带压封堵技术在安塞油田输油管道维修中的应用

输油管道在运行中会出现需要维修情况,传统施工需要将管道清空,带压封堵技术不需要清空管道,具有安全、高效、减少施工时间的优点。在简要介绍了国内外油气管道封堵技术现状、带压开孔封堵技术、封堵技术主要设备、带压封堵施工流程等之后,结合安塞油田杏某输油管道安装截断阀施工项目,较为详细地介绍了带压封堵方案的提出、带压封堵可行性分析、管道封堵方式的选择、封堵维修的过程、盘式带压封堵施工实施效果、施工中的问题及解决方法等内容。工程实践表明,该管道施工方法与传统泄压放空法相比具有很大的优势,但也表明该技术所需设备、设施质量大,工作程序复杂。而智能定位封堵技术则采用智能封堵器,具有施工工序少,工艺简单,不在管道上开孔等优点,管道维修封堵技术的发展趋势是智能化。     

管道封堵器直角拐弯推进器的设计

设计的管道封堵器直角拐弯推进器由动力机构(双作用多级液压缸)、直角拐弯送进机构、封堵器联接机构和导向机构4部分组成。这种推进器用于油气管道维修作业时,在管道开孔处将管道封堵器垂直送入管道,并能将管道封堵器沿管道推进1m的距离,对管道实施封堵。该推进器已完成在垂直状态下封堵器直角拐弯送进的实验室试验。     

近收发球筒封堵技术及管道维修工艺设计

近收发球筒封堵是对靠近收发球筒的一段管段或者阀类控件进行维修时使用的一种管道封堵技术。介绍了近收发球筒封堵器可进行的3种封堵作业:收发球筒阀门更换与维护作业,废弃分支管线作业和管线阀门维修与更换作业,并设计了相应的管道维修工艺。相对于传统的封堵技术,近收发球筒封堵技术具有操作方便、易于实施、设备简单等优点。     

海底管道封堵器直线送进机构的设计

在干式舱内进行海底管道维修时,舱内必须充入一定压力的气体以排除舱内海水。为防止气体进入管道内,在干式舱就位前必须对管道进行有效封堵。新设计的海底管道封堵器直线送进机构可将直径大于待封堵管道内直径的封堵器从管道的切口(完全切开)直线送进管道内。该送进机构主要由支撑臂、双作用伸缩式液压缸、筒体和卡瓦组成。卡瓦用于将整个机构卡装在管道上,封堵器装在筒体内,双作用伸缩式液压缸完成将封堵器送进待封堵管道的动作。最后对送进推力等关键参数进行了设计计算。     

管内高压智能封堵器设计

国外管内高压智能封堵技术已经成功地应用于陆地及海底油气管道的维修,而我国在该领域的研究刚刚起步。详细介绍了管内高压智能封堵器几个主要部件——封隔圈、锁定滑块、挤压碗、承压头、执行器盘及液压缸的设计原理,阐述了管内高压智能封堵器的工作过程。期望为突破国外技术封锁、研制具有自主知识产权的管内高压智能封堵器奠定技术基础。     

基于管内智能封堵技术的新型管道维修技术

管道维修通用技术主要是不停输开孔封堵技术,该技术虽有一定优势,但其缺点是会在维修管段永久留下焊接三通疤痕,破坏管道完整性,对管道运行造成安全隐患。在此背景下,基于管内智能封堵技术的新型管道维修技术及工艺应运而生,将此项技术与定点投送技术及管内外通信技术相结合,工艺简单、方便,无需停输,极大地缩短了管道维修周期;维修后不残留三通疤痕,极大程度降低管道运行安全隐患。该技术工艺过程安全可靠,不造成资源浪费与环境污染,适用于海上和陆上各种复杂环境。最后指出,基于管内智能封堵技术的新型管道维修技术具有广阔的工程应用前景。     

山岭隧道的封堵设计与施工

对于各种特殊原因造成的某些废弃的油气管道隧道,必须采取环保、安全、可靠的封堵方法进行处理,避免产生次生灾害。针对不同地质和水文条件下的隧道,可采用混凝土封堵墙、注浆堵水、挂网锚喷混凝土、局部钢支架加固等方法进行有效封堵。通过对四川某地一条天然气管道隧道进行封堵设计和施工情况分析介绍,研究探讨了隧道封堵的处理措施和适用方式。目前,该隧道封堵效果良好,为管道隧道的封堵设计和施工提供一定的参考。     

