝設(shè)備、對(duì)口器、吊具等應(yīng)具有做好各工序施工記錄的記錄工作。Figure13.Schematicdiagram

圖13.胎具示意圖撬裝底座及各模塊工藝管線預(yù)制完成后，按設(shè)計(jì)圖紙將預(yù)制管線、閥門(mén)、可裝，法蘭連接應(yīng)符合規(guī)范要求。撬裝模塊就位、組合吊運(yùn)過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)撬裝模塊的成品保護(hù)，避免撬體損傷、變形。吊裝時(shí)，撬體撬裝模塊就位前，需確認(rèn)撬裝基礎(chǔ)驗(yàn)收合格，并在基礎(chǔ)上測(cè)量放線，確定32管道系統(tǒng)吹掃、試壓控制在0.3MPa～0.5MPa之間，爆破膜選用青稞紙。不參與系統(tǒng)吹掃的設(shè)備掃后在管道末端排氣口用白靶檢查，以無(wú)鐵銹、灰塵及其他雜物為合格。3015有管件和連接段是否有異常情況。確認(rèn)無(wú)異常繼續(xù)升壓至60%強(qiáng)度試驗(yàn)壓力，15min，檢查是否有異常情況和系統(tǒng)的完整性。確認(rèn)無(wú)異41%試驗(yàn)值，即通過(guò)強(qiáng)度試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)241%試驗(yàn)值，即通過(guò)嚴(yán)密性試驗(yàn)。配套設(shè)施安裝、調(diào)試對(duì)管線進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。同時(shí)，完成設(shè)備間內(nèi)的通信、電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試，達(dá)到投產(chǎn)條件。勞動(dòng)力組織以KS501井場(chǎng)為例，其工程量如(表1)，其勞動(dòng)力配備如(表2)。Table1.KS501Wellsiteengineeringvolume表1.KS501井場(chǎng)工程量Table2.WorkforceAllocationTable表2.勞動(dòng)力配備表所列勞動(dòng)力(表2)是單個(gè)井場(chǎng)人力配備情況，當(dāng)多個(gè)井場(chǎng)同時(shí)施工時(shí)，需適當(dāng)增加焊工、管工、工藝配合人員和土建施工人員。材料與設(shè)備設(shè)備以KS501單井施工為例，主要施工設(shè)備見(jiàn)(表3)。Table3.Mainequipmentconfigurationtable表3.主要設(shè)備配備表材料以KS501單井施工為例，主要材料配備見(jiàn)(表4)。Table4.Tableofmainmaterials表4.主要材料配備表Continued質(zhì)量控制井場(chǎng)工藝管線安裝施工中執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣建設(shè)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》SY4200—SY4209《油氣田集輸管道施工規(guī)范》GB50819-2013《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》NB/T47013-2015《石油天然氣站內(nèi)工藝管道工程施工規(guī)范》GB50540-2009《2205Q/SYTZ0110—2004質(zhì)量保證措施監(jiān)理工程師進(jìn)行確認(rèn)后方可安裝施工。并且嚴(yán)格按照焊接工藝操作規(guī)程使用對(duì)應(yīng)焊材。100mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹、毛刺等清除干凈。為保證焊接質(zhì)量，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采取防風(fēng)措施，并按照工藝規(guī)程施焊。90%。變形量。5)Table5.Listofkeyqualitycontrolpoints表5.主要質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)明細(xì)表安全措施安全標(biāo)準(zhǔn)《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》GB18218-2000《石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系》SY/T6276-2014《職業(yè)健康安全管理體系規(guī)范》GB/T28001-2011《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2005《石油工業(yè)動(dòng)火作業(yè)安全規(guī)程》SY/T5858-2004安全保證措施動(dòng)火作業(yè)施工作業(yè)前各方共同召開(kāi)技術(shù)施工協(xié)調(diào)會(huì)，共同制定安全防范措施。施工前對(duì)施工人員進(jìn)行交底，確保施工人員在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)有序撤離。面和道路暢通。施工作業(yè)點(diǎn)要配置足夠的滅火器，各類器材的擺放位置符合要求。及空氣含氧量，并隨時(shí)監(jiān)測(cè)。量符合要求后，才可繼續(xù)施工。吊裝作業(yè)模塊吊裝應(yīng)使用專用吊具，吊裝作業(yè)要由持有特種作業(yè)證的起重工指揮。吊裝時(shí)，應(yīng)用牽引繩控制物資的擺動(dòng)，防止碰撞傷害。環(huán)保措施環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)JGJ146-2013GB12523-2011《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996環(huán)保措施土壤污染遵守有關(guān)防火及廢棄物處理的規(guī)章制度。設(shè)置垃圾桶回收廢棄物，將施工中用的抹布、手套等廢棄物回收，統(tǒng)一處理。現(xiàn)場(chǎng)施工做到標(biāo)牌清楚、齊全、各種標(biāo)識(shí)醒目、施工場(chǎng)地整潔文明。水體污染試壓廢水排放前進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)標(biāo)后在指定區(qū)域排放。效益分析經(jīng)濟(jì)效益以KS5019540天縮短至156)所示。Table6.Comparisonofeconomiccostsbetweentraditionalwellsiteprocesspipelineconstructionandmodularconstruction表6.傳統(tǒng)井場(chǎng)工藝管線施工與模塊化施工的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用對(duì)比用：5420.93=33.072016年～2018年，本工法先后在克拉蘇氣田克深5區(qū)塊試采地面工程、2018工程中推廣應(yīng)用，累計(jì)節(jié)省成本828.10萬(wàn)元。社會(huì)效益果良好。應(yīng)用實(shí)例克拉蘇氣田克深5區(qū)塊試采地面工程[2]克拉蘇氣田克深5區(qū)塊試采地面工程中單井井場(chǎng)工藝主管線為DN100雙相鋼材質(zhì)，所有管閥件總長(zhǎng)約2028DN5012含放空管線)，儀表根部原件焊接8處。2016年～2018年管道二公司在克拉蘇5416MPa高壓氣井的工藝管線安裝，模塊化焊接預(yù)制率達(dá)到95%以上，最大限度降低了401560%。不僅解決了單井施工工期要求高、交叉撬裝化、模塊化安裝技術(shù)。2018[3]長(zhǎng)慶油田第二采氣廠2018年產(chǎn)能建設(shè)地面工程包括集輸線路157.83km(管徑φ60～φ3232