魏曉峰，魏銘輝，盧詩誥，吳　桐.中國石油遼河油田公司，遼寧盤錦400.東北石油大學，黑龍江大慶68.中國石油長城鉆探工程公司，北京000

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遼河雙6地下儲氣庫地面建設工程實踐

魏曉峰1，魏銘輝2，盧詩誥1，吳桐3
1.中國石油遼河油田公司，遼寧盤錦124010
2.東北石油大學，黑龍江大慶163318
3.中國石油長城鉆探工程公司，北京100101

摘要：遼河雙6儲氣庫是東北地區(qū)第一座大型天然氣地下儲氣庫，設計總庫容36億m3，調峰工作氣量16億m3，工作壓力10～24 MPa。面對該庫工程建設的工藝新、標準少、工期緊、物資采購和組織協(xié)調范圍廣等特點，采用了“業(yè)主+監(jiān)理+ EPC（工程總承包）”的建設管理模式，解決了工程建設中的困難，實現(xiàn)了注氣系統(tǒng)的一次投產(chǎn)成功。簡要介紹了雙6儲氣庫工程情況及建設難點；詳細論述了包括項目管理體系的建立，確立項目實施要點，設計管理，采購管理，施工管理，聯(lián)合攻關、解決技術難題等內容的工程建設管理；最后在對實踐效果進行分析的基礎上指出，儲氣庫建設應關注進口設備采購，建立標準規(guī)范體系，加大技術交流，加快完整性管理的進程等。

關鍵詞：地下儲氣庫；EPC工程總承包；工程建設管理

作為供應國內市場70％以上天然氣資源的中國石油，天然氣調峰需求從2007年的33.7億m3一路飆升到2012年的128.3億m3，在6年時間內增加了近4倍［1］。由于儲氣庫調峰能力不足，中國石油冬季調峰不得不主要依賴氣田調峰和壓減市場調峰等措施。數(shù)據(jù)顯示，在2012年的調峰量中，儲氣庫調峰占16％、LNG調峰24％、氣田調峰28％、壓減市場調峰31％，儲氣庫的發(fā)展短板凸顯我國天然氣調峰之痛。進入十二五，中石油集團公司儲氣庫建設開始提速，2010年，由中石油上游板塊負責建設的第一批6座儲氣庫項目啟動，設計總庫容289億m3、工作氣量117億m3，目標是十二五期間建成投產(chǎn)后，儲氣庫工作氣量將達到71億m3，占調峰需求的61.2％。遼河雙6儲氣庫即是第一批建設的儲氣庫之一。

1　雙6儲氣庫工程概況

遼河雙6儲氣庫是中石油遼河油田公司自主設計和施工的第一座儲氣庫，也是目前東北地區(qū)第一座大型儲氣庫。建成投產(chǎn)后，不僅可以提高秦皇島-沈陽天然氣管道的輸氣效率和供氣安全性，為“氣化遼寧”提供保障，而且通過秦-沈管道，可以實現(xiàn)東北管網(wǎng)和華北管網(wǎng)資源的互相調配，為兩地季節(jié)調峰提供必要支持。

雙6儲氣庫為枯竭油氣藏型儲氣庫，設計總庫容為36億m3，調峰工作氣量為16億m3，工作壓力為10～24 MPa，日注氣能力1 200萬m3，日采氣能力1 500萬m3。工程總體分為老井處理工程、新井鉆完井工程和地面建設工程三部分。其中地面工程主要包括新建集注站、雙向輸氣管道、注采井場工藝、集輸管道、凝液處理站的建設等。

2　雙6儲氣庫工程建設的難點

（1）工藝新，設計難度大。注氣壓縮機單臺排量最大為142萬m3/d，出口壓力為28 MPa，功率為4 500 kW，屬目前國內排氣量最大的電驅往復式天然氣壓縮機。機組配套安裝、調試及降噪要求較高；采氣期共有25種工況，參數(shù)復雜多變，地面工藝系統(tǒng)流程的確定與設備選型具有一定難度；采氣管道設計壓力14 MPa，累計長度16 km；由于采出氣二氧化碳及含水量較高，采用了雙金屬復合管（基管材質L485Mb +內襯管316L不銹鋼）內防腐形式，施工圖設計無從借鑒。

