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（中石化管道储运公司华东管道工程有限公司）

康新生陈雪华：长江穿越工程施工组织与管理，油气储运，2004，23（2）19～21。 摘要管道长江穿越工程的共同特点是穿越距离长，管道埋深大，穿越地层多为粉土、粉 细砂等软土层（个别地段夹有卵石层）。介绍了长江穿越地区工程地质条件、穿越主要技术参数 施工前期的准备、施工过程的组织和管理，穿越工程遇到的困难及决策，为今后同类工程提供了 有益的借鉴。 主题词管道长江穿越施工管理

2002年2月25日至9月23日，南京三江口 等地先后5次成功地完成了管道长江穿越。南京三 江口共穿越3条管道，分别为仪征一金陵输油管 道，管径为406.4mm，甬一沪一宁进口原油管 道，管径为508mm和中121mm光缆管，穿越长 度均为1688m，管道最大埋深为52m，3条管道 间距为50m和30m。南京栖霞油库共穿越两条管 道，为金陵一扬子原料互供管输工程，管径分别为 273.1mm和159mm，穿越长度均为1904m，管 道最大埋深为50.6m。5条管道穿越的共同特点 是穿越距离长，管道埋深大，穿越地层多为粉土、 粉细砂等软土层（个别地段夹有卵石层），施工难 度和风险很大

穿越主要技术参数和地质条件

以上述长江穿越为例，穿越设计长度为1688 m，穿越管径为406.4×8.7，L360直缝埋弧焊 钢管，设计入土角11°，出土角8°，曲率半径为2 000m，管道外防腐采用双层熔结环氧粉末。穿越 段地质状况如下。 第一层为填土及耕植土，土层厚约0.7～0.8

m，地基承载力标准值fk=80kPa。 第二层以粉砂、粉质粘土、粉土为主，f=70 ~140kPa。 第三层为3一粉土夹粉砂，灰黄，饱和，厚 度为1.70~8.00m，fk=120kPa；3—2粉细 砂，灰色，饱和，稍密为主，局部中密，夹粉土、 粉质粘土层，厚度为4.30～9.00m，fk=170 kPa；3一3层为粉土，灰色，饱和，稍密，夹粉质 粘土、粉沙薄层，厚度为1．20～5.80m，fk= 130kPa；3一4层为粉细砂，灰色，饱和，中密 质较纯，局部夹粉土，厚度为2.90～14.10m， f:=200kPa。 第四层为4一层粉土夹粉质粘土，厚度为 0.70~1.8m,fk=140kPa；4一2层含砾中粗砂 厚度为0.60~8.80m，fk=300kPa；4—3层砂卵 砾石，以硅质为主，粒径为1．5～5cm，占20%~ 40%，厚度为0.80~2.40m，fk=320kPa。 穿越管道大部分在3一3层、3一4层中通过。

三、长江穿越工程施工准备工作

1、 施工技术准备及施工方案的确定 施工技术方案的编制是技术准备工作的重点。 在长江第一穿越技术准备期间，由专业技术组专门 负责施工技术方案的编制、调研、交流等工作。长 江穿越的最大难题是长距离、复杂地层下导向孔的

钻进，涉及司钻、控向、泥浆等技术难题。施工技 术方案在总结黄河、海河等定向钻穿越施工经验的 基础上，多次与国内外定向钻专家进行技术交流，不 断补充完善施工技术方案，形成一个周密详细、切实 可行的施工技术方案，顺利通过评审，为完成长江第 穿越打下了坚实的技术基础。 2、施工机具设备和人员的准备 建立项目组织管理机构，制定实施计划，按定向 穿越项目施工要求，成立了定向穿越作业队、管道预 制作业队、后勤运输服务作业队等。 (1）定向穿越作业队主要负责穿越主机、动力系 统、泥浆系统、控向系统的设备准备及人员的组织。 (2）管道预制作业队主要负责穿越管道运输、焊 接、防腐补口、补伤、清管、试压等的设备准备及人 员的组织。 (3）后勤运输服务作业队主要负责穿越设备、管 道施工设备的安全运输、现场检修等工作。 各作业队按项目的要求，分别制定相应的实施计 划，重点协调各作业队间的衔接和配合。确保开钻后 各工序衔接合理，最大限度地降低穿越风险。

