海底管道基于复杂近岸环境的设计技术

针对海底管道复杂近岸环境,对比远海环境论述复杂近岸区域独有的环境特点,分别从管道稳定性保护、预挖沟截面设计、工程回填设计等方面对海底管道设计技术进行研究。结合近岸区域的自然环境和人类活动特点,论述破碎波、落物冲击、沉船撞击、隆起屈曲、海床冲刷、安装施工等敏感因素对近岸段海底管道保护的影响,并结合DNV GL规范给出可用于工程评估的指导性设计方法及在设计中需要关注的问题,为处于复杂近岸环境下的海底管道设计提供技术支持。     

登陆海底管道设计技术

登陆海底管道设计影响因素多、施工复杂,针对这些特点深入介绍了登陆海底管道设计技术,从路由设计和近岸段设计两个方面阐述,并对近岸段设计中的挖沟稳定性、土壤液化、工程回填和海底管道拖拉进行重点描述,可为将来相似的海洋工程项目登陆海底管道设计提供借鉴。     

海底管道近岸浅水铺设的岸拖与海拖

文章较详细地介绍了海底管道近岸浅水铺设的岸拖与海拖施工技术的特点,并作了分析对比。海底管道在近岸浅水区域的铺设,要依据管道路由的海况及近岸浅水区域铺设的特点,并根据海底管道参数进行分析计算,确定岸拖或海拖技术方案,完成近岸浅水区域管段的铺设,实现海底管道与陆上管道的连通。     

海外陆上集输管道隆起屈曲理论探讨及应用

隆起屈曲是覆土管道在热膨胀的轴向压力作用下产生的弹塑性形变现象,表现为管道发生弯曲和拱出地面。管道隆起屈曲现象不仅发生在海底管道,在陆上油气田生产领域也经常发生。裸露的管道会在油气田中构成重大的安全和环境危害,因此隆起屈曲现象引起了石油工业技术人员的持续关注。结合同海外油气田外方业主及著名工程设计公司的项目合作经验,介绍海外油气田工程建设中常用的OTC6335理论、Shell DEP理论、K Peters理论中的管道隆起屈曲实用计算方法并加以实例说明,以期对海外陆上油气田工程设计及施工起到一定的借鉴指导作用。     

非埋设海底管道弧线段侧向屈曲的处理方法

海底管道的设计及铺设方式需考虑管线运行后的侧向屈曲问题。本文以卡塔尔NFA项目为工程案例,对设计路由存在弧线段的非埋设海底管道侧向屈曲的处理方法予以浅析,得出较为优化的解决方案,为同类型海底管道铺设积累了宝贵经验。     

海底管道侧向屈曲概率化分析方法

介绍海底管道侧向屈曲概率化分析的理论基础和方法,编制基于蒙特卡罗分析方法的侧向屈曲模式计算程序,并结合有限元分析,实现对可接受虚拟锚固间距的筛选,形成海底管道侧向屈曲控制的基础。给出基于概率化方法的侧向屈曲分析实例,该方法已在工程实际项目中成功应用,所得结论对深水高温高压海底管道设计与建设具有指导意义。     

岸电工程海底电缆穿越航道敷设方案设计

近年来,通过岸电为海上石油平台供电的技术方案,逐渐被引用到近岸海上油田的开发计划当中。相对于海洋石油平台自供电来说,岸电供电具有一定的技术优势和经济优势。但是,岸电工程中新的海底电缆路由规划有时会穿越港口航道,如何根据港口航道的特点设计海底电缆敷设方案,是提升施工效率、缩短航道禁航时间以及减少经济损失的关键。以渤海油田某岸电工程为背景,介绍了岸电工程中2条海底电缆穿越港口航道区的施工方法。该方法利用港口航道区正在进行改造的海底管道路由,首先在海底管道的管沟内完成穿越航道段海底电缆预敷设与防护,待海底电缆路由使用权批准后,敷设剩余的电缆,再使用电缆接头连接整条海底电缆,完成电缆跨越航道施工。此方法成功指导了工程实践,可为类似海底电缆穿越航道工程提供借鉴。     

超大管径海底管道长距离登陆拖拉技术研究

针对超大管径海底管道长距离登陆拖拉技术,分别从安装方法、计算分析、数值修正等方面进行了研究。对大管径海底管道长距离拖拉与常规海管拖拉进行比较,重点分析了设计及施工中的难点,并在施工方法及设计原理上提出了解决措施。对于混合拖拉法,采用有限元方法对管道拖拉过程中的局部弯曲形变及屈曲校核进行了数值模拟和分析,有效规避了拖拉过程中弯曲变形对海管局部屈曲产生的不利影响。针对超大管径管道在DNV规范中的适用性进行了研究,并对DNV所推荐校核方法进行了修正。为超大管径海底管道长距离登陆拖拉的设计及施工提供技术支持。     