（2）可采用的標準有限。由于缺乏儲氣庫相關標準規(guī)范，設計、施工、驗收只能參照現(xiàn)有油氣開采、管道建設的有關標準規(guī)范，針對性和專業(yè)性不足，有的甚至沒有。

（3）建設工期緊，質量要求高。為滿足天然氣業(yè)務快速發(fā)展的需求，中國石油集團公司要求儲氣庫工程建設按照1年注氣系統(tǒng)投產(chǎn)，2年采氣系統(tǒng)投產(chǎn)的進度組織實施。同時要求，儲氣庫建設要高標準、高質量，地面建設及老井封堵、新井鉆完井等要確保30年不出現(xiàn)質量問題。

（4）物資采購種類多，進場檢驗難度大。本工程共招標選用了40余家供貨商的20余類產(chǎn)品，其中僅鋼管規(guī)格就達48種，且材質多樣，累計長度約89km。采購配套設備、閥門兩千余臺，管件幾千個。具有高壓、低溫、同類產(chǎn)品不同材質等特點。有些管件要重新研制生產(chǎn)制造工藝，諸如雙金屬復合管的三通、彎頭等。

（5）受地域及季節(jié)限制，外線施工期短。工程涉及的電力線路、聯(lián)絡線和注采氣等管道路由處于水田和葦塘內，部分在雙臺河口自然保護區(qū)的實驗區(qū)內，鳥類棲息、濕地環(huán)境保護等因素影響施工的進行。每年4至10月份該地區(qū)均灌水淹沒，11至12月份葦子收割期嚴禁動火，只有1月下旬到3月末葦田放水前這段時間才可以施工，工期極為緊張。

（6）工程組織、協(xié)調范圍廣。工程實施中對內涉及設計、施工、檢測等服務單位，對外涉及國內外供應商以及電力、公路、遼河河務、自然保護區(qū)等相關方及政府部門，協(xié)調工作量巨大，層面繁多。尤其是對外協(xié)調，由于行業(yè)不同，理解程度不同，利益訴求不同，組織協(xié)調難度超出預料。

3　工程建設管理

鑒于該項目建設的重要性和艱巨性，經(jīng)上級批準，雙6儲氣庫地面建設采用“業(yè)主+監(jiān)理+ EPC（工程總承包）”的管理模式［2- 3］。業(yè)主為遼河油田天然氣儲供中心，總承包商為中油遼河工程有限公司，工程監(jiān)理為遼河工程建設監(jiān)理有限公司。

該模式以業(yè)主為中心，依托遼河油田建設管理整體資源，發(fā)揮油田監(jiān)理及主體施工單位的作用，通過工程總承包，實現(xiàn)設計、采購、施工、監(jiān)理、檢測等參建各方的深度融合，加快工程建設步伐。

3.1項目管理體系

（1）建立組織機構。業(yè)主方成立了項目經(jīng)理部，內設5個小組，負責計劃合同、綜合協(xié)調、物資保障、現(xiàn)場施工、QHSE管理等工作；工程監(jiān)理、總承包單位也相應成立了管理機構、配套了管理人員，按照QHSE、設計、施工、采購、檢測檢驗等工作內容，全面參與項目管理工作。

（2）劃分工作界面。第一，根據(jù)法律法規(guī)和相關規(guī)定，制訂了具有操作性的管理辦法和程序文件30余項。業(yè)主編制了“地面建設管理辦法、創(chuàng)優(yōu)計劃書、項目總體部署、工程協(xié)調手冊、文件控制辦法、QHSE檢查規(guī)定”等管理文件；監(jiān)理部編制了“監(jiān)理規(guī)劃、監(jiān)理細則、開工審批程序、百口磨合考核辦法、旁站監(jiān)理規(guī)劃”等11項程序文件；總承包項目部編制了“項目創(chuàng)優(yōu)措施、分包管理辦法、工程質量計劃、采購管理程序、項目實施議事原則”等17項管理和程序文件。第二，依照管理辦法和程序文件，建立了施工文件報審制度，把施工圖審查、設計交底、分包商審批、開停工報批、施工作業(yè)方案審查等納入程序化管理。第三，建立了項目文控流程和信息溝通方式，利用特設郵箱發(fā)送格式化的相關函件、會議紀要和工程信息，形成信息資源共享，提高了工作效率。

