【摘 要】近半個(gè)世紀(jì)來，特別是90年代，我國的油氣管道建設(shè)發(fā)展迅速，近期建成的庫鄯原油管道、陜京和澀寧蘭輸氣管道、蘭成渝成品油管道和西氣東輸管道設(shè)計(jì)均采用了國際先進(jìn)技術(shù)。管道的勘察設(shè)計(jì)、施工、營運(yùn)已走向世界先進(jìn)管道的行列。本文就對目前我國的管道運(yùn)輸勘察技術(shù)現(xiàn)狀作了分析。

【關(guān)鍵詞】管道運(yùn)輸；管道運(yùn)輸勘察技術(shù)

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-8283(2009)03-0204-01

管道運(yùn)輸是國際貨物運(yùn)輸方式之一，是隨著石油生產(chǎn)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種特殊運(yùn)輸方式。具有運(yùn)量大、不受氣候和地面其他因素限制、可連續(xù)作業(yè)以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著石油、天然氣生產(chǎn)和消費(fèi)速度的增長，管道運(yùn)輸發(fā)展步伐不斷加快。

2007年，中國已建油氣管道的總長度約6萬千米，其中原油管道1.7萬千米，成品油管道1.2萬千米，天然氣管道3.1萬千米。中國已逐漸形成了跨區(qū)域的油氣管網(wǎng)供應(yīng)格局。隨著中國石油企業(yè)“走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施，中國石油企業(yè)在海外的合作區(qū)塊和油氣產(chǎn)量不斷增加，海外份額油田或合作區(qū)塊的外輸原油管道也得到了發(fā)展。

“十一五”期間，中國將加快油氣干線管網(wǎng)和配套設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，逐步完善全國油氣管線網(wǎng)絡(luò)，建成西油東送、北油南運(yùn)成品油管道，同時(shí)適時(shí)建設(shè)第二條西氣東輸管道及陸路進(jìn)口油氣管道。這得益于我國管道勘探技術(shù)進(jìn)步，近半個(gè)世紀(jì)來，特別是90年代，我國的油氣管道建設(shè)發(fā)展迅速，管道的勘察設(shè)計(jì)、施工、營運(yùn)已走向世界先進(jìn)管道的行列。以下為大家介紹下我國管道勘探技術(shù)的發(fā)展：

1.國內(nèi)長輸管道勘察技術(shù)狀況

工程地質(zhì)勘察的設(shè)備正向著運(yùn)輸和安裝方便、鉆進(jìn)性能全面、鉆進(jìn)效率高方向發(fā)展。在勘察手段上除常規(guī)的工程鉆探手段外，還采取靜力觸探試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、波速測試、工程物探、靜力載荷試驗(yàn)、十字板剪切、扁鏟側(cè)脹等原位測試方法和手段，為設(shè)計(jì)和施工提供更全、更準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)。隨著市場經(jīng)濟(jì)的需要，我國的勘察體制逐漸向國際靠攏，由單一為設(shè)計(jì)提供資料的工程地質(zhì)勘察逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)于整個(gè)工程建設(shè)全過程的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測的巖土工程，這就要求在獲取系統(tǒng)而準(zhǔn)確資料的基礎(chǔ)上，對巖土工程方案深入論證，提出更合理的具體建議。

工程測量的設(shè)備已由光學(xué)、機(jī)械型轉(zhuǎn)換為電子型，由單一的測量角度發(fā)展到集測量角度、測量距離、自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的全站型電子儀器。在測量手段上，除常規(guī)的測量外，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)已廣泛用于工程測量的定位測量，同時(shí)，遙感(RS)和航空攝影測量(AS)技術(shù)正向著高分辨率和數(shù)字化發(fā)展。在數(shù)據(jù)處理和制圖方面已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的增強(qiáng)和進(jìn)步，從國際到國內(nèi)、從政府到企事業(yè)都在投入大量的資金和人力建立基于空間地理信息的地理信息系統(tǒng)(GIS)。通過對地理數(shù)據(jù)和各種信息的收集、存儲、檢核、集成、處理、分析，研究和解決當(dāng)前面臨的一系列問題。

2.工程地質(zhì)勘察應(yīng)用情況

2.1 工程鉆探

九十年代國內(nèi)采用了DPP-100-4型和DPP-100-5型車裝鉆機(jī)。它是油壓給進(jìn)轉(zhuǎn)盤式的車裝鉆機(jī)。該機(jī)全套設(shè)備都裝在一部載重4噸的解放牌、東風(fēng)牌汽車上，運(yùn)輸和安裝比較方便，鉆進(jìn)性能全面，鉆進(jìn)效率高。為了滿足設(shè)計(jì)和施工所需要的技術(shù)參數(shù)，除常規(guī)的工程鉆探手段外，還要配合靜力觸探試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、靜力載荷試驗(yàn)等原位測試方法和手段。國內(nèi)有多家專業(yè)工程鉆機(jī)生產(chǎn)廠商，可以滿足在任意地層條件下的鉆探工作。大部分是油壓給進(jìn)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，包括車載和無動(dòng)力小型鉆機(jī)。歐洲常用的以鏈條為動(dòng)力的小型鉆機(jī)，我國并不多見。

