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

關(guān)鍵詞:大慶油田 地下管線(xiàn) 探測技術(shù)

地下管線(xiàn)是城市基礎設施建設的重要組成部分,是城市規劃、開(kāi)發(fā)、利用不可或缺的部分.它就像是人體的“神經(jīng)”和“血管”日夜擔負著(zhù)傳輸信息,輸送能源的工作,被稱(chēng)為城市的生命線(xiàn),是城市賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎,是現代城市高質(zhì)量、高效率運轉的保證.

隨著(zhù)大慶油田的高速發(fā)展,地下管線(xiàn)將起到越來(lái)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(xiàn)資料與現狀不符,缺乏相關(guān)數據或精確度不高,往往直接影響規劃的科學(xué)性、合理性,施工中損壞地下管線(xiàn)的嚴重事件時(shí)有發(fā)生.

為了保證地下管線(xiàn)的安全運行,合理開(kāi)發(fā)利用地下空間,就需要對地下管線(xiàn)進(jìn)行有效地探測,建立完善的地下管線(xiàn)信息系統.由于地下管線(xiàn)探測方法較多,本部分僅介紹常用的供水管線(xiàn)探測方法.

在科學(xué)技術(shù)尚未發(fā)展到研制探測設備前,人們對埋設在地下的管線(xiàn)在不知其走向時(shí),通常采用的方法是進(jìn)行現場(chǎng)開(kāi)挖,以確定管線(xiàn)的走向,后來(lái)人們也采用打扦法進(jìn)行管線(xiàn)的定位,具體方法是利用堅硬的物體,隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是電磁感應原理的發(fā)現,人們根據電磁場(chǎng)的原理發(fā)現并研制了金屬管線(xiàn)探測設備.

隨著(zhù)信息時(shí)代的到來(lái),管線(xiàn)探測的精度要求越來(lái)越高,人們在不斷改進(jìn)現有設備性能的同時(shí),積極研制更先進(jìn)的管線(xiàn)探測設備.國內生產(chǎn)的管線(xiàn)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(fā)達國家生產(chǎn)的設備相比還存在很大的差距,國內的設備生產(chǎn)廠(chǎng)家必須要認識到差距,不斷提高自己的技術(shù)水平,壯大自己的經(jīng)營(yíng)規模,以提高自己的競爭實(shí)力.

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

1.在管線(xiàn)探測中受到的干擾因素

由于大慶油田地下各種管線(xiàn)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(xiàn)的探測受到相當程度的干擾.因此,在實(shí)際工作中必須采取必要的技術(shù)手段和正確的方法來(lái)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(lái)源于以下幾個(gè)方面.

1..1 站庫內部設施的干擾

油田內站庫主要包括聯(lián)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(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)對站庫內部地下管線(xiàn)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(xiàn)、低壓配電線(xiàn)、各種電力設施(塔、臺、桿)、變壓器、開(kāi)關(guān)箱、變頻器、斷路器等,所產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)對地下管線(xiàn)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(xiàn)、埋地光纜、各種發(fā)射臺、微波塔、交換設備、無(wú)線(xiàn)傳輸設備等,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對地下管線(xiàn)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(chǎn)生的脈沖電磁場(chǎng)對地下管線(xiàn)的探測也有一定程度的影響.

2.地下管線(xiàn)探測方法

雷迪公司推出的RD4000管線(xiàn)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(lèi)地下管線(xiàn)探測.下面介紹下探測方法.

2..1 無(wú)源方式

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

將接收機調到無(wú)線(xiàn)電模式,把靈敏度調到最大,在這一區域內重復以上的網(wǎng)絡(luò )搜索方法,對已經(jīng)定位的管線(xiàn)進(jìn)行追蹤并做標記.在大多數地方,無(wú)線(xiàn)電模式可探測到一些不輻射電力信號的管線(xiàn),在現場(chǎng)工作中應該既用電力模式又用無(wú)線(xiàn)電模式作網(wǎng)絡(luò )搜索.

2..2 有源方式

有緣方式是將發(fā)射機發(fā)出的特殊信號施加到管線(xiàn)上,再用接收機對管線(xiàn)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,幾乎可以避免以上干擾因素對管線(xiàn)探測的影響,而且更能對管線(xiàn)進(jìn)行精確定位和追蹤.常用的施加發(fā)射機信號的方法有直接連接法、夾鉗法和感應法.在現場(chǎng)工作中我們只需發(fā)現管線(xiàn)無(wú)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(xiàn)水平磁場(chǎng)分量來(lái)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(xiàn)的探測

3..1 對于多條平行地下管線(xiàn)的探查

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

3..2 對于三通點(diǎn)、四通點(diǎn)、拐點(diǎn)的探查

對于三通點(diǎn)、四通點(diǎn)、拐彎點(diǎn)的探查一般采取分別從管線(xiàn)遠端交匯的方法,即在管線(xiàn)已經(jīng)初步定位以后,從管線(xiàn)兩端分別定下2～3點(diǎn),延長(cháng)相交之后其中一條或兩條還有延伸的話(huà),該點(diǎn)就是三通點(diǎn)或四通點(diǎn).當然,上述特征點(diǎn)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(yǔ)

對油田管線(xiàn)探測技術(shù)和方法進(jìn)行了初步的研究探討,結合油田建設的實(shí)際和使用管線(xiàn)探測儀RD4000過(guò)程中總結如下:

油田中新鋪設的好多管線(xiàn)都用的是玻璃鋼材質(zhì)管線(xiàn),玻璃鋼的密度小,強度大,比鋼鐵結實(shí),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(shí)也不具有磁性,由于不具有磁性,所以?xún)x器不能探測出.

在鉆機施工現場(chǎng)探測時(shí),應使用有緣方式探測,關(guān)掉電力電纜等對儀器產(chǎn)生的干擾,反復細致的慢慢查找.當確定管線(xiàn)位置和走向時(shí)應結合多種探測方法進(jìn)行探查.