摘要：在油气管道施工中，定向钻穿越是长输管道施工的重点及难点，如何进行全过程、全方位的管理，实现质量、进度、投资控制目标。以下结合某管道定向钻穿越施工阶段的实践，谈谈定向钻穿越的工作要点和体会。
在长输管道建设中，由于受地形地貌等自然条件的限制，管道通过大型河流、高速公路及地面障碍物等特殊地段时，常常采用定向钻穿越方式进行施工。管道定向钻穿越具有技术含量高、风险投资大等特点，受地质条件、技术能力，钻机性能等因素的影响，易发生穿越的偏差或管道回拖失败，造成投资的增加、工期的拖延，延误工程的正式投产。作为工程项目的管理者，如何做好管道定向钻穿越的施工，保证工程按期完工，减少投资风险呢？
一、穿越工程总体情况
定向钻穿越是西部管道的控制性工程，被称为“西部第一穿”，位于兰州市西固区，定向钻并排穿越三条管线：φ168× 6mm光榄套管，穿越长度725m；φ508×14.2mm成品油管线，穿越长度730m；φ711×17.5mm原油管线穿越长度689m，管线穿越间距15m，原油成品油管线设计压14Mpa。穿越断面地层自上而下主要岩性分别是：卵石层、砂砾岩、泥岩，地层构造交错。管线穿过出、入土端120m的卵石层以及主河道580m的泥岩层断面，技术复杂，施工难度大。卵石层堪称定向钻穿越的禁区，采用入土端夯钢套管隔离卵石层、出土端开挖卵石层的施工技术措施，目前还没有成熟的经验和技术。
三、定向钻穿越施工要点
本项目施工的重点是钻导向孔及管线回拖，难点是出、入土点卵石层的处理。根据工程特点及地质条件，对定向钻穿越实施主动控制和动态控制，采取事先指导，事中检查、事后验收的管理方法，从预控角度主动发现问题，对重点部位、关键工序进行。
定向钻穿越的主要如下内容：
开工准备，包括施工组织设计、质量文件、HSE文件、进度计划等；施工组织机构、人员的配备情况，特别是施工技术人员（控向、司钻等）是否满足施工要求；施工机械及设备的核查，包括定向钻机及配套设备的型号、规格等；施工材料的质量与数量的检查；出土点及入土点的测量及复测；夯管施工及技术保证措施；导向孔的钻进及控向；预扩孔、管线回拖的控制；定向钻具的管理；泥浆的配比、粘度、回收及处理的控制。
在定向钻穿越中，出土点及入土点的夯管施工、导向孔、预扩孔及管线回拖等应当作为重点加以控制。
四、施工准备阶段的准备
这个阶段主要是做好施工方正式施工前的准备工作，包括穿越项目机构及人员的组成，开工文件的编制，施工机械和材料的准备以及按设计图纸现场放线、测量等工作。这个阶段实施的主要内容是:
落实穿越项目组织机构，质量、进度、HSE体系，各项管理制度及施工人员的配备情况；组织施工设计、施工方案、进度计划、质量及HSE等相关文件；对在工程中使用的材料来源、数量和质量，必要时应作相关的检验和试验；为工程配备的施工机械及设备的数量和质量是否满足技术规范和施工要求；检验测量数据的准确性，对于入土点及出土点的位置应进行复核。
对上述各项内容，如果没有达到有关规定的要求，则通知承包人进行补充和修正，直到符合合同和施工技术要求为止，否则不允许进入正式施工阶段。施工准备阶段的工作，强化了施工单位应充分做好开工前各项准备工作，同时保证的正确意见被采纳接受，实现了事前控制。
五、施工阶段工作要点
这个阶段是定向钻穿越的主要实施阶段。工程师应按照审批的施工方案和设计要求，对定向钻施工全过程实施，这个阶段工作主要有:
对钻具的管理。定期检查钻具的磨损及密封情况，采用测量、无损检测、试泵等方法，判定钻具是否报废或降低使用标准，使钻具在长距离穿越中保持良好状况，分级使用在不同长度和管径的定向钻中，使其发挥作用，做到物尽其用。
