深海石油基本知识 及深海石油管道
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“能源血管”大解密——海底油气管道是怎样建成的?它名称简单,但施工工艺及技术含量颇高,它是海洋油气生产系统的“生命线”——“海底油气管道”。
不论海上油气田采用何种方案开发,都需要将油气从地层内部输送至平台、FPSO或陆上终端,铺设海底管道是最直接、有效的输送方式。
△复杂的海底管道△世界上最长的海底管道是挪威到英国的Langeled管道,全长1200公里,2007年投入运营△管道所处海域的深度世界纪录是2775米,是由“Solitaire”号铺管船创造△目前,我国铺设的海底油气管道超过了6000km,最长的海底管道是崖城13-1气田,输气管道长778km< 海底油气管道是什么样的?>海管是铺设在海底,连续输送油、气、水的管道。
打个比喻:海上的油气设施都是一个个有价值的“点”,只有通过油气管道这样的“线”将“点”连接,才能构成完整的系统,发挥生产系统的整体价值。
△海底平管:平铺于海底,是海底油气输送的主力军△膨胀弯管:用于连接海底平管与立管。
受海水温差的影响,钢管存在着热胀冷缩的现象,膨胀弯管可以补偿海管长度的变化△立管:海底处于垂直状态的管道,连接海底平管与海上的生产设施△浅水区的立管都是钢管固定在平台的桩腿上△深水区立管通常以自由状态,立于水中,例如顶部预张力立管(TTR)、钢悬链立管(SCR)、柔性立管、塔式立管等△跨接管:连接采油树与生产管汇根据油田产出物(油、气、水)和产量的不同、选择相应管径和结构的海管。
△理论上产量越大,管径越粗为了防止深水低温高压形成的水合物堵塞海管,需要使用保温管道;而海上稠油需在平台加热后输送,所以需要采用热油输送工艺和保温管道结构。
△普通海管与具有保温层的海管△电伴热海管(给海管加上了“暖宝宝”)△混凝土配重海管(增加海管的稳定性)海管的材质不同决定了海管的生产成本、抗侵蚀能力、重力要求以及在焊接时的性能。
目前一般采用碳钢,API 5L X56及以上。
、石油管有关基本知识1、石油管相关专用名词解释API:它是英文American Petroleum Institute的缩写,中文意思为美国石油学会。
OCTG:它是英文Oil Country Tubular Goods的缩写,中文意思为石油专用管材,包括成品油套管、钻杆、钻铤、接箍、短接等。
油管:在油井中用于采油、采气、注水和酸化压裂的管子。
套管:从地表面下入已钻井眼作衬壁,以防止井壁坍塌的管子。
钻杆:用于钻井眼的管子。
管线管:用于输送油、气的管子。
接箍:用于连接两根带螺纹管子并具有内螺纹的圆筒体。
接箍料:用于制造接箍的管子。
API螺纹:API 5B标准规定的管螺纹,包括油管圆螺纹、套管短圆螺纹、套管长圆螺纹、套管偏梯形螺纹、管线管螺纹等。
特殊扣:具有特殊密封性能、连接性能以及其它性能的非API螺纹扣型。
失效:在特定的服役条件下发生变形、断裂、表面损伤而失去原有功能的现象。
油套管失效的主要形式有:挤毁、滑脱、破裂、泄漏、腐蚀、粘结、磨损等。
2、石油相关标准API 5CT:套管和油管规范(目前最新版为第8版)API 5D:钻杆规范(目前最新版为第5版)API 5L:管线钢管规范(目前最新版为第44版)API 5B:套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范GB/T 9711.1-1997:石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:A级钢管GB/T9711.2-1999:石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管GB/T9711.3-2005:石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分:C级钢管二、油管1、油管的分类油管分为平式油管(NU)、加厚油管(EU)和整体接头油管。
