宋佳朋

（大慶油田第四采油廠基建管理中心，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

定向鉆穿越與其他技術(shù)相比，具有更強的穿越性能以及穿越的精度，因此在公路、鐵路、大中型水域等難度較高的穿越施工中應(yīng)用廣泛，該該技術(shù)在油田管道的鋪設(shè)中也有著廣泛的應(yīng)用空間。定向鉆穿越技術(shù)雖然在穿越精度和穿越距離上有著巨大的優(yōu)勢，但也存在明顯的技術(shù)缺陷。如在穿越目標(biāo)的地質(zhì)環(huán)境相對惡劣的工程中，在回脫施工環(huán)節(jié)管道管體的焊縫等凸起位置會容易受到更多的摩擦與刮碰遭到破壞。雖然在現(xiàn)階段的穿越施工中，會針對穿越目標(biāo)制定詳細(xì)的勘探計劃，對穿越中可能存在的障礙信息都逐一排查確認(rèn)，但在穿越過程中，鉆孔、擴孔等環(huán)節(jié)不可避免的會產(chǎn)生大量的巖屑和碎石，這些碎石最終會導(dǎo)致回拖緩解中的管線外防腐層受損[1]。

目前我國油田使用的外防腐層主要有擠壓聚乙烯涂層技術(shù)、雙層溶解環(huán)氧粉末涂層技術(shù)等兩種，其中擠壓聚乙烯涂層技術(shù)應(yīng)用最廣。在針對定向鉆穿越位置的管線，會使用更高強度級別的聚乙烯涂層技術(shù)，并加設(shè)熱收縮外層套進(jìn)一步提高其抗外力強度。該模式也是國內(nèi)應(yīng)用最早的外防腐層保護(hù)技術(shù)。該技術(shù)成本較低，技術(shù)簡單，自出現(xiàn)以來迅速應(yīng)用于各大油田，但在不斷的應(yīng)用中該技術(shù)也暴露出許多弊端與不足，如在定向鉆的回拖環(huán)節(jié)中，熱收縮套以及高強度的聚乙烯涂層技術(shù)仍容易被碎石、巖屑等劃傷，導(dǎo)致防腐效果變差。因此，加強管道外防腐層保護(hù)，對防止回拖過程中外防腐的保護(hù)具有更高的意義[2]。

1 保護(hù)層的結(jié)構(gòu)及材料

定向鉆穿越中可能對外防腐層造成的損壞均為來自外界應(yīng)力和摩擦力的物理損壞，因此在穿越段管線外加上外保護(hù)層，是相對熱門切有效的解決方案。目前保護(hù)層材料主要有環(huán)氧玻璃鋼保護(hù)層、石夾克保護(hù)層、光固化套保護(hù)層等三種，不同類型的保護(hù)殼有著不同的性能特點，適用于不同的環(huán)境。

1.1 環(huán)氧玻璃鋼保護(hù)層

環(huán)氧玻璃鋼保護(hù)層才用多層結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用環(huán)氧樹脂和玻璃布復(fù)合疊加制成。蓋材料問世時間較早，受其極強的隔斷以及防腐特點決定，材料在初期階段主要用于大型儲罐的內(nèi)壁防腐工作中，蓋材料不僅防腐效果良好，受其多層結(jié)構(gòu)決定，也具被極強的抗壓、抗磨能力，同時受其多層結(jié)構(gòu)決定，可以根據(jù)實際的使用需求調(diào)整最終的安裝層數(shù)，在管線外防腐保護(hù)層中有良好的表現(xiàn)，可有效降低巖屑、砂石在回拖階段對管線外防腐層的傷害[3]。

但環(huán)氧玻璃鋼保護(hù)層的施工相對復(fù)雜，施工工序繁多，為了強化保護(hù)層與管線外防腐層之間的附著力，在施工前還需要對外防腐層進(jìn)行以打磨為主的預(yù)處理工作，導(dǎo)致外防腐層在施工階段則出現(xiàn)一定損傷。環(huán)氧樹脂材料的干燥期十分漫長，因此也決定其施工周期較長，需要48h以上的施工時間，極大的影響了定向鉆穿越的施工效率。因此該技術(shù)一般采用預(yù)訂的方式應(yīng)用，也決定了該技術(shù)的施工容錯率極低。