3.2確立項目實施要點

按照該項目工期要求，結合儲氣庫“先注、后采”的生產(chǎn)特點，把工程分成一期注氣工程、二期采氣工程順序實施，在進行一期工程設計、采購、施工的同時兼顧二期工程。

其一，一期工程劃分為28項單位工程，180項分部工程。從季節(jié)環(huán)境和重要程度考慮，制訂了先外線后站內、先控制性工程后一般性工程、先進口設備后國內設備、先主體單元后輔助系統(tǒng)的設計與施工同步、采購與檢驗并舉的工程建設原則。

其二，在排出一期工程總體運行計劃的基礎上，對控制性工程及一般性工程關鍵節(jié)點排出細致的運行計劃，進行重點跟蹤；同時明確優(yōu)先采購雙向輸氣管道、注采氣集輸管道以及長周期的閥門、儀表、設備。

其三，建立地面建設周例會制度，施工單位有關負責人參加會議，匯報工程進度，講評質量安全，協(xié)調解決問題，安排部署工作。

3.3設計管理

工程設計是項目策劃的開始，是設備材料采購、現(xiàn)場施工的基礎和依據(jù)，是EPC工程總承包項目的核心和靈魂［4］，設計工作貫穿工程總承包項目的全周期。在項目前期階段，業(yè)主方積極促進設計單位與其他設計單位、研究機構、國內外設備廠商的技術交流，以提高設計水平。在業(yè)主的組織下共赴其他儲氣庫考察調研9次，與挪威船級社和法國蘇伊士環(huán)能公司先后開展HAZOP分析2次，優(yōu)化和采納設計建議23項，確保了設計的科學嚴謹。

（1）工程設計與物資采購深度融合。雙6儲氣庫工藝管道共8種材質、48種規(guī)格，按站內系統(tǒng)壓力共分為15個等級，其中注采氣系統(tǒng)由最高28 MPa到最低1.6 MPa分為5個壓力等級，各等級系統(tǒng)間相互關聯(lián)，這給工藝設計帶來了難度。在時間緊、任務重的情況下，工程設計與物資采購深度融合，提前鎖定關鍵設備、材料以及長周期采購物資，及早完成壓縮機、進口閥門、大口徑和特殊材質鋼管、國產(chǎn)主要設備的技術規(guī)格書，為采購工作奠定了基礎，為優(yōu)先進行壓縮機單元、雙向輸氣管道、注采氣集輸管道、電力線路等關鍵工程設計創(chuàng)造了先決條件。在設備材料招標過程中，設計人員全程參與，對供貨商提供的技術文件及圖紙進行審查和技術確認。設備制造過程中，設計人員參與處理相關技術問題，參加設備材料到廠檢驗和驗收工作。通過工程設計與物資采購的深度融合，加快了物資采購的進程，提高了設計文件的準確性。

（2）工程設計與施工深度融合。設計單位按照工程施工進度計劃，及時提供設計圖紙。由EPC項目部組織，并邀請業(yè)主、監(jiān)理參加，向施工方進行設計交底，說明設計意圖，詳解設計文件，明確設計要求。根據(jù)施工進展，組織設計人員進行現(xiàn)場施工服務，解決施工中出現(xiàn)的設計問題，進行必要的設計變更，同時設計人員參加關鍵設備的吊裝、重大施工方案的審查與研究，保證工程設計符合現(xiàn)場施工實際。一期工程的試車調試階段，設計單位編制了投產(chǎn)試運行技術方案，對試運行提出了原則性的技術要求，對試車調試給予了技術指導，對工程試運行中出現(xiàn)的技術問題及時提出了解決處理方案。通過工程設計與施工的深度融合，加快了施工進度，提高了工程質量，保證了工程順利投產(chǎn)。