平式油管是指管端不经过加厚而直接车螺纹并带上接箍。
加厚油管是指两管端经过外加厚以后,再车螺纹并带上接箍。
整体接头油管是指一端经过内加厚车外螺纹,另一端经过外加厚车内螺纹,直接连接不带接箍。
2、油管的作用①、抽取油汽:油气井打完并固井之后,在油层套管中放置油管,以抽取油气至地面。
深海石油基本知识及深海石油管道.txt爱情是彩色气球,无论颜色如何严厉,经不起针尖轻轻一刺。
一流的爱人,既能让女人爱一辈子,又能一辈子爱一个女人!海洋管道工程海洋管道工程offshore pipeline engineering在海底铺设输送石油和天然气管道的工程。
海洋管道包括海底油、气集输管道,干线管道和附属的增压平台,以及管道与平台连接的主管等部分。
其作用是将海上油、气田所开采出来的石油或天然气汇集起来,输往系泊油船的单点系泊或输往陆上油、气库站。
海洋油、气管道的输送工艺与陆上管道相同。
海洋管道工程在海域中进行,工程施工的方法则与陆上管道线路工程不同。
沿革 20世纪50年代初期,人们开始在浅海水域中寻找石油和天然气。
随着海洋油气田的开发,首先出现了海洋输气管道。
天然气必须依靠海洋管道外输,浅海中采出来的原油则可由生产平台直接装入油船。
在深海中采出来的原油,大型油船停靠生产平台会威胁到平台安全,因此出现了海中专用于停靠大型油船的单点系泊。
这样,就要有连接各生产平台与单点系泊之间的输油管道。
70年代,在海域中开发了大型油气田以后,开始建设了大型海洋油气管道,把开采的油气直接输往陆上油气库站。
特点主要特点是:①施工投资大。
在一般海域中铺设一条中等口径的海洋管道需要一支由铺管船、开沟船和10余只辅助作业的拖船组成庞大的专业船队。
此外,还需要供应材料、设备和燃料的船只等。
租用专业船队的费用是海洋管道施工中的主要费用,由于这一费用较高,致使海洋管道施工费用比陆上同类管道要高1~2倍。
②施工质量要求高。
不论是在施工期间或投产以后,海洋管道若发生事故,其维修比陆上管道维修困难得多,因此,海洋管道施工要确保质量。
③施工环境多变。
海况变化剧烈而迅速,如风浪过大,施工船队难以保持稳定。
在这种情况下,往往须将施工的管道下放到海底,待风浪过后再恢复施工。
④施工组织复杂。
海洋管道施工中,管道的预制,船队的配件、燃料和淡水的供应等,都需要依靠岸上的基地;船队位置和移动方向的确定,也是依靠岸上基地的电台给予紧密配合。
海底石油管道铺设原理
嘿,你知道吗,海底石油管道的铺设可是一项超级厉害的工程呢!想象一下,在深深的海底,要铺设一条长长的管道,就好像在大海这个巨大的“操场”上拉一条长长的“绳子”。
那这到底是怎么做到的呢?首先呀,得像规划路线一样,精心设计好管道要走的路径,要避开那些崎岖的海底地形和可能会捣乱的障碍物。
这就好比我们出门要选一条好走的路一样。
然后呢,就是把一节节的管道运到海上。
这些管道就像是长长的积木,得把它们精确地连接起来。
这连接可不能马虎,得非常牢固,不然石油就会偷偷跑出来啦。
在铺设的时候,就像是在海底慢慢展开一条巨龙。
有专门的船只带着管道,一点一点地往海里放,还得时刻注意管道的状态,不能让它被弄坏了。
有时候还得用一些特殊的工具和技术,来保证管道能稳稳地待在海底。
这海底石油管道的铺设原理呀,其实就是这么神奇又有趣。
