原油管道凝管蠟堵搶修工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種原油管道凝管蠟堵搶修工藝，屬于原油管道搶修和維護技術領域。本發明專利技術包括：封堵、鉆機場地準備—雙側封堵—抽油、割管—鉆機就位、調試—在管道內導向孔施工——連接擴孔器擴孔清蠟—完工確認—管段斷口連頭、無損檢測—解除封堵—投運準備等步驟，本發明專利技術可以完成輸油干線的凝管蠟堵的搶修工作，最大限度的降低管道停輸時間，減少經濟損失，安全可靠，無環境污染，具有良好的經濟效益和社會效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種原油管道凝管蠟堵搶修工藝，屬于原油管道搶修和維護

技術介紹
目前，長輸原油管道蠟堵傳統應急搶險方法主要有兩種: 一種是分段通球清蠟法，主要設備是油井用高壓泥漿栗車或壓裂車，需分段割管，分段安裝發球筒、清管器，利用大排量、高壓力水推動清管器，將管內結蠟徹底清除。該方法的優點是工藝較簡單，清蠟效果直觀、明顯。缺點是通球壓力受老管線實際許用應力限制，分段長度確定較困難；現場動火點多，安全控制難度較大；工期較長。另一種是換管法，將蠟堵管段全部開挖，用新管替換。該方法的優點是工藝簡單、可徹底消除蠟堵影響，效果明顯。缺點是用管量大，臨時征地工作量大，地方關系協調強度高，成本較高。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足之處，本專利技術提供一種原油管道凝管蠟堵搶修工藝，包括:封堵、鉆機場地準備一雙側封堵一抽油、割管一鉆機就位、調試一在管道內導向孔施工連接擴孔器擴孔清錯一完工確認一管段斷口連頭、無損檢測一解除封堵一投運準備等步驟，本專利技術可以完成輸油干線的凝管蠟堵的搶修工作，最大限度的降低管道停輸時間，減少經濟損失，安全可靠，無環境污染，具有良好的經濟效益和社會效益。本專利技術是通過如下技術方案實現的:一種原油管道凝管蠟堵搶修工藝，包括如下步驟: (1)封堵、鉆機場地準備:作業前，應對作業管段的走向、埋深、高差、作業距離、土壤情況進行現場調查了解；確認作業場地附近有無其它的地下管道、電纜、光纜，附近的重要水體、工業及民用建筑設施； 在作業期間，應對現場環境中的可燃氣體、有毒氣體進行全過程監測預警； 然后根據情況，在搶修管道段兩側確定封堵點； (2)雙側封堵:在兩側封堵點處采用高壓盤式封堵設備同時從開孔處將封堵頭送入管道并密封管道，阻止管道內原油流動；封堵作業過程中，由于管線內原油處于靜壓不流動狀態，現場應根據實際情況對三通的焊接環節作調整，焊接時注意控制層間溫度；(3)抽油、割管:封堵管內的少量原油用防爆栗從封堵聯箱的平衡孔打回主管線內；抽油工作完成后，采用機械方式進行斷管作業，切割過程中，要對刀口進行連續冷卻降溫，防止溫度過高及產生火花； (4)鉆機就位、調試:鉆機的推拉力在30-100噸之間，鉆桿直徑在2.5?4"之間，如蠟堵管徑超過500毫米，則選擇直徑5"鉆桿；根據管線的埋設深度確定鉆機就位點是否需要下挖，從而使鉆機的入土角度保持在4 ?50; 將鉆機前方若干距離的管道進行開挖，斷管端起吊后在管底墊土，利用管道自身的彈性形成自然的2-3°的縱向彈敷角度； 為防止結蠟“抱”鉆桿現象，采取試制多種配方，現場小樣驗證的方式，最終確定適合應對困難的泥漿配方； (5)在管道內導向孔施工:鉆頭選擇軟地層穿越用紡錘形的鉆頭改裝，去除鋒利刀頭，鉆頭前端帶噴嘴； 為防止鉆頭與管壁直接接觸，在鉆頭后部加一扶正器，扶正器是采用兩個小型封頭對接焊制成“餅形”扶正器，去除表面的焊瘤及尖銳物，保證鉆進過程與管內壁的圓滑接觸，同時管道內壁的結蠟也可有效降低鉆具對管壁的磨損； 鉆進全過程操作使用一檔，禁止猛頂或強拉操作，防止損傷管道； (6)連接擴孔器擴孔清蠟:選用直板清管器作為擴孔器，將其直接安裝到鉆桿上，使其能隨鉆桿一起旋轉； 控制擴孔速度不超過1.5m/min ;司鉆手密切關注鉆機扭矩的變化，實際扭矩不得超過鉆機能力的75%，否則單根鉆桿退回重新擴孔； 