3.4采購管理

在總承包模式下，物資采購進度直接影響著施工圖的設計進度。按照采購程序和相關規(guī)定，一期工程物資分為業(yè)主采購和EPC采購兩大部分。業(yè)主負責進口閥門、一級物資采購，EPC負責關鍵設備、非標設備采購。分類采購明晰了采購各方的界面、責任，既發(fā)揮了業(yè)主集中采購的優(yōu)勢，又保證了EPC對復雜、非標設備的技術把關，同時也加快了設計進度。

雙6儲氣庫注采氣量大，壓力高，同時隨著建庫時間、調峰量的不同，采氣量、壓力會發(fā)生變化，系統(tǒng)設備的選型、制造要具有適應性、靈活性及經(jīng)濟性。為此，業(yè)主除了組織有關各方與供貨商通過技術交流會議的形式進行深層次技術溝通外，還到制造廠實地考察，到其他儲氣庫進行調研論證，為采購工作積累了經(jīng)驗。

在業(yè)主進行物資采購的同時，EPC項目部按照“分批、分階段、注采分開”的總體采購原則，加強與供貨商的技術交流和詢價，及時組織招標，分批完成項目關鍵設備的采購計劃，使大型設備、電氣、施工材料的到貨周期滿足總體工期要求。

3.5施工管理

（1）注重全過程控制。建立了有效的信息溝通渠道，在每周的工程例會上定期分析施工實際進度與計劃進度偏差的原因，及時制訂糾偏措施，適時調整進度計劃，確保工程施工進度可控。

（2）注重施工方案審查。對注氣壓縮機等大型設備吊裝就位、排澇站基坑支護與降水、變電所施工、站外管道定向鉆穿越等大型施工方案，由監(jiān)理組織而業(yè)主參加進行專項審查及復審，使施工方案更具有操作性和指導性。工程開工后共審查各類施工組織設計、方案、技術措施160余項。

（3）注重質量細節(jié)控制。為保證進場材料設備產(chǎn)品質量，及時對原材料進行檢驗批驗評，對管道、重要設備則委托駐廠監(jiān)造或派專業(yè)人員進廠監(jiān)督；對管材防腐，試生產(chǎn)后都要送往檢測單位進行參數(shù)檢測，合格后開始批量生產(chǎn)。為保證焊接質量，特殊材質管材到貨后，要求做好焊接工藝評定；組織焊工考試，合格焊工戴卡上崗；現(xiàn)場施焊做到樣板起步，焊口質量實行X射線和超聲“雙百”檢測。

（4）注重控制性工程的實施。雙6儲氣庫外線管道工程共有5處大型河流、干渠定向鉆穿越，其中雙向輸氣管道（D1 016 mm×26.2 mm）雙臺子河穿越長度1 650 m，是一期工程中最重要的控制性工程。開工前，業(yè)主共組織現(xiàn)場踏勘選址4次，召開由地質勘察、設計、施工、監(jiān)理和各方面專家參加的大型方案論證會5次，經(jīng)方案優(yōu)化，將原設計的利用套堤兩次穿越改為一次性整體穿越，并采用兩端同時鉆進、中間對接的方式完成導向孔施工。2012年3月開始導向孔鉆進，經(jīng)過9級擴孔、3次洗孔，歷時46 d最終使管道回拖成功，創(chuàng)造了當時國內同管徑噸位最重、距離最長的管道定向鉆穿越新紀錄。從國外采購的注氣壓縮機采用分體運輸，現(xiàn)場組對精度要求高，安裝、調試進度直接影響注氣工程工期。按照總體運行計劃，由EPC項目部組織召開多次專項方案論證會，業(yè)主、監(jiān)理及外方專家參加，根據(jù)與會專家意見，EPC項目部編制了壓縮機廠房降噪施工、壓縮機橇體裝缸調校、壓縮機承臺二次灌漿、橇間管道打壓等專項方案，通過業(yè)主審批后現(xiàn)場實施。根據(jù)專項方案，承臺基礎、廠房框架完成后壓縮機組立即就位，搭建了兼有維溫作用的臨時大棚，隔離壓縮機組與廠房空間，使廠房降噪施工、壓縮機組調校、橇間工藝安裝得以同步進行，既確保了施工安全和冬季大型混凝土基礎二次灌漿質量，也使8臺壓縮機總體安裝、調校工作在半年時間內得以完成。