1.2 石夾克保護(hù)層

石夾克保護(hù)層技術(shù)最早是加拿大研發(fā)的一種防腐外層的保護(hù)技術(shù)，我國與2000年初引入。該技術(shù)在公路、江河等穿越工程的管線外防腐層保護(hù)中效果良好。石夾克保護(hù)層技術(shù)在穿越位置的管線外防腐層外安裝一層混凝土保護(hù)層，從而有效的降低在施工過程中外防腐層受到損傷的可能性。

石夾克保護(hù)層以側(cè)纏繞法為基礎(chǔ)工藝，在管線外防腐層外安裝鍍鋅的金屬網(wǎng)，并使用混凝土澆筑，隨后包裹開孔聚乙烯帶。輕質(zhì)鍍鋅技術(shù)網(wǎng)可以有效提高混凝土的綜合去昂度，開孔聚義帶則很好的克服了傳統(tǒng)混凝土容易散落的問題，并為混凝土的養(yǎng)護(hù)提供良好的環(huán)境。在施工現(xiàn)場進(jìn)行焊縫補口外防腐層保護(hù)處理時，可采用兩種方法:一種方法是采用石夾克補口工作包（寬279.4mm、厚4.8～6.4mm的用金屬網(wǎng)增強的聚乙烯纏繞帶），直接包覆到焊縫補口的熱收縮套上;另一種方法是混凝土補口保護(hù)，即在施工現(xiàn)場使用增強網(wǎng)、隔板在焊縫補口段模注混凝土砂漿。

在石夾克技術(shù)的早期階段，該技術(shù)被北美、澳洲等幾家防腐公司壟斷，該時期受技術(shù)限制僅僅可以在小管徑管道中應(yīng)用，加拿大的百邵公司研發(fā)出移動式石夾克生產(chǎn)線后，極大的提升了高技術(shù)的應(yīng)用空間和應(yīng)用價值，其最大的應(yīng)用管線外徑也增大到1219mm，但該技術(shù)在我國應(yīng)用較少。

1.3 光固化套保護(hù)層

光固化套保護(hù)層是在管線的外防腐涂層外，涂覆一層具有光聚合以及光交聯(lián)反應(yīng)的固化環(huán)氧材料。在涂覆后，置于強化下，蓋材料會在光照的影響下迅速固化，迅速形成一層具有較高強度以及耐磨性能保護(hù)外層，該保護(hù)層具有足夠的抗應(yīng)力強度，可以有效的保護(hù)管線外防腐層不會在回拖作用中受到巖屑和砂石的損害。

光固化保護(hù)層采用多層設(shè)計，不同層段有著不同的功能，最底層為粘性表層的保護(hù)貼膜，在使用時先去除地層保護(hù)膜，讓黏性表層與管線基礎(chǔ)，并迅速膠合，緊密吸附。該黏性表情對于金屬管線、環(huán)氧涂層等材料具有極高的粘接力，但與pe層粘結(jié)里則較低，因此pe層管線在使用該技術(shù)時需要對pe表面進(jìn)行預(yù)處理，以求提高粘結(jié)效果。光固化材料在強光照射的固化過程中，會出現(xiàn)一定的收縮，配合中層的黏性層可以極高的與管線外防腐層進(jìn)行貼合，確保在回拖過程中，保護(hù)層不容易脫落，實現(xiàn)有效的外防腐層防護(hù)。光固化保護(hù)套可以在現(xiàn)場進(jìn)行施工，不需要進(jìn)行預(yù)期施工，具有極強的現(xiàn)場施工容錯率，但受其材料特性決定，應(yīng)建設(shè)遮陽棚對其妥善的保管。