根據管徑的大小確定擴孔的遍數，管徑越大，擴孔遍數隨之增加； 然后，加注柴油浸泡: 1)經過試驗確認柴油對結蠟具有分散、軟化作用，現場采取了注入柴油的工藝； 2)根據當前清蠟管段的長度，在管線中部均勻設置3?5個注油點并設置注油閥(8)，在鉆桿轉動的同時，在鉆機與擴孔器之間的管段注入柴油，順著鉆桿攪動分散、軟化結蠟； 3)在完成導向孔及一次擴孔后，管內留出了一定空間時，盡可能多地注入柴油，注油點在鉆進、回擴過程中一旦冒油或擠出結蠟時，關閉注油閥，通過鉆桿的攪動擴大柴油分散面積； 最后一遍清管前，關閉管段中部所有注油閥，利用水的不可壓縮原理，選擇與管內徑有過盈配合的直板清管擴孔器，在直板清管擴孔器后部用水建立“背壓”，所述“背壓”是指通過持續注水，增加水壓，使直板清管擴孔器后部的水壓大于前部的蠟柱的對直板清管擴孔器的壓力，形成一定的推動力，推動直板清管擴孔器及前部的蠟柱往鉆機側整體移動，徹底清除管內結蠟； (7)完工確認:最后一遍清蠟工作完成后，作業人員分別從出、入土側兩端管口進行內壁觀察，同時從中間的注油孔用檢尺進行測量，確認管內壁沒有明顯的油蠟附著； (8)管段斷口連頭、無損檢測:按照標準規范及相應的管道焊接工藝規程，完成管道連頭焊接作業，連頭焊縫應進行100%射線和超聲波檢驗合格；若不合格，應對焊縫進行返修處理，經檢驗合格后，方能轉入下道工序； (9)解除封堵:按照標準規范及相應的封堵工藝規程，完成解除封堵作業，即取出之前塞入管道內的封堵頭，恢復管道內原油流動，并安裝盲板，做好密封處理； (10)投運準備:完成所有搶修環節作業后，報告現場總指揮，具備投運條件。在所述的步驟(6)中:加注柴油浸泡的第3)步，最后一遍清管前，徹底清除管內結蠟的步驟如下: I)選用比管內徑略大的聚氨酯直板清管擴孔器，根據管壁結蠟量及結蠟強度，過盈量控制在2-4% ； 2)在油蠟回收區管端，調整并重新安裝直板清管器，將帶噴嘴的鉆頭調整安裝至直板清管擴孔器后側； 3)鉆機回拖整套直板清管器退至距管口處2m，利用擴孔器的過盈量，離管端2m處安裝球閥，用于注入柴油；短節旁接針形閥、壓力表，用于觀察、控制“背壓”值不超過管道運行壓力；最后管口焊接封頭將主管線盲死； 4)通過鉆機將擴孔器前推通過球閥的位置，可以從球閥孔觀察確認帶過盈量的直板清管擴孔器通過，從球閥孔管內注入部分柴油，使擴孔器前段保持一定長度的柴油柱； 5)然后將擴孔器回拖通過球閥，開啟鉆機的高壓泥漿栗注水，通過球閥排氣，注滿水后關閉球閥；繼續啟栗注水，達到一定“背壓”后，水將推動擴孔器帶動鉆桿、蠟柱往鉆機側移動，鉆機輔助回拉鉆桿擴孔清蠟； 6)控制好鉆機的回拉速度與注入的水量間的匹配:鉆機回拉速度過快，擴孔器后部將形成真空，蠟柱將被吸至擴孔器后部，起不到清蠟效果；拉得過慢，會引起“背壓”過高，“背壓”值可能超過管道正常的運行壓力。在所述的步驟(I)中:為保證作業場地，結合選用鉆機的尺寸及封堵作業坑開挖大小，鉆機側封堵點與入土點間距應保持不小于25m的距離；出土側封堵點與出土點間距應能滿足安裝鉆具的需要，應不小于12m。在所述的步驟(3)中:鉆機入土點一側管線切割的長度應保持在I?2m ;出土側間距應能滿足安裝鉆具的需要，管線切割的長度應保持在6?Sm。在所述的步驟(5)中:為防止因管內局部區段蠟封致密，造成定向鉆作業卡鉆現象的發生，鉆進工藝采用鉆進一根鉆桿后，全程回退洗孔一次再鉆進的方法，如同巖石段鉆進工藝，確保鉆頭不卡鉆；在導向孔鉆進過程中，通過鉆頭及扶正器的攪動以及泥漿的擠壓，出、入土側均有大量的結蠟被清出，同時結蠟與管壁間的結合度受到一定的擾動。