海底混输管道简单管网流动保障动态分析

CCUS 是CO 2捕集、利用与封存技术的简称。

CO 2利用可分为地质利用、化工利用和生物利用等。

其中，CO 2地质利用是将CO 2注入地下，进而实现提高油气采收率、促进资源开采的技术手段。

CCUS-EOR 是CO 2捕集、利用、封存与提高石油采收率技术的简称。

CCUS-EOR 不仅是我国实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，也是低渗透油田大幅度提高采收率的战略性接替技术，并与绿色低碳发展战略高度契合。

因此，推广应用该技术意义重大[1]。

“十一五”以来，针对松辽盆地低渗透油藏，陆续设立7项CO 2驱重大开发试验项目，初步形成CO 2捕集、输送、驱油与埋存全流程配套技术。

但井口采出液油气比变化会对集输系统产生影响。

因此，确保CO 2驱油集输系统生产稳定性，是加大CCUS-EOR 推广应用的重要保障。

CCUS-EOR 驱油集输系统生产稳定性保障措施探索曹万岩（大庆油田设计院有限公司）摘要：CCUS-EOR 技术不仅是我国实现“碳达峰、碳中和”的重要举措，也是低渗透油田大幅度提高采收率的战略性接替技术。

确保CO 2驱油集输系统生产稳定性，是加大CCUS-EOR 推广应用力度的重要保障。

针对CO 2驱采出流体气液比高于水驱、化学驱等开发方式，且采出气中高含CO 2，导致集输系统运行出现气段塞等不稳定的问题以及对典型工程实例分析，分析国内外CO 2驱集输系统确保生产稳定性采取的典型做法，提出今后开展CO 2驱油集输系统生产稳定性保障措施的几点建议。

关键词：CO 2驱油；集输系统；气油比；水气交替；气窜DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.07.012Exploration of production stability guarantee measures for CCUS-EOR flooding oil gathering and transportation system CAO WanyanDaqing Oilfield Design Institute Co ．，Ltd．Abstract：The CCUS-EOR technology is not only an important measure to achieve "carbon peak and carbon neutrality"in China，but also a strategic replacement technology to significantly improve oil recovery in low-permeability oilfields．Ensuring the production stability of CO 2flooding oil gathering and transportation system is an important guarantee for increasing the promotion and application of CCUS-EOR．In view of the fact that the gas-to-liquid ratio of CO 2flooding recovery fluids is higher than that of water-driven and chemical-driven development methods，and that CO 2is contained in the recovery gas，there are unstable problems and typical engineering examples that are easy to occur in the operation of the gathering system，this paper is analyzed the typical practices taken by the CO 2flooding gathering and transportation system at home and abroad to ensure the production stability，and puts forward several suggestions for developing the production stability guarantee measures of the CO 2flooding oil gathering and transportation system in the future.Keywords：CO 2flooding oil；gathering and transportation system；gas-oil ratio；water-gas alterna-tion；gas channeling作者简介：曹万岩，高级工程师，1997年毕业于大庆石油学院（采油工程专业），从事油田地面工程总体规划工作，130****3176，************************.cn，黑龙江省大庆市让胡路区大庆油田设计院技术专家楼，163712。

第36卷第3期深水油气田开发中的中深水输送概念基金项目：国家重大科技专项：大型油气田及煤层气开发，子课题“西非深水海上典型油气田开发工程模式研究”（2008ZX05030-05-05-03）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!"何宁1；王桂林2，段梦兰2，李婷婷2，冯玮3，刘太元3（1.海洋石油工程股份有限公司，天津300451；2.中国石油大学（北京）海洋油气研究中心，北京102249；3.中海石油研究中心，北京100027）摘要：海上油气的勘探与开发已经转向深海，深水油气管道是深水开发的一个重要环节，面临诸如流动保障、高温高压和低温环境等技术难题。

文章着重介绍了国外在深水油气田开发中应用的中深水管道输送概念，包括Trelline 方案和GAP 方案（重力驱动管道），论述了它们的技术特点，列举了一些应用实例，并对其应用前景进行了分析。

关键词：深水开发；油气管道；中深水；概念设计中图分类号：TE53文献标识码：A文章编号：1001－2206（2010）03－0033－050引言深水油气田开发是当前海上油气勘探与开发的发展趋势，随着大型海上深水油气藏的不断发现和深海开发技术水平的不断提高，全球海上油气的勘探与开发正在由浅水向深水的方向转移。

