内含油水海底混输管道修复技术研究和实践

某海上油田D 610 mm/D 711 mm管中管混输管道运行一段时间后发生损坏,为修复此条管道需要对长度为43 m的膨胀弯进行水下拆除,并把与原膨胀弯连接的带法兰平管起吊至舷侧后进行更换。文章介绍了混输管道修复防溢油技术、内含油水混合物的海底管道膨胀弯水下拆除方法及大尺寸海底管道平管起吊更换法兰技术,论述了集油罩、封堵气囊以及起重载动气囊等在海底管道修复中的应用。     

海底管道膨胀弯角度偏差原因分析和解决措施

海底管道膨胀弯安装是新铺设海底管道施工的重要组成部分,针对2013—2016年中国海油在渤海海域铺设的54条海底管道的113套膨胀弯在施工过程中发生实际角度与设计角度偏差影响施工效率和安装质量的问题,运用统计的方法进行了分析研究,初步掌握了膨胀弯实际角度偏差发生的频率,介绍了立管安装角度偏差、导管架安装方位偏差、水平管道铺设精度偏差、弯管角度制造偏差和膨胀弯预制偏差等主要造成膨胀弯角度偏差的影响因素,并提出了必要的预防措施。对已经发生的膨胀弯实际角度与设计数据偏差项目,根据引起角度偏差的因素,提出了焊口修正、旋转立管、搬移平管和切割弯管等有效的解决方法。     

海底油气管道修复技术

近年来由于介质腐蚀、船舶抛锚、地质灾害和海洋开发第三方破坏,出现了数起海底管道损伤事故海底管道出现损伤后,具体采取何种修复方案因损伤形式和作业水深而异,但从作业海域水深限制条件,可以分为水下修复技术和水上修复技术。水上修复技术主要是利用工程船舶舷吊将受损管道提升至船舶甲板进行焊接修复或更换修复,此方案在多个抢修项目中多次成功应用。提升法修复海底管道技术来源于海底管道铺设技术,利用相关专业计算软件进行提升和下放分析,根据计算结果将海底管道提升至作业线进行法兰焊接,由潜水员完成水下对接。2008年渤西12″天然气管道破损就是一起典型的船舶抛锚损伤事故,事故造成整条外输管道停产。在权衡水下湿式修复方案和管道提升修复方案后,采用工程船舶舷吊将受损管道提升至船舶甲板进行法兰焊接,潜水员完成水下对接工作。根据2008年1月渤西天然气管道抢修项目实践,详细介绍了提升法修复海底管道的作业程序和分析计算。     

深水海底管道受损修复关键设备的选择与应用

以往在进行深水海底管道修复时,先由潜水员使用电氧切割机对旧管道进行切割,而后在旧管道端部开孔安装销轴,采用回收钢缆进行回收,其作业效率低下。选用钻石线切割机、海底管道回收工具(PRT)进行海底管道修复,可大大提高施工方案的可实施性。简要介绍了传统的受损海底管道切割回收方式,钻石线切割机和PRT的结构、工作原理和应用情况;而后以南海某工程项目海底管道修复施工为例,重点论述了国内首次使用钻石线切割机和PRT修复受损深水海底管道的过程,并提出了一些注意事项及建议。     

大管径膨胀弯的跨越分析研究

针对工程中某已建平台附近22英寸膨胀弯跨越已有12英寸海底管道的情况,应用有限元软件AUTO PIPE进行跨越计算分析,模拟实际工况条件下膨胀弯受力及管土作用,计算确定了管道应力在许用范围之内。并对22英寸膨胀弯跨越进行挠度计算分析。可用于指导和评估海上膨胀弯安装作业方案。     

海底管道及膨胀弯和立管系统在地震危险区的动态非线性时程分析

位于地震危险区的海底管道及立管系统,在地震作用下会受到由于地震波传播引起的海床瞬时震动,也需要承受地震作用下由于海床砂土液化、断层运动以及滑坡等产生的海床永久变位。地震灾害产生的诸多不利因素极有可能引起处于地震危险区的海底管道失稳、局部屈曲,并最终导致管道破裂失效。因此,需要对地震危险区内的海底管道系统进行充分的抗震设计与分析。近平台的海底管道、膨胀弯及立管系统由于安全等级要求更高,需要进行非线性动态时程分析,以确保整个结构系统在超常地震等级下(ALE)不会出现整体失稳或者管道断裂等极端破坏。以某地震危险区域的海底管道项目为例,详细介绍海底管道、膨胀弯及立管系统在地震危险区动态非线性时程分析的流程及规范校核准则等,为类似的工程提供参考。     