本專利技術的有益效果是:本專利技術采取了通過水平定向鉆在普通直埋地段管線內進行特殊穿越清蠟解堵的新技術，即根據特殊定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種原油管道凝管蠟堵搶修工藝，其特征在于：包括如下步驟：（1）封堵、鉆機場地準備：作業前，應對作業管段的走向、埋深、高差、作業距離、土壤情況進行現場調查了解；確認作業場地附近有無其它的地下管道、電纜、光纜，附近的重要水體、工業及民用建筑設施；在作業期間，應對現場環境中的可燃氣體、有毒氣體進行全過程監測預警；然后根據情況，在搶修管道段兩側確定封堵點（a）；（2）雙側封堵：在兩側封堵點（a）處采用高壓盤式封堵設備同時從開孔處將封堵頭送入管道并密封管道，阻止管道內原油流動；封堵作業過程中，由于管線內原油處于靜壓不流動狀態，現場應根據實際情況對三通的焊接環節作調整，焊接時注意控制層間溫度；（3）抽油、割管：封堵管內的少量原油用防爆泵從封堵聯箱（12）的平衡孔打回主管線內；抽油工作完成后，采用機械方式進行斷管作業，切割過程中，要對刀口進行連續冷卻降溫，防止溫度過高及產生火花；（4）鉆機就位、調試：鉆機（1）的推拉力在30?100噸之間，鉆桿（2）直徑在2.5～4″之間，如蠟堵管徑超過500毫米,則選擇直徑5″鉆桿；根據管線的埋設深度確定鉆機就位點是否需要下挖，從而使鉆機的入土角度保持在4～5o；將鉆機前方若干距離的管道進行開挖，斷管端起吊后在管底墊土（d），利用管道自身的彈性形成自然的2?3°的縱向彈敷角度；為防止結蠟“抱”鉆桿現象，采取試制多種配方，現場小樣驗證的方式，最終確定適合應對困難的泥漿配方；（5）在管道內導向孔施工：鉆頭（5）選擇軟地層穿越用紡錘形的鉆頭改裝，去除鋒利刀頭，鉆頭前端帶噴嘴；為防止鉆頭與管壁直接接觸，在鉆頭后部加一扶正器（4），扶正器是采用兩個小型封頭對接焊制成“餅形”扶正器，去除表面的焊瘤及尖銳物，保證鉆進過程與管內壁的圓滑接觸，同時管道內壁的結蠟也可有效降低鉆具對管壁的磨損；鉆進全過程操作使用一檔，禁止猛頂或強拉操作，防止損傷管道；（6）連接擴孔器擴孔清蠟：選用直板清管器作為擴孔器（7），將其直接安裝到鉆桿上，使其能隨鉆桿一起旋轉；控制擴孔速度不超過1.5m/min；司鉆手密切關注鉆機扭矩的變化，實際扭矩不得超過鉆機能力的75%，否則單根鉆桿退回重新擴孔；根據管徑的大小確定擴孔的遍數，管徑越大，擴孔遍數隨之增加；然后，加注柴油浸泡：1）經過試驗確認柴油對結蠟具有分散、軟化作用，現場采取了注入柴油的工藝；2）根據當前清蠟管段的長度，在管線中部均勻設置3～5個注油點并設置注油閥（8），在鉆桿轉動的同時，在鉆機與擴孔器之間的管段注入柴油，順著鉆桿攪動分散、軟化結蠟；3）在完成導向孔及一次擴孔后，管內留出了一定空間時，盡可能多地注入柴油，注油點在鉆進、回擴過程中一旦冒油或擠出結蠟時，關閉注油閥，通過鉆桿的攪動擴大柴油分散面積；最后一遍清管前，關閉管段中部所有注油閥，利用水的不可壓縮原理，選擇與管內徑有過盈配合的直板清管擴孔器，在直板清管擴孔器后部用水建立“背壓”，所述“背壓”是指通過持續注水，增加水壓，使直板清管擴孔器后部的水壓大于前部的蠟柱（301）的對直板清管擴孔器的壓力，形成一定的推動力，推動直板清管擴孔器及前部的蠟柱（301）往鉆機（1）側整體移動，徹底清除管內結蠟；（7）完工確認：最后一遍清蠟工作完成后，作業人員分別從出、入土側兩端管口進行內壁觀察，同時從中間的注油孔用檢尺進行測量，確認管內壁沒有明顯的油蠟附著；（8）管段斷口連頭、無損檢測：按照標準規范及相應的管道焊接工藝規程，完成管道連頭焊接作業，連頭焊縫應進行100%射線和超聲波檢驗合格；若不合格，應對焊縫進行返修處理，經檢驗合格后，方能轉入下道工序；（9）解除封堵：按照標準規范及相應的封堵工藝規程，完成解除封堵作業，即取出之前塞入管道內的封堵頭，恢復管道內原油流動，并安裝盲板，做好密封處理；（10）投運準備：完成所有搶修環節作業后，報告現場總指揮，具備投運條件。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：祁志江，陳雪華，王慶，蘇奎，李洪河，魏濤，王智勇，張靜，杜慧敏，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石化管道儲運有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11