2.2 取樣和取土器

隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需要，工程鉆探的工作量日益增加，鉆孔深度不斷增大。為了提高取土質(zhì)量、向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏、向系列化和規(guī)范化發(fā)展，從九十年代按國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-94)規(guī)定，選用了敞口薄壁取土器、束節(jié)式取土器、固定活塞薄壁取土器和二(三)重管雙動(dòng)回轉(zhuǎn)取土器。取樣采用回轉(zhuǎn)法、壓入法取土。目前國內(nèi)有成熟的取樣器標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，也由建設(shè)部指定生產(chǎn)廠商，但在實(shí)際勘察工作中，由于受到收費(fèi)、工期以及工程項(xiàng)目操作不規(guī)范等多種因素的影響，大部分取樣器采用的是敞口厚壁取土器，只能取到二級土樣，在工程中借助經(jīng)驗(yàn)提供土性指標(biāo)。要想取到高質(zhì)量的一級土樣，目前不是技術(shù)問題，而是市場和管理問題。

2.3 靜力觸探試驗(yàn)

九十年代采用了國產(chǎn)新一代產(chǎn)品：LMC-C21D型靜探微機(jī)，實(shí)現(xiàn)了靜探微機(jī)化、自動(dòng)化。采用不同的探頭，可以獲取錐尖阻力、側(cè)壁摩擦阻力、孔隙水壓力等力學(xué)指標(biāo)。國內(nèi)還有其他幾個(gè)生產(chǎn)廠商，近幾年還生產(chǎn)出了波速探頭等新產(chǎn)品。此外原理相似的孔內(nèi)靜力試驗(yàn)裝置，比如扁鏟側(cè)脹、旁壓試驗(yàn)等都已經(jīng)積累了足夠的使用經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備和技術(shù)都是成熟的。

2.4 動(dòng)力觸探

圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)：目前國內(nèi)外所做的動(dòng)力觸探試驗(yàn)成果的應(yīng)用基本上是建立在統(tǒng)計(jì)得出的相關(guān)關(guān)系上面，有時(shí)也用到經(jīng)修正的理論計(jì)算結(jié)果，這些關(guān)系的應(yīng)用都受到其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)范圍和條件的限制。目前國內(nèi)一般都將七十年代采用的繩索卷揚(yáng)落錘改用自動(dòng)落錘裝置?？捎肧PT試驗(yàn)判定地基的承載力等力學(xué)指標(biāo)。自海城、唐山地震后，采用SPT試驗(yàn)結(jié)果判別砂土液化取得了較好的效果。圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)在國際上也是非常通用的力學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目，ASTM中有專門的規(guī)定。

2.5 靜力載荷試驗(yàn)

目前采用國產(chǎn)DL-1-1型載荷試驗(yàn)機(jī)，用載荷試驗(yàn)確定或檢驗(yàn)地基土的承載力仍是世界各國采用的主要方法之一。通過載荷試驗(yàn)計(jì)算地基土的變形模量E。供地基變形(沉降)驗(yàn)算之用。在管道局廊坊基地、青海、新疆、內(nèi)蒙等地進(jìn)行了各類型地基土的檢測工作，都取得了滿意的效果。其他載荷試驗(yàn)方法，如螺旋板載荷試驗(yàn)、K30試驗(yàn)在一些工程中也取得了較好的效果。靜力載荷試驗(yàn)原理簡單、評價(jià)技術(shù)成熟、可信度高，常作為工程中的檢測和仲裁手段。

2.6 工程地球物理探測

工程物探在我國已有40年的歷史，早期主要應(yīng)用傳統(tǒng)的物探方法，如地面直流電法、點(diǎn)測井等，方法單一，多解性強(qiáng)，誤差很大，效果不理想。近年來，國內(nèi)外相繼開發(fā)了一批性能很強(qiáng)的專用儀器，如地震儀、面波儀、淺層剖面儀、探地雷達(dá)、管線探測儀、打樁分析儀等，這些儀器精度高、抗干擾能力好、目的性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高。用于探測地層分界面、地下洞穴、孤石、管線、古墓、防空洞、樁身缺陷、破碎帶、漏水點(diǎn)等目的物，工程物探逐漸成為巖土工程勘察的不可缺少的手段。但國內(nèi)勘察中利用物探方法較少，沒有完全發(fā)揮物探的潛能和優(yōu)勢。1996年采用國產(chǎn)的多功能面波儀(SWS-1型)代替美國生產(chǎn)的ES-1225型12頻道工程地震儀，可直接將建筑場地觀測的記錄進(jìn)行傅里葉分析，確定場地卓越周期，或者通過脈動(dòng)記錄的頻數(shù)─周期曲線來確定場地卓越周期。

結(jié)束語

未來10年是中國管道工業(yè)的 期，除得益于中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的改變，建設(shè)的中俄輸氣管線、內(nèi)蒙古蘇格里氣田開發(fā)后將興建的蘇格里氣田外輸管線、吐庫曼和西西伯利亞至中國的輸氣管線等，不僅為中國，也為世界管道業(yè)提供了發(fā)展機(jī)遇。管道勘察技術(shù)也在逐漸進(jìn)步，這還需要廣大科研人員的不斷努力，才能保證我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的勘探技術(shù)引領(lǐng)我國管道工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭書太，陳瑞良.長輸管道工程勘察技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略.《大眾科技》2005第12期

[2]嚴(yán)大凡、張勁軍編著，油氣儲運(yùn)工程，中國石化出版社，2003年1月

[3]姚安林，我國油氣儲運(yùn)學(xué)科的發(fā)展機(jī)遇，油氣儲運(yùn)，1999年第2期