它就像是在大海里搭建了一条秘密通道,让石油能乖乖地从一个地方跑到另一个地方。
下次当你想到石油的时候,也可以想象一下那条藏在海底的神奇管道哦!。
深海油气开发中的海底管道液体运输挑战随着全球能源需求不断增长,深海油气开发已经成为当今的热门话题。
然而,要将深海油气从井口运送到陆地,涉及到海底管道液体运输,这是一个充满挑战的任务。
本文将探讨深海油气开发中海底管道液体运输面临的挑战,并提出一些解决方案。
深海油气开发的海底管道液体运输面临的首要挑战是水压。
随着深度的增加,水压也随之增加,从而增大了海底管道的设计风险。
在深海油气开发中,海底管道的承受能力必须能够应对水压的巨大压力,以及可能产生的地震、海啸等自然灾害。
因此,设计和建造强大、耐用的管道是至关重要的。
为了解决这个问题,工程师们使用了高强度和高耐压的材料,如高强度钢和特殊合金。
此外,为了应对自然灾害,他们还在管道上安装了压力释放和防护系统,以确保管道的稳定性和安全。
第二个挑战是海底管道液体运输中的腐蚀。
深海环境中存在着高盐度、高温度和高压力等极端条件,这些因素都会加速管道的腐蚀。
腐蚀不仅会减少管道的寿命,还会导致管道泄漏和事故。
为了解决这个问题,工程师们开发了各种抗腐蚀涂层和材料,包括聚合物涂层、陶瓷涂层和防腐蚀合金等。
此外,定期的检测和维护也是不可或缺的,以确保管道的完整性和安全性。
除了水压和腐蚀,海底管道液体运输还面临着海底地形的挑战。
深海地形复杂多变,可能存在峡谷、海山和沉积物等障碍物。
这些障碍物可能会对管道的敷设和维护造成困难,并增加管道的风险。
为了解决这个问题,工程师们使用了基于激光和声波的技术,如多波束测深仪和声纳测量仪等,来精确测量海底地形,并进行管道的规划和敷设。
此外,还采用了柔性和可伸缩的管道设计,以适应地形的变化和移动。
另一个挑战是深海油气开发中的环境保护。
海底管道液体运输可能会对海洋生态系统造成不可逆转的影响,如海洋污染和生物灭绝。
为了解决这个问题,深海油气开发必须遵守严格的环境保护法规和标准。
在设计和建造阶段,必须进行环境影响评估,并采取适当的措施来减少对海洋环境的影响。
深海油田开发中的海底管道液体运输技术研究随着全球能源需求的不断增长,深海油田的开发已经成为满足能源需求的重要手段之一。
在深海油田的开发过程中,海底管道液体运输技术起到至关重要的作用。
本文将围绕深海油田开发中的海底管道液体运输技术进行研究和探讨。
海底管道液体运输技术是深海油田开发过程中的关键环节,直接影响着深海油田的开采效率和经济效益。
由于深海油田位于海底数千米深的地方,海底管道运输的挑战是巨大的。
首先,需要解决的问题是管道的设计和铺设。
深海油田的管道设计需要考虑地质条件、水深、海底地形等因素,以确保管道的安全和可靠性。
在铺设过程中,还需要考虑到海底生态环境的保护,避免对海洋生物和海底资源造成不可逆的损害。
其次,海底管道的液体运输技术也是一个重要的研究方向。
随着深海油田的开发,液体的运输距离和压力也会逐渐增大。
在这种情况下,如何保证液体的顺利运输成为一个亟待解决的问题。
一方面,需要研究新型的液体泵浦技术,以确保液体能够顺畅地流动。
另一方面,还需要研究海底管道的稳定性和安全性,以减少液体运输过程中的泄漏风险。
深海油田开发中的海底管道液体运输技术研究还需要关注管道维护和监测技术。
由于海底管道处于恶劣的环境中,经常会受到海底地震、海洋气候等自然因素的影响。
因此,定期对管道进行维护和监测必不可少。
在维护方面,可以利用机器人技术进行巡检和维修;在监测方面,可以利用传感器技术实时监测管道的运行状态和安全性。
此外,为了提高深海油田开发的效率和经济性,还可以考虑一些新的技术和方法。
