随着石油需求的增长，石油管线改造和增容建设也越来越频繁。在管线施工中管线的保护显得尤其重要，做好石油管线探测是保护管线的重要手段。本文分析了石油管线探测的重要性，并探讨了物理探测技术在石油管线探测中的应用。 

　　关键词：物理探测；石油管线；电磁波 
　　一、石油管线探测的重要性 
　　近年来，我国油气管道建设面临着有史以来的最佳时期。继西气东输管道、西部原油管道相继投产之后，目前，兰州―郑州―长沙成品油管道正在紧锣密鼓地开展勘察工作。此外，还有中俄原油管道、哈萨克斯坦―中国原油管道（二期）和沿海天然气管道也在酝酿建设之中，看来管道建设方兴未艾。可以预计，我国输油管道横贯东西、纵穿南北、交织成网呈现在神州大地上将指日可待。面对如此大好形势，我国石油、石化部门以及相关行业，都在积极地为油气管道建设做各方面的准备工作（包括技术储备），以适应管道建设又一个高潮的到来。 
　　管道建大地，安危在地基。任何工程建设、包括油气管道建设都离不开地基。要确保油气管道建设安全，必须做好管道沿线工程勘察工作，选择适宜管道建设的有利地段通过，避开危险地段，如果必要时从不利地段通过，则需采取有效的防治措施。石油线路在进行前期地质勘察工作时，经常仅仅能收集到地下管线图，但是随着时间的推移，地下管线图经常与实际施工的位置不太一致，或者精确性不够高，所以在一些经过石油管线的施工或多或少有时候会损坏石油管线，造成不良影响。 
　　二、物理探测技术 
　　常用的物探方法有：浅层地震剖面法、高密度电法、瞬变电磁波法和地震CT技术，根据现场地形地质条件选用物探方法。物探方法的优势是：测出的地层剖面是连续的，可以显示断层破碎和软弱夹层。对物探成果应用钻探验证。 
　　由于石油管线多为金属管线，在石油地下管线探测中使用最多的就是电磁法。电磁法应用的是电磁感应原理，主要适用于地下各种金属管道及金属电缆的探测，而其中的示踪法则专门用来探测开放式的地下非金属管道。电磁法探测的技术核心在于地下管线信号（即二次场）的激发方式上。通过试验找到能够清晰有效地激发出目标信号的方法，是实际工作的重点。一般主要通过变换工作频率与信号施加方法这两者的组合来完成。石油管线的探测主要使用直接法和电磁感应法进行探测。 
　　（1）直接法对有暴露点的金属管线十分有效。探测时将探测仪发射机专用电缆线一端与待查的目标管线的暴露点相连，保持良好的电性接触，电缆线另一端接地。若接地性不好可在接地线插钳周围倒上一定量的水以润湿土地。打开发射机，选定一频率（一般为33kHz），操作员手持探测仪接收机，保持与发射机相同的频率，沿管道前进方向左右搜索，根据接收机上显示的目标管线产生的磁场信号强度对目标管线进行追踪和定位并对需要测深的地方测出其深度，并在实地作好标注，手簿上作好记录。 
　　（2）电磁感应法对于暴露点极少和较大管径的金属管道探测比较适合。打开发射机电源将发射机平行于目标管道走向水平放置，选择一合适频率。探测员手持接收机垂直于目标管道走向进行搜索，根据接收机上显示的磁场信号强度对目标管道进行定位、定深，并在实地作好标注，手簿上作好记录。 
　　电磁法探测具有如下优点：⑴由于施工效率高，纯二次场观测以及对低阻体敏感，使得它在当前的煤田水文地质勘探中成为首选方法；⑵瞬变电磁法在高阻围岩中寻找低阻地质体是最灵敏的方法，且无地形影响；⑶采用同点组合观测，与探测目标有最佳耦合，异常响应强，形态简单，分辨能力强；⑷剖面测量和测深工作同时完成，提供更多有用信息。 
　　三、物理探测技术在石油管线探测中的应用 
　　（一）管线概况 
　　某油区内管线主要分为油、汽、水等三种不同口径耐压金属管道；油区管线关系分布比较复杂；地下管线纵横交叉；新老管线相互连接；三通、四通、搭接、交叉、分支等关系交叉相连；有时甚至存在同沟敷设的情况。这些情况对后续探测工作造成了一定的影响。因此选择合适的探测方法和设备尤为重要。 