油气管道封堵抢修技术发展现状与展望

随着油气管道服役年限的延长,需要对其进行阀件更换、增加支路、管线修改及管段更换等维抢修作业。介绍了油气管道封堵抢修技术的国内外发展现状,并分析了现役主要油气管道封堵技术的施工工艺及特点。在介绍我国油气管道封堵抢修案例的基础上,指出管道封堵抢修技术将向着安全、快速、高压、大管径和智能方向发展;管内高压智能封堵技术在深海管道封堵抢修中的应用将会极大降低维修成本和海洋管道维修作业风险。我国应加快研发能够应用于实际工程的海洋管道封堵抢修技术及装备,以打破国外的技术垄断。     

海底管道干式维修用封堵器的设计

海底管道在使用过程中,会由于各种原因而损坏,严重时需要更换损坏的管段,海底管道干式维修技术就是解决这一问题的方法之一。为了形成干式维修的环境,需要用封堵器将敞开的管口封住。新设计的封堵器是为配合海底管道干式维修工艺而专门研究的,它具有封堵压差大、可自解封等特点,由此可以将送进封堵器的工艺孔去除后,再进行干式维修,改变了以往工艺孔只能保留在修复后的管道上的传统做法,在一定程度上提高了管道修复后的完整性,减小了安全隐患。     

海底管道遥控封堵隔离系统

遥控封堵隔离系统目前已经成熟地应用在陆地及海底管道的维修、换管、换阀、加减支路等作业中。以海底管道施工为背景,着重讨论了海底管道遥控封堵隔离系统的概况、工作原理及其典型的现场应用情况。采用此种维修封堵工艺,最大的优点就是缩短了停工时间,保持了管道维修后的完整性,降低了维修难度,提高了维修质量,节省了维修费用,是一种值得推广的管道维修新技术。     

基于压力波法的管道堵塞检测技

在油气输送管道中，由于低温、高速流动、搅动等因素的影响，天然气在管道中易形成水合物堵塞管道，而油品则易发生凝结堵塞管道。为此，提出了利用管道堵塞前后两端压差的剧烈变化来检测管道的堵塞，并首次提出了利用管道水击过程中的正压波确定油气管道堵塞位置的原理和方法。其原理为：当管道堵塞时，在管道首端发出一个脉冲正压波，正压波沿管道向下游传播遇堵塞物后反弹向首端传播，在管道首端可以获得两次正压波信息；通过采集管道首端压力信号，并利用小波变换法提取压力信号突变信息，获得正压波两次通过传感器的时间差，最后结合正压波波速便可以确定管道堵塞的位置。该方法具有所需设备少、操作费用低、操作简单等优点，优于现有的管道堵塞位置确定方法。     

含体积型缺陷输气管道改输油管道安全评价方法研究

介绍了一种含体积型缺陷输气管道改输油管道的安全评价方法.该方法首先通过管道的无损检测确定管道的缺陷类型和几何尺寸;其次再测试管材的理化性能,并与管材的技术规格要求进行对比,判断管材性能是否满足输送钢管的要求;最后,结合缺陷尺寸和管材性能数据,对管道的剩余强度进行评价,确定由输气改输油后管材的适用性及安全运行压力.通过设...     

气田含凝析油管线冷冻封堵技术研发及应用

在气田含凝析油管线动火中常采用氮气置换动火技术,其操作规程标准、指标控制严格、安全等级极高,但在含凝析油较多的管线动火作业中仍存在不足:因内部含有的无法置换干净的凝析油因挥发导致置换作业周期延长、成本增加。为避免此现象发生,特将研发出的"承压范围≤2.2MPa、承压时间≥5h、加热后易破碎和溶解、残渣能在分离装置内分离、不影响管道正常运行"冷冻封堵技术与氮气置换动火技术有效结合,经多次现场应用后效果极佳,在进一步保障动火安全的同时有效缩短置换动火作业周期、降低置换动火作业成本,同时该技术已通过安全资质部门的安全评价。     