某已铺设海底管道维修方案研究及成功实践

某已铺设海底管道于2006年完成挖沟、下管、清管、试压、并封存有含防腐剂海水,一直处于备用状态,至2013年准备启用。进行相关路由预调查时发现,最后终止头一段约236 m管道呈现77°弯曲状,管头最大偏离处距离原管头位置约237 m。经过相关变形和强度分析证明:该段管道已处于塑性变形,不满足设计强度要求,需要更换。在结合项目已有的相关资源基础上,充分论证了铺管船法和膨胀弯法的优缺点和相关风险,最终采用风险和费用较小的膨胀弯法抢修方案并顺利实施,一次性试压成功,为以后海上类似项目的实施提供相关技术和项目管理经验参考。     

强潮流海域长输气管道带压修复方案设计及应用

东海某海底输气管道永久修复工程存在管道输送距离长、损伤点位于地质沉陷海床和施工区域受强潮流影响等不利因素,常规修复产生的废液量大、工程工期长,对产量影响大。设计了带压封堵的修复方案:通过使用辅助支架,实现了恶劣海况下开孔封堵设备在水下的精确安装,保证了整个施工作业过程安全有序进行;开孔封堵设备的整体安装和回收,大幅减少了水下工作量,提升了施工效率;球形封堵头的选取,确保了长达40余天的带压封堵的有效性,为损坏管道更换提供了坚实的保障;柔性软管替代原受损管道,增强了管道对海床的适应能力,提高了管道更换的作业效率。本文设计的带压封堵修复方案在最终的工程实践中取得了良好的实施效果,可为以后类似管道修复项目提供借鉴。     

含在线管汇的深水海底管道热膨胀计算

在深水湿式开发应用中,海底管道中间或末端通过跨接管与水下井口或水下管汇连接。带有在线管汇的海底管道的温降曲线是不连续的,类似于把两条普通海管连在一起。有限元计算可以比较准确地预测出膨胀弯位移量,但计算复杂耗时较长。依托工程设计项目,使用解析方法,编程计算出带有在线管汇温降曲线不连续的海底管线的膨胀位移和轴向力。计算方法经过有限元计算的验证和第三方机构审查,适于工程应用。     

海底登陆管道穿越航道改造技术

锦州20-2凝析气田登陆管道穿越锦州港航道,锦州港扩建工程需要对该管道进行改造。管道改造前实施了复合清洗;管道与航道相交处切除了部分旧管道,并相应铺设平行于被切除段旧管道的新管道,通过两套法兰膨胀弯与原管道连接;管道改造完成后,进行整体清管、试压;试压合格后进行乙二醇干燥投产作业,实现了锦州20-2凝析气田快速安全复产。锦州20-2海底登陆管道改造工程是国内首次对穿越航道海底管道进行的改造。     

海底管道膨胀弯处锚固件的设置

本文从变形协调及内力协调的角度分析了海底管道立管底部膨胀弯处锚固件的设置问题,发现由于内外管壁在温升作用下发生挤靠力,超长膨胀弯经常在被忽略的弯管处存在,并给出了解决办法。     

使用法兰测量仪进行海底管线膨胀弯测量技术研究与应用

针对以往海底管线膨胀弯测量方法存在的问题,探索总结出利用法兰测量仪进行海底管线膨胀弯测量技术关键与实施要点。涠洲12-1项目实践表明,应用本文所介绍的膨胀弯测量技术,可以有效提高海管膨胀弯连接的合格率和工作效率,并大大降低作业成本。     

海洋工程

<正>当海底管道发生湿式屈曲或在外力作用下发生损伤时,首先要使用专用设备在水下切断海底管道,并将切除的受损海底管道移至安全区域,再使用专用回收设备将海底管道回收至铺管船作业线,而后重新铺设海底管道。以往在进行深水海底管道修复时,先由潜水员使用电氧切割机对旧管道进行切割,而后通过在旧管道端部开孔安装销轴,采用回收钢缆进行回     