当前，深水油气田开发最活跃的地区是墨西哥湾、巴西海域和西非海域，而西非被认为是深水开发最具前景的地区。

在深水和超深水条件下，深水油气田的开发将面临许多技术挑战，如流动保障、水下生产系统、立管系统、水面生产结构、输送系统等的技术问题。

深水油气田的开发对油气管道提出了更高更严格的要求，如流动保障、低环境温度、高温高压（HP/HT ）等。

对生产或注入立管、钻井立管、完井或修井立管以及不同类型混合立管等的设计和安装的要求也极高。

11一、长输管道安全运行的意义及工艺特点1.长输管道安全运行的意义（1）在石油开采后，为了使油管中油、气、水混输管路处于最优的工作状态，节省投资以提高输送效率，有必要开展水平管中油、气、水混合物流动规律的研究，对压降进行计算。

油气水三相混输管广泛应用于石油、化工及其它相关的行业中，尤其在油田开采过程中和采用油气水三相混输的管道上，由于其流动特性和研究成果可以优化管道设计，降低管道造价，确保管道的安全运行，因此对实际工程具有重要意义。

（2）油田输送管网的投资约占油田地面总投资的三分之一，输送能耗约占生产总能耗的五分之二。

所以说常温输送是充分利用地层能量，减少能源消耗，节约投资，降低生产成本，提高经济效益的有效途径。

在矿场技术工艺中实行常温输送，就是利用井口余热、余压对油水气混合物进行不加热输送。

常温输送工艺不但节能、节资，而且是实现全密闭集输工艺的关键环节。

2.混输管路的常温输送工艺流程具有如下特点：（1）简化井口，完善联合站，中间不开口，节约能源，为原油稳定、轻油回收、降低集输系统油气损耗创造了条件。

（2）去掉了井口、计量站的加热设备，节约能源，管理方便，有利用于安全生产。

（3）与加热流程相比减少了工程量，可节省建设投资并降低成本。

（4）可使计量站内流程进一步简化，减少局部压降。

二、加强油气管道保护和安全管理的有效措施1.强化管道企业安全生产主体责任，建立健全各项规章制度，确保企业主体责任落实到位。

一是加强行业部门综合协调。

针对目前油气管道建设、施工、运营管理分离的问题，企业要加强系统内部单位的协调和沟通衔接，落实主体责任，避免推诿扯皮。

二是按照相关法规标准的要求，油气管道企业作为建设生产过程中的责任主体，要落实企业主要负责人的隐患排查整治第一责任，建立健全完善各项规章制度和安全管理工作机构，深入排查和治理事故隐患。

三是加强应急预案演练，增强对紧急事故的应变处置能力，实现了隐患整治排出工作的规范化、常态化、长效化。

浮动式钻井平台的海底油气输送管道设计与优化在海洋石油开发领域，浮动式钻井平台是一种常用的海上石油开采设备，可用于钻井、生产等多种作业。

随着深海油气开发的需求增加，设计和优化浮动式钻井平台的海底油气输送管道变得尤为重要。

本文将着重讨论海底油气输送管道的设计原则和优化方法。

首先，海底油气输送管道的设计应考虑以下几个方面：1. 适应环境条件：在设计过程中，要充分考虑海洋环境条件，如水深、海底地形、海洋生物等。

对于不同的海域，应采用适合的管道类型和材料。

考虑到海洋水压的影响，管道的结构应具有足够的强度和刚度。

2. 管道安全性：在设计过程中，要充分考虑管道的安全性。

应对可能的外力、压力和温度变化进行充分分析，以保证管道的安全运行。

此外，还需要考虑管道的防腐蚀和防震设计，以延长管道的使用寿命。

3. 管道流体动力学特性：根据油气的特性，对管道进行合理的直径选择，以实现液相和气相传输的最佳效果。

同时，还要考虑受力特性，减小油气在管道中的摩擦损失，降低运输成本。

其次，优化海底油气输送管道的方法主要包括以下几个方面的考虑：1. 优化管道布局：合理设计输送管道的布置，减少弯曲和斜坡，以减小油气在管道中的摩擦损失。

同时，应避免与其他海洋设施和生物的干扰，提高管道的运行效率和安全性。

2. 优化支撑和固定方式：根据实际条件，选择合适的支撑和固定方式。

可以利用海床上的管道支架或者通过设立锚点来固定管道。

合理的支撑和固定方式可以减小管道的受力，提高管道的稳定性。

3. 优化管道材料和防腐蚀措施：选择合适的管道材料，如碳钢、合金钢等，根据海洋环境条件和输送流体特性进行选择。

同时，采取有效的防腐蚀措施，如外涂层、阴极保护等，以延长管道的使用寿命。

4. 优化管道直径和壁厚：根据油气的输送量和输送距离，合理选择管道的直径和壁厚。

合适的直径和壁厚可以减小油气在管道中的摩擦损失，降低运输成本。

5. 优化油气分流与调节设备：设计合适的油气分流与调节装置，实现油气的流量调控和分流。

海底管道悬空危害原因与及解决对策摘要:非设计悬空给管道带来严重安全隐患，海流在流经管道时将对管道产生作用力，一旦海流达到一定的流速，管道将产生涡激振动，当管道悬空超出其允许长度或者振动达到一定程度，都可能产生破坏及泄漏等。