例如,利用液体分离技术将不同密度的油水进行分离,提高油田的产出效率;利用新型材料和涂层技术提高海底管道的抗腐蚀性能和使用寿命。
在深海油田开发中,海底管道液体运输技术的研究是一项具有挑战性的任务。
然而,通过不断地研究和创新,我们相信可以解决这些挑战,为深海油田的开发提供更可靠、高效的海底管道液体运输技术。
总之,深海油田开发中的海底管道液体运输技术研究是一个重要的课题。
海洋管道工程海洋管道工程offshore pipeline engineering在海底铺设输送石油和天然气管道的工程。
海洋管道包括海底油、气集输管道,干线管道和附属的增压平台,以及管道与平台连接的主管等部分。
其作用是将海上油、气田所开采出来的石油或天然气汇集起来,输往系泊油船的单点系泊或输往陆上油、气库站。
海洋油、气管道的输送工艺与陆上管道相同。
海洋管道工程在海域中进行,工程施工的方法则与陆上管道线路工程不同。
沿革 20世纪50年代初期,人们开始在浅海水域中寻找石油和天然气。
随着海洋油气田的开发,首先出现了海洋输气管道。
天然气必须依靠海洋管道外输,浅海中采出来的原油则可由生产平台直接装入油船。
在深海中采出来的原油,大型油船停靠生产平台会威胁到平台安全,因此出现了海中专用于停靠大型油船的单点系泊。
这样,就要有连接各生产平台与单点系泊之间的输油管道。
70年代,在海域中开发了大型油气田以后,开始建设了大型海洋油气管道,把开采的油气直接输往陆上油气库站。
特点主要特点是:①施工投资大。
在一般海域中铺设一条中等口径的海洋管道需要一支由铺管船、开沟船和10余只辅助作业的拖船组成庞大的专业船队。
此外,还需要供应材料、设备和燃料的船只等。
租用专业船队的费用是海洋管道施工中的主要费用,由于这一费用较高,致使海洋管道施工费用比陆上同类管道要高1~2倍。
②施工质量要求高。
不论是在施工期间或投产以后,海洋管道若发生事故,其维修比陆上管道维修困难得多,因此,海洋管道施工要确保质量。
③施工环境多变。
海况变化剧烈而迅速,如风浪过大,施工船队难以保持稳定。
在这种情况下,往往须将施工的管道下放到海底,待风浪过后再恢复施工。
④施工组织复杂。
海洋管道施工中,管道的预制,船队的配件、燃料和淡水的供应等,都需要依靠岸上的基地;船队位置和移动方向的确定,也是依靠岸上基地的电台给予紧密配合。
因此海洋管道施工具有海陆联合组织施工的特点。
勘察包括路由选择和勘测、海浪和水流调查。
路由选择和勘测寻找一条较平坦、地质条件又稳定的海下走廊是保证管道长期稳定的基础。
首先是在详细的海图上选出几条走向。
其次沿着各条走向用声纳测深仪实测海底地形;用覆盖层探测仪和侧向声纳扫描仪,描绘出几十米深的纵断面工程地质图,探明海底泥层的构成、岩性、断层位置以及有无埋设其他管道等。
然后将所取得的几条走向资料进行对比,以确定最优的路由。
路由确定后,沿着确定的路由从海底中取出土样,测定土壤的抗剪切力、致密度和比重等,以便用这些数据来确定管道施工方案。
海浪和水流调查海洋管道施工受到海浪的直接干扰,因此,必须详细勘察施工海域内不同季节海浪的发生周期、持续时间、方向、浪高、波长以及频率等;并须取得多年的资料作为选择施工用的船型、安排施工季节和进度的依据。
海浪勘测可采用海浪记录仪。
水流会影响管道施工时的安全和管道投产后的稳定性。
施工前应沿着路由实测海水流速的垂直分布和流向等,并收集多年各季度的实测资料,从而对管道的稳定性、振动进行核算。
管道在水下承受多种作用力,尤其是水流的作用力,其中包括水平推力和上举力。
在垂直方向上,只有管道的重量大于上举力和浮力时,管道才能稳定。
当管道裸露铺设在起伏不平的海床上,水流流过管道的悬空段时,管道容易产生振动,甚至导致断裂。