海底管道维修技术设备

目前,已研究出了多种适用于海底管道维修的方式方法,维修的方式有水下维修和水上维修两种,水下维修是由潜水员在水下作业舱中完成;水上维修是将受损作管道提升到作业船上修复,海底管道维修所采用的方式方法取决于管道管径,水深,海底埋设深度,破坏的程度和类型,破坏的位置,采取的维修措施是应急性的还是永久性的,要求的维修时间以及现有设备和费用等因素。     

一种海上输水管道漏点查找与修复技术

舟山海域某条输水海底管道存在泄漏问题,需要进行漏点排查与修复。阐述了一种海上输水管道漏点查找及修复技术,主要是依据管道停输一段时间后和再加压运行一段时间后两次测量的管道周边海床地形变化和潜水员水下探摸排查确认的方法进行漏点查找;根据泄漏点特征提出采用两道管卡并在两道管卡环空内灌注水下不分散水泥基灌浆料进行密封的修复方法。现场实践表明,采用该技术成功地完成了该输水管道的漏点查找与修复,可为后续类似海底管道漏点排查项目提供参考。     

自试压法兰在海底管道损伤修复中的应用

传统修复损伤海底管道的方法是将损伤管段在水下切除,然后安装新管段替代原损伤管段,新旧管道之间通过水下法兰连接,最后对整条管道进行试压,以验证法兰的密封有效性。这种试压方案需要较长时间,且很难判断压降是否由维修段渗漏导致。由于自试压法兰可验证法兰自身安装密封的有效性,从而避免了管道整体试压,可大幅缩短管道密封测试的施工工期。以渤海某D14 in天然气管道损伤点修复为例,对比了自试压法兰与传统法兰不同点,介绍了自试压法兰在海底管道损伤修复中的应用,重点对修复过程中平管起吊及法兰焊接、法兰短节安装、法兰试压、海底管道的后保护等施工步骤进行了较为详尽的论述。     

海底管道光纤传感安全监测系统设计与应用

针对传统的海底管道监测技术存在效果较差、范围有限、对于人力依赖较大、无法实现实时在线连续性监测等问题,开发了基于光纤传感技术的安全监测系统,设计了适用于海底管道的光缆铺设工艺,并成功应用于渤海某油田,结果表明:该安全监测系统不仅能够对海底管道泄漏进行实时监测和定位,而且还可以对管道周围的振动情况进行实时在线监测,从而有效防止因第三方破坏活动引起的管道泄漏事故的发生;该施工工艺切实可行,不仅不影响现有海底管道铺设时的施工周期和光缆监测范围,而且后挖沟作业也不会对光缆造成影响,其中预留光缆固定、水平段光缆布设、膨胀弯段光缆固定等方法属于国内首次提出,填补了相关领域的空白。     

水下液压拉伸器在海管膨胀弯法兰对接中的应用

水下液压拉伸器在海底管道膨胀弯法兰对接中的应用越来越广泛,文章介绍了水下液压拉伸器的原理、典型构造、优缺点、安装要领以及拉伸程序,并对螺栓延伸长度计算、预紧压力计算进行了详细介绍。     

中国海洋石油总公司获国家安全生产科技最高奖

<正>2015年4月7日,由中国海洋石油总公司(以下简称中国海油)海油工程股份有限公司完成的科技成果项目"复杂地质条件下的长输海底管道技术研究与应用"获得国家安全生产监督管理总局第六届安全生产科技成果奖一等奖,这也是中国海油首次获得国家级安全生产科技类最高奖项。该项目主要依托荔湾3—1项目外输海底油气管道的设计工作,对复杂地质条件下的长输海底管道技术难题,开展了系统性研究。项目完成期间,科研人员先后攻克了三维模拟海床路由评估技术、深水落管抛石保护技术等多项难题,填补了国内多项技术空     

海底管道维修技术

随着我国海上油气田的开发 ,海底管道的修复问题将越来越得到重视。海底管道破坏的主要原因是管道悬空、机械损伤及内外腐蚀。文章针对这三种破坏情况介绍了恢复管道埋设状态、修复管道外防腐层和混凝土加重层以及被破坏管道的方法和相应的机具