3.6組織聯(lián)合攻關，解決技術難題

采氣管道在國內首次大范圍應用了雙金屬復合管道，該管道具有口徑大（D 660 mm）、管壁厚（22.2 mm+ 2 mm）、基管材質強度高（L485 MB）的特點，在管道防腐預制、現(xiàn)場組對、復合管焊接方面缺乏成熟的經(jīng)驗，并且管件加工方面也遇到了技術難題。為此，業(yè)主、EPC總承包商與生產(chǎn)廠家成立復合管技術聯(lián)合攻關小組，定期召開聯(lián)席會議，研討制造、施工等具體問題。通過聯(lián)合攻關，利用近一年時間開展了5種規(guī)格、12種焊接方法的試驗，從中篩選出2種適用的焊接工藝，應用于現(xiàn)場并取得成功。通過聯(lián)合攻關，解決了復合管內襯層鼓包、管件爆炸成型強度不夠、管道端口封焊處無損檢測有黑線等技術問題。通過采取施工措施，消除了冬春季節(jié)溫度低、風速大等不利因素影響，使復合管現(xiàn)場焊接一次探傷合格率達到92％。

4　實踐效果

（1）經(jīng)過充分準備，2014年雙6儲氣庫注氣系統(tǒng)一次性投產(chǎn)試運行成功。通過連續(xù)注氣，儲氣庫地層壓力穩(wěn)步上升，滿足了注采方案要求，地面注氣系統(tǒng)和生產(chǎn)輔助系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行，工程建設HSE一體化工作也實現(xiàn)了“安全零事故、人員零傷害、環(huán)境零污染”。

（2）為遼河油田培養(yǎng)了第一批儲氣庫建設和管理人員。天然氣儲供中心是“建、管合一”單位，開工建設前曾派出10名管理干部到大港儲氣庫跟班學習半年，建設期充實到業(yè)主管理各個崗位。通過參加工程建設，他們在已有運行經(jīng)驗的基礎上，掌握了工藝流程和設備性能，成為儲氣庫主要生產(chǎn)管理人員，同時也精簡了工程建設專業(yè)管理人員。

（3）遼河油田公司各業(yè)務管理部門為儲氣庫項目排憂解難，保駕護航；相關單位各司其職，分工協(xié)作；參建單位以優(yōu)質、高效、早日建成雙6儲氣庫為共同目標，形成了具有“大業(yè)主”（廣義）理念的管理團隊，為今后大型工程建設積累了經(jīng)驗。

5　幾點認識

（1）關注進口物資供貨周期，適時調整施工計劃。按照規(guī)定，進口物資一般由上級物資管理部門負責采購，合同約定交貨時間一般為離岸時間（FOB），經(jīng)過海上運輸?shù)桨逗筮€要清關。制造、運輸、商檢各個環(huán)節(jié)一旦受到意外因素干擾，都會使到貨時間滯后，進而影響工程建設進度。因此項目組織者要經(jīng)常與進口物資采購部門溝通，隨時關注采購進度，根據(jù)實際情況調整施工計劃。雙6儲氣庫進口閥門經(jīng)招標選用了多家外商供貨，合同規(guī)定離岸時間一般在5～8個月，由于受2009年歐債危機影響，大部分供應商延期交貨8～18周，最長近一年時間，導致雙6儲氣庫站場工藝施工推遲，管道試壓、吹掃、連頭無法適時進行，只能采取壓縮關鍵路徑即注氣工藝安裝的施工時間，并采取交叉施工作業(yè)方式完成后續(xù)工作，增加了安全管理難度。

（2）適用儲氣庫的標準規(guī)范體系亟待建立。儲氣庫是近年來發(fā)展起來的新型業(yè)務，涉及老井封堵、新井鉆完井、氣藏監(jiān)測、地面建設以及生產(chǎn)運行，具有技術新、壓力高、風險大的特點。目前國內涉及此領域的有關標準覆蓋面明顯不足，國家或行業(yè)有關設計、施工、驗收、檢測、評價標準規(guī)范也比較缺乏，無法為儲氣庫標準化建設、專業(yè)化管理提供全面技術支持，因此儲氣庫相關配套的標準規(guī)范體系亟待建立。