测出海底处海水流速,就可以计算出最大允许悬空段的长度。
增加管道重量仍难克服水流对管道的作用力时,应采取开沟埋设或其他稳管措施。
施工作业海洋管道施工包括海上定位、铺设管道和开沟等项作业。
海上定位指导铺管船沿着路由方向移动和确定在海域中施工船队位置的作业。
海上定位的方法是在岸上设置两座以上已知其经纬度的定向电台,定向电台发射微波定向信号。
作业船上安装有无线电定向仪,可以精确地测定船与岸上各电台间的夹角,从而准确地测出船所在的位置。
在近海作业时可以用微波发射信号;在远海作业时一般用 200米的无线电长波发射信号。
这两种方法均能达到铺管作业定位所需要的精度。
铺管作业海洋管道铺设作业是由陆上管道穿越河流、湖泊水域的施工方法发展起来的。
铺管作业主要有三种方法:铺管船铺设、牵引法铺设和用卷筒船铺设。
作业过程中选择何种方法是根据管径大小、海水深浅、海况和距岸远近等条件确定的。
近年来海洋油气田探勘接近千米深的海域,海洋管道施工技术正向这一深度发展。
70年代末期已能在600米深的海域中铺设管道。
①铺管船铺设。
这种方法最为常用。
50年代在开发浅海区油气田时,多采用人工开出一条能通行浅水船的河道,并在一种用浮箱拼装而成的铺管驳船上,把管子组装起来,当驳船向后移动时,焊接好的管段即滑入水中。
这种铺管驳船逐步发展成为大型铺管船。
1956年第一艘较大型的铺管船投入使用。
船上可以堆放管材,设有吊运管子的起重设备和管段的组装线,还有托管架作为管段下海的滑道。
这种铺管船锚定技术较完善,可在30米深的海域作业。
此后,铺管船不断地发展,出现了具有自航能力,可铺设更大口径的管道,能在较深的海域作业的自航式铺管船。
1965年在开发大西洋的北海油气田时,这种类型的铺管船因抗风浪能力差,不能适应北海区的海况,作业经常被中断,经过改革船体结构,制成半潜式铺管船,加强了抗风浪能力。
70年代初期“乔克陶Ⅰ”号半潜式铺管船在澳大利亚的巴斯海峡投入使用,证明半潜式铺管船稳定性好,并能在120~180米深海中进行铺管作业。
1979年半潜式“卡斯特罗”号铺管船,在建设由非洲阿尔及利亚经突尼斯穿过突尼斯海峡通向欧洲意大利的输气管道时,成功地在608米深的海域中铺设了500毫米管径的管道。
铺管作业过程是将管子经陆上预制厂加上水泥加重层后,用船运到铺管船上,将管子逐段组装焊接,焊好的管段在铺管船向前移动时,从船尾部的托管架上滑入海中。
整个铺管作业的过程中,管段下滑的长度必须与船的位移量同步,同时,铺管船必须处于较稳定的状态。
为此,在铺管船的前后左右布置有4~6个船锚,调节锚缆的松紧可稳定船只;调节锚缆的长短可移动船位。
管段自托管架的尾部滑向海底时,悬吊在海水中形成一个由上拱弯转为下弯曲的S形,使管段受到复杂的弯曲应力的作用,此外,还受到浪涌和水流的冲击力的作用。
为了使管段不产生永久变形,须用托管架保持上拱弯尽可能大的弯曲半径,并使下弯曲处处于容许弯曲应力的范围以内。
因此船上有能力足够的张力机夹住管段,使之不能自由滑动,并且使管段下滑同船的位移距离一致。
海洋管道工程海洋管道工程offshore pipeline engineering在海底铺设输送石油和天然气管道的工程。
海洋管道包括海底油、气集输管道,干线管道和附属的增压平台,以及管道与平台连接的主管等部分。
其作用是将海上油、气田所开采出来的石油或天然气汇集起来,输往系泊油船的单点系泊或输往陆上油、气库站。
海洋油、气管道的输送工艺与陆上管道相同。
海洋管道工程在海域中进行,工程施工的方法则与陆上管道线路工程不同。
沿革 20世纪50年代初期,人们开始在浅海水域中寻找石油和天然气。
随着海洋油气田的开发,首先出现了海洋输气管道。