　　（二）探测技术 
　　1、设备选用 
　　油区内管线都是金属管道；对于金属管线探测，由于金属管线具有良好的导电性，与周围高阻介质之间有明显的电性差异，这种差异是用电磁法探测地下金属管线的物性基础。因此本工区拟计划使用两套RD8000管线探测仪，R8000仪器性能先进，功能齐全；由多个收发频率和探测方法可供选择；并且若排除周围环境的干扰，能实时探测到准确的管线埋深值。 
　　2、管线探测作业方法 
　　对于油田金属管道的位置和埋深一般采用电磁法进行探测。利用RD8000管线探测仪，进行管线探测定位、定深方法。 
　　探测方法分为三种：（1）直连法；（2）夹钳法；（3）感应法。采用的定位、定深方法主要有以下几种：（1）管线探测定位方法主要有两种：a.峰值法（极大值法）；b.谷值法（极小值法）。（2）管线探测定深方法主要有：a.70度法；b.45度法；c.直读法。 
　　A、定位方法： 
　　在多管线地区及走向变化不大的地段，只采用定位精度最高的水平分量垂向差值最大值来定位。同时在这些点上原地绕垂轴旋转使仪器读数最小，此时接收线圈的法线方向就是该点附近地下管线的走向。对于管线密集、不同种类管线并存地区，在有激发方式的技术保证下以及谨慎、认真的判断分析后，决定是否可以使用上述定位方法。在管线走向变化剧烈或变处（如分支、拐弯处）以及受其它因素干扰时，则不能采用上述各种定位方法，应根据具体情况采用交会或逐次逼近的方法定位或进行剖面探测。 
　　B、定深方法： 
　　本测区主要采用“70%法”、“直读法”，次用剖面法。难度较大之处可结合开挖对比结果来进行判断分析。 
　　（1）70%法就是测出一个峰值、两个70%峰值点，如果两边对称，则两个70%值点间距就是管线的中心埋深。 
　　2）采用“直读法”时一般是对所探管线受旁侧的影响很小时，几次读数，并确认读数稳定（取相近读数的平均值或读数出现几率最高值），有时接收机还应离地0.1～0.2m，再测埋深，看读数是否也相应增加0.1～0.2m，以检验仪器贴地时直读数据是否可靠。在使用70%法和半极值法测深时，采用此方法进行比较。 
　　（3）在碰到不同种类并存管线密集处，必须经过谨慎、认真的判断分析，采用剖面法进行定位、定深或换点探测；在管线走向变化剧烈（分支、拐弯等）处，可视视具体情况采用交会或逐次逼近的方法定位，定深点应选在距分支或拐弯约4倍于该管埋深范围的直线段。 
　　3、探讨要点 
　　油田管线探测项目中，在接收任务后，我方工作人员积极主动地与甲方沟通并讨论，以快速保值的获取管线数据为目的，简化作业流程，缩短作业时间，并最终确定了针对本项目的作业流程。首先，在探测工作前做好充分的准备工作；要求探测组绘制详尽的草图，未知区域的探测工作尽量在当地油田向导或者油方施工人员的指导下进行；可以说：所有准备工作做完后，管线探测工作才能做到准确高效；否则，需要进行反复纠错的重复工作。其次，在利用管线探测仪（RD8000）进行探测工作时，应时刻观察探测仪器屏幕上信号、电流、和深度值的变化；善于采用接收机上电流方向的箭头来识别目标管线（RD8000）。 
　　参考文献 
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　　[2]林春明，周央，郑单花，周凯.中-哈油气管线管超声波探伤探头的选取及布置[J].焊管，2009年6期. 
　　[3]潘友强.地下不明管线的几种排查方法[J].油气田地面工程，2012年12期. 
　　[4]阎正龙，张立本，张新利.中原油气地下管线数据库的建立[J].测绘技术装备，2004年2期.

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