本文根据油田海底管道悬跨的现状，就悬空的成因和破坏的机理进行系统化分析，对海底管道悬空危害进行了评估，并对海管悬空治理的各种方案进行比对。

关键词: 非设计悬空；海底管道悬跨；系统评估；方案比较复杂的海底管网肩负着油田原油外输的重要使命。

但由于油田地处黄河口滩海交界地带，场区海洋动力、浅层工程地质、海底动力地貌条件十分复杂，造成该海区大面积区域冲刷，特别是在平台附近，再加上由于导管架存在引起的局部冲刷，造成海底管道立管底部附近出现悬空现象。

1概述海底管道是海上油田生产系统中的一个重要组成部分，维护海底管道的安全是保证安全生产和保护海洋环境的重要环节。

海底管道冲刷悬空现象给海上油田生产带来极大的安全隐患。

本文对海底管道悬空的现状、冲刷机理和破坏的形式及影响进行系统分析并在此基础上对各种治理方案进行比对。

2油田海底管道悬空原因2.1海底管道悬空现状打水下桩治理的犯处立管，除其中的10处立管悬空变化不大外，其余22端立管悬空长度均有不同程度的扩展，扩展了的管道悬空，已经对管道的安全构成了威胁。

2.2海底管道悬空原因分析2.2.1结构物附近的局部冲刷由于流经结构物的水流会在局部范围强化并产生高速旋转的旋涡，从而具有较高的冲刷(挟带泥沙)能力，可在局部范围内形成冲刷坑。

冲刷坑范围与深度往往与建筑物尺度有直接关系。

2.2.2水平管道下方的冲刷海底管道冲刷开始于管道与海床面之间的水流隧道。

对于部分埋置的管道来说，这种水流隧道可以因管道两侧存在一定压差形成管涌而产生。

当水流隧道形成后，管道两侧的压差使管道下的流速大于行近流速，从而引起管道下的冲刷。

根据设计院的初步分析，对于X426海底管道，考虑波流共同作用，管道底下最大可能冲刷深度达到0.72m。

海底输水管道及配重块整体稳定性设计徐海宁;祁峰;王恒栋【摘要】为了防止近海海底输水管道在外力作用下出现滑移,混凝土配重块是必不可少的.本文研究介绍了配重块的相关参数、分类、稳定性分析以及配重比经验值,并分析了管道在流水压力和波浪荷栽作用下的计算方法,为实际工程中输水管道及配重块整体稳定性设计提供了借鉴.【期刊名称】《特种结构》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】5页(P62-66)【关键词】海底输水管道;配重块;流水压力;波浪荷栽【作者】徐海宁;祁峰;王恒栋【作者单位】上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 200092;上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 200092;上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司200092【正文语种】中文引言目前我国对海底管道的研究主要集中在海底石油管道,对于近海海底输水管道的研究仍很薄弱,随着海底输水管线设计施工项目的不断开展,很多针对性较强的技术问题亟待研究和解决。

海底输水管道输送介质为净水,所在海域多为浅海,管材选用PE 管[1]。

由于PE 管材的密度比周围水的密度小,水下PE 管道会在外力作用下出现滑移,因此必须安装混凝土配重块来维持其稳定。

除此之外,混凝土配重块还可以用来抵抗管道内部气体积聚引发的浮力、水流荷载、波浪荷载,以保证管线的稳定性。

1 配重比及充气率为了工程上的描述方便,定义配重比ad这样一个技术指标,此参数经过试验证明与管道的位移直接相关,公式如下:式中:Wcw为分布在每米管道上的混凝土配重块在水中的浮重量;D为管道外径;γw 为周围水的比重。

还有一个国际上常用的描述类似情况的参数叫“充气率”,公式如下:式中:Wpipew为管道在水中的重量(负值);d为管道内径。

“充气率”是指在海水中,PE 管道内部填充一定程度的空气而管道不漂浮的比率,这一定义将管道自重考虑在内。

应注意的是,如果说一段管道的空气填充率是30%,并不意味着一定要在管道使用过程中向其内部填充30%的空气,而只是通过这一参数来代表管道配重量的大小[2]。