钻具应编号并倒换使用，使其都受到不同应力影响。钻具用完后都必须认真地保养、堆放、运输，使其始终处于良好状态。
夯管施工的控制。夯管施工主要是应用到卵石层的处理，在入土端夯入钢套管隔离卵石层，防止卡钻或产生穿越的偏差。施工中应检查夯管的技术保证措施，夯管机和配套设施的性能以及就位情况，重点夯入点的位置和角度，是否与入土点的位置和角度吻合，并跟踪控制在夯进过程中的角度变化，必要时需进行调整。
导向孔的钻进及控向。钻导向孔是施工的关键工序，直接影响穿越的曲线及回拖的成功与否。遇到软地层时不得加快速度，增加压力，遇到硬地层时要减轻压力，所谓“软不加，硬要减，软硬交接面要划眼”。此段最容易造成倾角和方位角变化大而给后续工程留下最大隐患，一定保证按设计轨迹成孔并且是一个规则的剖面，避免形成键槽、台肩和井径变化率大而影响成孔质量。
定向钻导向测量系统是根据钻头在钻导向孔时所处的位置把测定结果通过有线或无线传输形式，以三维坐标值在计算机显示出来，然后人工标图。在穿越过程中，应密切关注出入土角度、钻杆折角、方位角等穿越参数，与设计曲线对照调整参数，保证控向偏差不超标。
预扩孔、管线回拖的控制。预扩孔、管道回拖时，钻具中空造成浮力使其上浮行进，键槽和方位角变化率大的地点或地层，易塌陷形成卡钻，利用降扭接头或钻具直径变化率太大处加导向器。此外，泥浆性能好坏至关重要，控制泥浆密度、粘度、失水、切力、触变性、固相含量等参数，减少阻力，使其顺利通过。
在穿越过程中，应随时定向钻机推拉力、扭距等参数，满足钻机、钻具的性能及施工技术要求，防止卡钻或因钻具断裂造成穿越失败。
5、泥浆的配比、粘度、回收及处理的控制
穿越不同的地质结构，采用不同特性的泥浆。根据穿越管径和地质特点，进行泥浆的配方优选，用“强悬浮，弱凝胶”的泥浆可提高携带能力，用“弱抑制，严封堵”的泥浆可控制防塌，减少岩屑重复切削和沉淀；增加润滑添加剂，达到降低回拖力的目的。
在穿越过程中，泥浆的回收及处理采用净化循环系统和水化装置进行控制，实现泥浆回收循环使用，该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志总第491期2013年第05期-----转载须注名来源快速水化及连续供给，从而确保泥浆性能稳定，减少泥浆用量，降低成本。并选择无毒无害泥浆处理剂，用化学或机械法固液分离，利于环保。
在定向钻施工中,工程的质量大部分不能进行直观的检查，而是通过各项数据和参数来反映的。我们应突出强调事前控制和过程控制，尽量避免事后控制。对施工中出现质量问题，应及时果断的采取措施进行处理，避免造成质量事故。
六、竣工验收
工程项目竣工后，必须严格按照国家有关规定和工程质量验收规范及施工图纸公开进行竣工验收，未经竣工验收的工程不得进行工程决算和交付使用。竣工验收由业主具体组织，设计单位、单位、施工单位及政府监督部门参加，进行联合验收。
这个阶段的主要任务就是对定向钻穿越工程进行质量验收和评定。检查工程是否达到设计要求和规范有关的质量标准。验收分两个部分，其一是工程项目实物量的检查；其二是竣工资料的审查。验收不合格的项目必须进行整改，经整改合格后，方能重新组织验收。
定向钻穿越在石油油气管道建设中应用的越来越广泛，施工技术也逐渐成型，但对于特殊地段、特殊地质的穿越，还没有较为成熟的经验和技术。在施工管理方面，工作应达到足够的广度和深度，保证穿越施工的各道工序、各个环节处于受控状态，提高穿越成功率。（作者单位：辽河石油勘探局油田建设工程一公司）
来源：环球市场信息导报