管内高压智能封堵机器人

为满足国内管道快速维修的需要,开展了管道智能封堵技术研究。在介绍管内智能封堵机器人的封堵作业流程后,描述了封堵机器人的结构组成,包括双向清管式封堵单元、远程控制系统和地面控制中心,给出了主要技术参数。随后简要介绍和分析了封堵机器人的性能试验情况,包括通过性能试验、双向通信和压力试验以及解封试验。试验证明封堵机器人可在一段管道内实现多次封堵和解堵作业,大大缩短管道停输时间,且操作简单,封堵性能良好,能够封堵20MPa的高压,无渗漏。该智能封堵机器人的研制成功为国内管道维抢修技术提供了补充。     

油气输送钢管安全运行的质量控制模式及影响因素

为了进一步探索油气管道安全运行的质量控制模式,总结了油气管道失效控制的基本方法,并对我国近年来油气管道失效事故和油气输送钢管的质量现状进行了统计分析。基于可靠性和失效控制理论,建立了影响管道安全运行的钢管质量因素树图,分析了管道失效的主要模式和原因,并提出了有效的质量控制模式及相应的改善措施。研究结果表明,油气输送钢管的总体质量水平和控制能力与国外有一定差距,需要采取有效的质量控制措施,从而保证油气管道的安全可靠运行。     

环形掺热水集输系统优化设计及分析

针对单、双管环形掺热水集油流程,给出了系统的水力、热力参数,包括流量、含水率、压力、温度、比热等的计算方法,以系统的热耗、电耗及投资为目标,以压力、温度、管径取值范围为约束条件,建立了系统参数多目标优化数学模型,并给出了求解方法。结合实例分析,指出：双管环形集油流程的掺水管线较长,导致系统投资、系统电耗较大;单管环形集油流程在环上掺水较集中,导致系统热耗较大。按本文建立的目标函数,经优化得出,双管环形集油流程较优。     

微交联泡沫胶选择性堵气室内研究

针对渤海SZ36-1油田油井高气油比使油井不能正常生产问题,选用微交联泡沫胶体系用于防止气窜。通过静态泡沫试验,筛选最佳泡沫体系:分子量为600万、浓度为8000mg/L的HPAM作为稳定剂;0.5%的C14-C16AOS为起泡剂;浓度为150~200mg/L的Cr3+作为交联剂。泡沫体系影响因素研究表明:pH值为5~11、温度不高于90℃,对起泡液量和半衰期影响不大;压力越高,微交联泡沫胶稳定性越好;成胶前,微交联泡沫胶的稳定性差,成胶后形成泡沫的稳定性很好,比聚合物泡沫的半衰期大大增加;起泡前加入少量油,泡沫的稳定性下降,起泡后加入油,对稳泡没有多大影响。动态试验研究表明,微交联泡沫胶对不同渗透率的水相岩心都有很好的封堵能力,对油相岩心封堵能力较弱,可见微交联泡沫胶对含油饱和度差异大的地层具有很好的选择性封堵能力。微交联泡沫胶综合了泡沫和凝胶在堵气中的作用,应用前景广阔。     

油气输送管道用大直径双层埋弧焊管

随着油气管道输送量和压力的不断升高，钢管管径和壁厚不断增大，管线钢材料的钢级和韧性不断提高，传统单层埋弧焊管的制造难度和成本不断加大。受双金属复合管结构和多层超高压容器的启示，设计了一种大直径双层埋弧焊管，拟从结构上提高钢管的承压能力，从而提高管道的输送能力。分析表明，双层埋弧焊管作为一种新型的管道钢管有许多结构特点，但是要在油气管道中应用还有诸多技术问题需要解决。     

改进型超细水泥封堵技术在河南油田开发中的应用

超细水泥封堵技术是封堵油水井高渗透层段,减少产水量或无效注水,提高注入水驱油效率的有效措施之一。通过对超细水泥封堵用剂配方及施工工艺的改进,该技术在河南油田的应用大大提高了油水井封堵措施有效率,结合酸化、补孔等措施,产生了明显的增油降水效果。