（3）加大國際間、板塊內部交流，實現(xiàn)儲氣庫設計、采購標準化。對地下儲氣庫而言，技術和工藝原理區(qū)別不大，僅有具體設計參數(shù)和設備選型的不同。這就為儲氣庫建設從工藝流程設計到設備選擇的統(tǒng)一化、標準化提供了可能性［5- 7］。前蘇聯(lián)在這方面取得了大量研究成果。同時，美國和加拿大、法國和前蘇聯(lián)等國家分別從20世紀初和五十年代就開始建設儲氣庫，施工建設和運行管理經(jīng)驗豐富。建議決策層組織設計、管理人員到上述國家去學習調研，將國外標準規(guī)范引進消化或等同采用，最終組織編寫成適合國內實際情況的標準規(guī)范。中石油對第一批儲氣庫進口壓縮機采取了集中采購，建立了壓縮機維保配件的統(tǒng)一供應平臺，為各儲氣庫交流管理經(jīng)驗、減少采購成本提供了便利。該方法也可嘗試在儲氣庫自控、火氣、消防、空氮等其他輔助系統(tǒng)實行，以實現(xiàn)物資采購和維保服務的標準化、統(tǒng)一化。

（4）加快儲氣庫完整性管理體系的推進工作，確保儲氣庫安全平穩(wěn)地運行。儲氣庫完整性管理體系包括儲氣庫井和站場設施的完整性管理［8- 18］，是指利用先進技術對現(xiàn)場動設備、靜設備、采氣樹、井口裝置以及油套管質量、固井質量等進行完整性檢測、監(jiān)測，通過分析建立完整性管理數(shù)據(jù)庫，確定設備設施的運行狀態(tài)及受損程度，對儲氣庫的總體運行狀態(tài)進行評估，以達到風險預防和控制的目的。目前，針對儲氣庫完整性的體系建設還沒有全面開展，檢測手段也受到技術限制。如雙6儲氣庫采用的雙金屬復合管，經(jīng)科研部門實驗證明，現(xiàn)有的漏磁法和超聲法無法進行管道內部的在線腐蝕檢測。相信隨著對儲氣庫重要性認識的提高和工業(yè)技術的進步，儲氣庫完整性管理體系的建設必將全面開展，儲氣庫安全平穩(wěn)運行會得到更多的保障。

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Ground Construction Engineering Practice of Liaohe Shuang- 6 Underground Gas Storage Depot

WEIXiaofeng1，WEIMinghui2，LU Shigao1，WU Tong3
1. PetroChina Liaohe Oilfield Company，Panjin 124010，China
2. Northeast Petroleum University，Daqing 163318，China
3. CNPC Changcheng Drilling Engineering Company Limited，Beijing 100101，China

Abstract：Liaohe Shuang- 6 gas storage depot with the total storage capacity of 36×108m3，the peak gas supply volume of 16×108m3and the working pressure of 10～24 MPa is the first large underground gas storage depot in Northeast Region of China. According to the project construction characteristics such as new techniques，insufficient standards，tight working period，wide ranges of materials procurement and amounts of organization and coordination work，the construction and management mode of“Owner + Supervisor + EPC”is adopted and successfully implemented. This paper expounds the construction management of Shuang- 6 gas storage depot project in aspects of management system establishment，project implementation key points，managements of design，procurement and construction，joint research and solving difficult technical problems. Finally，based on the analysis of practical effects，it emphasizes the matters in gas storage depot construction，such as attaching importance to import equipment procurement，establishing standard system，enhancing technical exchange and accelerating the process of integrity management.

Keywords：underground gas storage depot；EPC generalcontract；engineering construction management

doi：10.3969/j.issn.1001- 2206.2016.03.021

作者簡介：

魏曉峰（1968-），男，遼寧凌海人，工程師，2003年畢業(yè)于大慶石油學院石油工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事地下儲氣庫地面建設管理工作。Email：yanna96@163.com

收稿日期：2015- 12- 09