海底混输管道清管过程的数值模拟研究

以锦州202和番禺惠州海底混输管道为例,利用目前国际上先进的OLGA2000多相流瞬态流动模拟软件,对海底混输管道清管过程中流体瞬态流动规律进行了研究;重点研究了清管球在不同管段的运动速度及其相互间的关系,清管前后管道中总持液量的变化规律,清管过程中管道沿线各点压力、终端流型及终端液体流量的变化规律等,以期为今后海底混输管道清管过程的理论和试验模拟研究以及现场清管操作提供指导。     

BH油田储层保护技术现场应用效果评价研究

采用传统清管器进行天然气凝析液管道的清管作业时存在着液塞量大、清管速度控制难度大等问题,射流清管技术因其可以有效减少清管段塞,实现缓蚀剂等的布设,成为近年来研究的热点。在文献调研的基础上,采用多相流动态模拟软件OLGA建立海底管道清管模型,进行了管道参数、工况参数以及海底环境参数等射流清管过程模拟分析,通过清管速度、压力、液塞流量变化等因素对比分析了射流清管器与传统清管器的清管效果,得到了射流清管效果随旁通率的变化关系,为实际应用提供了指导。     

大管径长距离深水海底管道预调试新技术

深水海底管道作为深水油气田的关键设备,完成铺设后的首要任务就是预调试。以我国南海某深水气田开发项目的一条新建长约80 km的D 559 mm海底管道为例,介绍了水下预调试模块及其工作原理;介绍了深水海底管道的预充水、充水和水下压力测试的工作流程;详细阐述了通过使用一种新型的水下清管列车,对深水海底管道进行清管和测径的工艺流程。在预调试过程中,通过使用水下收发球筒和水下预调试模块注入海水和化学药剂,通过参数控制,可以顺利完成对深水管道的清管、测径和打压工作,与以往使用水面平台或支持船舶方式进行施工相比,显著提高了工作效率。     

水下油气开发项目中管汇管道布置研究

水下生产系统广泛应用于深水油气田开发中。相比传统开发方式,水下生产系统具有较大的经济优势。而水下管汇是水下生产系统中最常见的水下设备。水下管汇将各水下井口采出的油气汇集到其中,再通过海底管道输送到海洋平台或陆地处理设施。管汇管道布置在水下管汇的设计中占有重要地位。结合某项目的水下管汇管道布置实例,经过设备选型、方案比选及应力分析校核等步骤,研究总结出通用方法,可为水下管汇管道布置提供参考。     

西非某深海天然气管道投产方案研究及应用

某深海天然气管道由内径为10 in柔性立管及12 in刚性管通过海底管汇终端连接组成,常规的海底天然气管道投产需要经历排水、干燥、惰化、天然气置换氮气、通气投产等步骤。为了节省费用和时间,该项目创新采用淡水置换海水、天然气置换淡水和变径球隔离乙二醇干燥的试运投产方案。对天然气串漏量、水合物生成、变径清管球、清管列车组合等进行了数值模拟研究。模拟研究及投产实践表明:通过合理设置清管列车组合可以避免形成爆炸混合物;只要清管列车组合和MEG剂量选择合适,高压、低温工况下局部夹水通气方案可以避免产生水合物;大变径清管球应用于海底管道系统切实可行。     

海洋石油201水下管汇在线安装极限能力评估

水下管汇在线安装是指将水下管汇、海底管道终端、三通等结构物在铺管船作业线上与管道连接,并随管道通过托管架安装到海底的过程。结合海洋石油201船特性,根据其几何限制、能力极限条件及管道强度要求等,针对水深、管径、结构物湿重及长度对海洋石油201船的水下管汇在线安装的极限能力进行评估,并形成极限能力包络线。采用OrcaFlex通用有限元软件,分析过程分为裸管分析、关键位置筛选分析、详细静态分析以及结果后处理。已知设计基础数据包括水深、管道外径和壁厚、水下管汇长度和湿重,通过查阅海洋石油201船的水下管汇在线安装能力包络线,对水下管汇的安装方案做出预判,为工程实践提供参考。     

海底管道清管多球收球筒的研制

清管工作是新铺海底管道投产前预调试阶段的一个关键环节,而传统的收球方式存在安全性差或操作不便捷、制造成本高等方面的问题。创新设计一种海底管道清管多球收球筒,它采用金属结构、设计可视窗口、旋转侧开栅栏门,使用ANSYS软件进行强度计算模拟校核,解决了网兜收球的安全性、常规收球筒多次开盖查看问题以及一次接收多个清管球的问题。在"PY34-1海底管道清管试压排水干燥项目"和"JZ25-1S二期开发项目"等多个项目中使用效果良好,达到了预期目的,水下、水上清管效率明显提高,为清管工艺收球操作提供了更好的解决方案。     

天然气掺凝析油混输海底管道清管过程模拟

采用OLGA2000软件对天然气掺凝析油混输海底管道进行清管过程模拟,分析清管过程中运行参数的瞬态变化规律。结果表明,海底管道清管速度为3.7~5.3m/s,清管时间为20278s,清管后海底管道恢复到原来稳定状态的时间为88356s;在清管最后512s内海底管道终端流型为段塞流,当清管球前面的段塞到达终端时,通过终端的液体流量急剧上升,具有清管过程最大值,给段塞流捕集器造成巨大冲击,需要采取行之有效的段塞流防治措施。     

单点原油接卸系统超大管径海底管道通球研究

受港口水深等因素的限制不能靠泊的油轮,多数需要在远离港口的位置设置单点系泊系统,将原油通过单点系泊系统、水下管汇及海底管道等设施从水下输送至陆上(亦可反向外输)。受海况、费用等因素限制,油轮装卸油时间都有严格要求。30万吨级油轮所配套的海底管道外径往往超大。海底管道在投用前以及使用过程中需要多次基于不同的目的进行通球作业,超大管径海底管道的通球作业,难度大、成本高、风险高。单点原油接卸系统海底管道的一端在水下,故需要进行水下通球,难度、成本和风险更大。本文根据某项目的实际情况,对该项目的44英寸海底管道通球进行了研究。     

渐进式清管策略在海上油气田海底管道完整性管理中的应用

为避免内、外部状态不明确的海底管道在清管作业中出现清管器卡堵等异常情况,提出采取渐进式的清管方法。清管作业时先使用通过性强、清管能力弱的清管器,再使用通过性弱、清管能力强的清管器,逐步有控制地清除管道内部积垢和杂质,直至满足管道完整性检测的要求。通过海上油气田投产多年的两条海底管道的清管作业现场试验表明:采用渐进式清管方法既避免了管线内部积垢和杂质沉积较多而发生的卡球现象,又能较彻底地清除管道内部的杂质;同时,结合渐进式通球实施过程中的技术细节,总结出渐进式清管实施过程中清管器更换时机、次序调整、杂质截留、清管时间计算等注意事项,为后续其他海底管道或陆地油气管道清管作业提供了一定的借鉴和参考。