天然气必须依靠海洋管道外输,浅海中采出来的原油则可由生产平台直接装入油船。
在深海中采出来的原油,大型油船停靠生产平台会威胁到平台安全,因此出现了海中专用于停靠大型油船的单点系泊。
这样,就要有连接各生产平台与单点系泊之间的输油管道。
70年代,在海域中开发了大型油气田以后,开始建设了大型海洋油气管道,把开采的油气直接输往陆上油气库站。
特点主要特点是:①施工投资大。
在一般海域中铺设一条中等口径的海洋管道需要一支由铺管船、开沟船和10余只辅助作业的拖船组成庞大的专业船队。
此外,还需要供应材料、设备和燃料的船只等。
租用专业船队的费用是海洋管道施工中的主要费用,由于这一费用较高,致使海洋管道施工费用比陆上同类管道要高1~2倍。
②施工质量要求高。
不论是在施工期间或投产以后,海洋管道若发生事故,其维修比陆上管道维修困难得多,因此,海洋管道施工要确保质量。
③施工环境多变。
海况变化剧烈而迅速,如风浪过大,施工船队难以保持稳定。
在这种情况下,往往须将施工的管道下放到海底,待风浪过后再恢复施工。
④施工组织复杂。
海洋管道施工中,管道的预制,船队的配件、燃料和淡水的供应等,都需要依靠岸上的基地;船队位置和移动方向的确定,也是依靠岸上基地的电台给予紧密配合。
因此海洋管道施工具有海陆联合组织施工的特点。
勘察包括路由选择和勘测、海浪和水流调查。
路由选择和勘测寻找一条较平坦、地质条件又稳定的海下走廊是保证管道长期稳定的基础。
首先是在详细的海图上选出几条走向。
其次沿着各条走向用声纳测深仪实测海底地形;用覆盖层探测仪和侧向声纳扫描仪,描绘出几十米深的纵断面工程地质图,探明海底泥层的构成、岩性、断层位置以及有无埋设其他管道等。
然后将所取得的几条走向资料进行对比,以确定最优的路由。
路由确定后,沿着确定的路由从海底中取出土样,测定土壤的抗剪切力、致密度和比重等,以便用这些数据来确定管道施工方案。
海浪和水流调查海洋管道施工受到海浪的直接干扰,因此,必须详细勘察施工海域内不同季节海浪的发生周期、持续时间、方向、浪高、波长以及频率等;并须取得多年的资料作为选择施工用的船型、安排施工季节和进度的依据。
海浪勘测可采用海浪记录仪。
水流会影响管道施工时的安全和管道投产后的稳定性。
施工前应沿着路由实测海水流速的垂直分布和流向等,并收集多年各季度的实测资料,从而对管道的稳定性、振动进行核算。
管道在水下承受多种作用力,尤其是水流的作用力,其中包括水平推力和上举力。
在垂直方向上,只有管道的重量大于上举力和浮力时,管道才能稳定。
当管道裸露铺设在起伏不平的海床上,水流流过管道的悬空段时,管道容易产生振动,甚至导致断裂。
测出海底处海水流速,就可以计算出最大允许悬空段的长度。
增加管道重量仍难克服水流对管道的作用力时,应采取开沟埋设或其他稳管措施。
施工作业海洋管道施工包括海上定位、铺设管道和开沟等项作业。
海上定位指导铺管船沿着路由方向移动和确定在海域中施工船队位置的作业。
海上定位的方法是在岸上设置两座以上已知其经纬度的定向电台,定向电台发射微波定向信号。
作业船上安装有无线电定向仪,可以精确地测定船与岸上各电台间的夹角,从而准确地测出船所在的位置。
在近海作业时可以用微波发射信号;在远海作业时一般用 200米的无线电长波发射信号。
这两种方法均能达到铺管作业定位所需要的精度。
铺管作业海洋管道铺设作业是由陆上管道穿越河流、湖泊水域的施工方法发展起来的。
铺管作业主要有三种方法:铺管船铺设、牵引法铺设和用卷筒船铺设。
作业过程中选择何种方法是根据管径大小、海水深浅、海况和距岸远近等条件确定的。
近年来海洋油气田探勘接近千米深的海域,海洋管道施工技术正向这一深度发展。
70年代末期已能在600米深的海域中铺设管道。