1、 穿越技术保障 成立技术攻关组进行技术攻关，解决了多项技术 问题。 (1）设计和应用钢管群桩联合混凝土浇注钻机地 锚技术，解决了软弱地基难以承受钻机大吨位推拉力 的难题。 (2）设计和应用打导向孔时下套管技术，解决了 长距离穿越钻机推力和扭矩传递困难、钻头难以”抬 头”的难题。 (3）运用泥浆复合配方技术，调整各种泥浆添加 剂，保证泥浆具有良好的流变性、高携砂性、固壁和 润滑性能，成功解决了长距离、软土层穿越阻力大、 成孔难的关键问题。 （4）利用信号棒、全站仪和地面信标系统，克服 外界强磁场干扰控向定位，解决了长距离穿越控向精 度差的难题。长江首穿导向孔出土点纵向偏差为零 横向偏差为1．5m，完全达到设计和规范要求。 2、明确岗位职责 针对定向穿越特点采取24小时连班作业的工作

五、穿越施工的困难及对策

1、高强度钻杆 甬一沪一宁管道中21mm光缆管穿越因钻具不 到位曾一度陷入困境，光缆首次穿越施工时因长江汛 期提前到达，淹没江心洲管道预制场地，致使回拖管 道大范围漂移、树木阻隔导致拖断失利。第二次和第 三次导向孔因168.3mm高强度钻杆租赁不到而失 利，长江穿越陷入困境。针对以上问题，迅速筹备一 批进口168．3mm高强度钻杆，并针对长江汛期提前 的新情况，利用长江汛期渔民闲置的船只用于光缆管 水上组焊、穿光缆、回拖的支撑点，顺利地完成了长 江第三穿越。 2、穿越段的土质 在金陵一扬子互供管道长江穿越施工中，首次 导向孔钻进至1700m时受阻，钻机拖回和推进接 近极限，只好全部抽回钻具，改变位置重钻。导致 首次导向孔钻进失败的原因是地表层软弱、淤泥质 粘性土封堵了套管，导致泥浆回流不畅，大量钻屑 在孔内堆积包裹钻杆。

定向钻穿越施工因穿越管径、穿越长度、穿越地 层以及周围环境各不相同.尤其是穿越地层的复杂

刘刚张国忠张树文邢晓凯张足斌蔡均猛邓燕

（石油大学（山东）储运与建筑工程学院）

刘刚张国忠等：胶凝原油启动屈服值正交试验，油气储运，2004，23（2）21～23。 摘要管流试验装置的试验研究表明，原油启动屈服值不仅与温度密切相关，还与预剪切 流量、静态温降幅度、启动流量等存在一定的关系。利用正交试验统计方法分析了各个因素对胶 凝原油启动屈服值的影响。分析结果表明，影响启动屈服值的各个因素重要性的排序为，启动时 的试验温度、静态降温幅度、启动流量和预剪切流量。 主题词胶凝原油启动屈服值正交试验

在工程实际应用过程中，工业管道启动时的剪 速通常会超出原油蠕变所对应的剪速范围“】，因 此，胶凝原油管道启动时，在要求的启输流量范围 内，会表现出对应流量的启动屈服值。由于细管流 变仪和管路模型与实际管道流场相似辅道加油、加气合建站防爆墙施工方案，对介质的剪 切方式相似，因此常被作为测定胶凝原油屈服特性 的首要选择。但先前学者?用细管法测定胶凝原 油屈服值，往往注重研究温度对屈服值的影响，并 且多采用气体动力源3~5），在启动过程中无法实 现启动流量（相当于启动剪速）的控制，无法模拟 管道的动态降温过程影响，而且大多不考虑静态温 降幅度对屈服值的作用

性和不可预见性，决定了这是一项高风险的施工作 业。在工程施工组织和管理过程中，应重点抓好以 下几个方面的工作。 （1）施工技术准备。应针对工程特点全面分析 可能出现的风险，采取相应的对策和制定相应的风 险预案。

泵为动力源，可实现启动过程中的流量控制。已完 成的试验显示，启动屈服值不仅与温度密切相关 还与停输前的剪切流量、静态降温幅度、启动流量 等存在一定的关系。基于这一事实，设计双正交试 验来分析各个因素对启动屈服值的影响程度。 试验装置由管路系统、恒温循环水系统、数据 采集系统、清洗系统等四个基本部分组成。管路系 统是试验装置中的关键，由蠕动泵、气体缓冲罐、 辅助管段、试验测试管段、热处理罐组成。试验装 置采用高精度压力传感器、温度传感器和质量流量 计进行参数计量，用计算机采集数据并对数据做初 步处理。该管流试验装置6消除了泵对原油高速 剪切的影响，可以模拟管道正常运行、停输和再启 动全过程，实现了在设定条件下（如剪切速率、油 温一定）对原油长时间的连续剪切。

(2）施工过程的组织和管理应严密、精细，将 各项技术和管理措施落到实处。 (3）对施工过程中出现的问题应及时分析原 因，改进施工技术，最大限度地降低施工风险