海底输气管道强度设计

海底输气管道建设方兴未艾，海底管道设计正向着高压力、大管径、长距离、深海域发展。与陆上管道强度设计不同，海底管道壁厚计算的基本载荷除了管道内压外还应考虑海水水深造成的静水压力。在很高的静水压力作用下，管道截面可能发生屈曲，当外部压力超过某一临界值时，局部屈曲可沿管线轴向传播。本文介绍了海底管道强度设计的特点、管道壁厚的计算方法和防止海底管道发生屈曲变形传播的措施。     

双层海底管道跨越设计的垂向屈曲研究

以惠州A海底管道为例,提出了双层海底管道垂向屈曲分析的新方法,并研究了高温双层海底管道跨越段的垂向屈曲特性。应用改进的Riks算法计算非单调载荷与位移的响应历程,得到的管道变形和应力状态可以充分描述高温载荷下双层管道跨越段的垂向屈曲过程。双层海底管道的跨越设计既需要考虑跨越构形引发的应力应变,也需要充分校核管道跨越段的垂向稳定性。     

海底管道侧向屈曲激发设计应用及验证

介绍国内首次进行海底管道侧向屈曲激发的工程设计应用和基于投产后调查的验证及再分析。进行基于蒙特卡罗分析方法的侧向屈曲模式计算,并结合有限元分析,实现对可接受虚拟锚固间距的筛选,形成海底管道侧向屈曲控制基础。根据铺设后调查,对管道铺设后不直度、沉降值等数据进行分析,发现南海海底管道由孤立波造成的海床沉积物不均匀沉积的直接证据。投产后调查验证了侧向屈曲激发装置的有效性,并根据膨胀、侧向屈曲量进行再分析,验证管-土作用参数。结论对深水高温高压海底管道设计与建设以及管-土作用参数的计算有一定的指导意义。     

新型穿航道海底管道防锚保护方案试验及应用

介绍穿越航道海底管道常用的防落锚保护方式及一种新型柔性防护垫,并对比这些保护方式的应用特点。针对某项目实例,提出单一及组合防锚保护方式,并对此开展落锚撞击物理试验。基于试验数据和设计规范,评估落锚对海底管道强度的影响,并根据校核结论给出海底管道最优防护方案,为工程设计及海上施工提供依据。     

海底油气管道延性断裂止裂CVN冲击功的计算

介绍了油气管道延性断裂止裂的能量判据和速度判据,以及确定止裂韧性值的常用方法,并重点介绍了经典的Battelle双曲线模型.海底管线由于受海洋自然环境的影响,一旦管道发生泄漏和破坏等事故,不仅影响正常的生产秩序,对环境的影响更是难以估计.针对某海底油气管道延性断裂止裂,运用Battelle研究所开发的Version 1...     

浅水水下采油树风险评估方法适应性分析

调研水下采油树国内外可靠性分析的研究现状,指出可靠性分析中存在的不足之处。详细介绍几种典型的风险评估方法并对浅水水下采油树的适应性进行分析。针对渤海浅水水下采油树建立事故树分析模型,得出关键结构重要度排序,根据分析结果,结合实际渤海油气田特点,对油管悬挂器、采油树保护装置和生产阀组在设计方面提出一些实际工程建议,为形成一套适用于浅水油气田的水下采油树风险评估和可靠性分析体系提供理论基础,同时也对我国浅水水下采油树进行自主研发、优化设计和安全运行提供重要参考。     

卫星遥感技术在油气长输管道勘察设计中的应用

针对长输管道建设设计的新需求,说明了卫星遥感技术的特点,分析了卫星遥感技术在油气长输管道勘察设计中的应用范围及应用方法,结合图表进行了探讨。根据油气管道设计各个阶段的不同需要,介绍了用不同分辨率的遥感图片满足设计需要的具体方法。     

海底管道穿越航道段不停输下卧技术

针对某项目海底管道与航道交叉段的埋深要求,分析对比常用的输送介质停输状态旁侧新建管道下卧及输送介质不停输管道原地下卧两种方法。结合附近海域已建管缆现状、航道区域水深、海床底质、管道参数等条件,对下卧及在位期应力及下卧期抗上浮稳定性进行分析评估,推荐采用海底管道不停输后挖沟下卧方案。结合后挖沟设备的下卧能力,综合考虑采用分步实施、分层开挖的方式对在役管道进行下卧,并对下卧施工关键参数进行分析,给出具体实施措施,为后续项目提供借鉴。     

非连续性抛石处理海底管道悬跨原理及施工工艺

为解决海洋石油管道工程中海底管道悬跨的问题,阐述非连续性抛石处理海底管道悬跨的原理及施工工艺,该技术通过常规工程船舶搭载石料,采用遥控无人潜水器可操作自卸式抛石漏斗进行抛石作业,采用多点抛料、逐级堆叠的施工工艺完成抛石处理,应用三级校核标准实现抛石质量控制,完成悬跨点抛石支撑。非连续性抛石处理海底管道悬跨施工工艺简单、对作业船要求低、不影响油田生产,而且可靠性高,在费用和效果上都具有较大的应用优势。该方案为处理海底管道悬跨问题提供了新的思路和途径。