海底输油管线(埕岛油田)悬空治理技术措施正式样本
文件编号：TP-AR-L3192
In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan,
So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
（示范文本）
编制：_______________
审核：_______________
单位：_______________
海底输油管线（埕岛油田）悬空治理技术措施正式样本 实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 编订人：某某某
审批人：某某某
海底输油管线（埕岛油田）悬空治理技术措施正式样本
使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。 材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
引言（1）
根据目前埕岛油田海底管线出现悬空的实际情况，对海管悬空形成机理进行了分析，并对海管悬空治理的不同方案进行了综合评价，重点介绍了水下桩治理方案的制定和实施。
埕岛油田位于渤海湾南部的浅海海域，区域构造位置位于埕宁隆起埕北凸起的东南端，是一个在潜山背景上发育起来的大型浅山披覆构造。该区从1875年开始勘探，在先期资源评价、盆地分析模拟、区带综合评价的基础上，于1988年钻探了第1口控井—实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 —埕北12井，从而发现了埕岛油田。截止目前，埕岛油田已建成海底输油管线54条，注水管线33条。
海管悬空情况调查（2）
目前，通过对61条海底管线的调查发现其中仅有5条管线未被冲刷悬空，仅占8％，管道悬空高度平均值为1.33m，最大值为2.5m。大于等于2m的有16根，占26％，大于等于1m的有48根，占79％，可见冲刷的普遍。从悬空长度来统计，平均悬空长度为15.1m，最大30m。大于等于20m的为22根，占36％；大于等于10m的有43根，占70％。
如果按管道初始设计埋深为1.5考虑，则遭到最大冲深的管道从原海床面计算总计冲刷深度S＝e+D+h＝4.5m（其中e为埋深；D为管道直径，近似取0.5m；h为冲刷后管道悬空高度）。这样的冲刷深度对海底管道来说是少见的。除了管道处发生强烈冲实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 刷以外，在采油平台井场范围内也出现较严重的冲刷。
海管悬空原因及模型试验（3）
1海底管线悬空原因
造成场区内平台及管道周围强烈冲刷的原因十分复杂，大致为以下几方面：
1.1建筑物存在形成的部冲刷
这种冲刷形成的原因是由于建筑物的存在而在局部范围内发生强化的水流或高速旋转的旋涡，这些水流或旋涡具有较高的冲刷（挟带泥沙）能力，从而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。
1.2水平管道下面的冲刷
放置在海床面上的管道冲刷开始于管道与海床面之间出现一水流隧道。对于部分埋置的管道来说，这实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 种水流隧道可以因管道前后存在一定压差形成管涌而发生。当水流隧道形成后，管道前后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。
1.3海床侵蚀引起的大面积冲刷
由于埕岛油田特殊的海洋及海底地质条件，本海区处于不稳定的冲淤状态，根据飞雁滩1976～20xx年24年断面测量，5m等深线平均蚀退距离达0.19km/a，海床蚀深12.6cm/a；10m等深线蚀退距离达0.10km/a，海床蚀深4.7cm/a。海床调整的冲淤平衡点大致在12m到15m水深处，在平衡点以上为侵蚀区，在平衡点以下为淤积区，这种剖面调整状态目前尚未有转缓的迹象。对于10m水深处，在海管设计寿命15年内，海床整体冲刷深度可达0.7m。由于该原因引起的海管淘空体现在整条海底管线上。
1.4海底不稳定性引起的冲刷 实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页
海底不稳定性的表现是海底表层土壤在大浪作用下发生滑移坍塌，当表层土为粉砂时，在暴风浪作用下，土壤发生液化而使土壤抗剪强度降低，从而可能造成海床一定范围内的下降。
1.5其它因素
如立管支撑结构的周期性振动，施工时由于受到设备、平台位置等的限制，管道在平台附近的埋深于小设计所要求的埋深等因素也是引起立管悬空的一个因素。
2冲刷物理模型试验
实际上，立管底部的悬空高度是在以上因素的联合作用下发生的，单从理论上很难确定出具体的数值，因此，根据埕岛油田的条件及海管立管结构我们进行了冲刷物理模型试验。针对立管桩及平台支撑条件分不同情况共进行了17组试验，试验结果与现场实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 探摸结果吻合；模型试验得出立管底部的悬空长度为10m，与现场探测情况存在较大的差别。
原因分析及现场实测表明，立管底部的最大冲刷深度在3.0m基本达到不变，但悬空长度由于受多种条件的影响，将来如何变化，目前确定较为困难。因此，在针对输油管线立管底悬空治理研究时，主要仍根据实测进行。
悬空治理方案分析（4）
1抛砂袋结合混凝土块覆盖
1.1方案描述
先在悬空管道及其周围一定范围内（主要指立管周围明显的海底冲刷坑）抛填水泥砂浆袋，每个砂浆袋重约60kg。在抛填砂袋的过程中要由潜水员对砂袋进行整理，保证悬空立管底部填满砂袋。抛理砂袋完成后，再在管道上用混凝土覆盖，混凝土覆盖层可实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 用小的混凝土预制块串接成网状，混凝土覆盖层的密度初步确定为320kg/m2，这样可提高覆盖层抗冲刷的能力，又不至于对海底管道造成损坏。
1.2方案优缺点
优点是施工工艺及取材简单，便于实施；不需要进行防腐处理；可以在管线不停产的情况下实施，不影响生产；保护的范围广，对同一平台周围的海底管线均可产生保护。缺点是受不确定因素的影响较多，抛填的砂袋有进一步被冲刷淘走的可能，造成管道的再度悬嚓，因此，该方法的可靠性不高；如果再次悬空，覆盖的混凝土将对管道产生不利影响。
2挠性软管跨接
2.1方案描述
将悬空立管拆除，根据目前冲刷后实际的海底现状，重新设计及安装立管。在立管与水平管之间跨接实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 长度为60m的挠性软管，挠性软管的规格根据具体的海管规格确定。为提高其连接的可靠性，挠性软管与两端钢管仍采用水面以上的焊接方式，并在两端设有挠性软管保护结构，用于海底输油的挠性管道是由密封、保温、加强等材料构成的多层挠性管结构。
2.2方案优缺点
优点是方案可靠性高，由于软管有挠性，在辅设时可随地形的变化而变化，因此有很好的抵抗疲劳破坏的特性；立管结构简单，挠性软管兼作海管的膨胀补偿装置；施工简便，施工速度比常规立管要快许多倍；耐腐蚀，软管系统可回收再利用。缺点是必须在管线停产的情况下方可实施；对于有的管线，如有海底注水管线或电缆压在油管线上，则实施起来较为困难；海底输油软管比钢质管道有更强的“专营性”，世界上仅少数厂家设计和生产，因此用户选择的余地实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 较小。
3水下支撑桩
3.1方案描述
为了防止水下管道悬空段在水流作用下产生的涡激振动，引起管线断裂，在悬空段设置支承支架，以减小横向和纵向振动幅度。根据缩短管道悬空长度的思路，该方案采用沿悬空管道设水下短桩支撑的方法。
根据初步的分析及允许的悬空长度，对于不同管径的海底管线采用不同桩径的水下短桩，根据计算得出桩的入土深度。钢管桩沿悬空管道两侧交替设置，间距根据第5节计算得到管道允许的悬空长度及实际的悬空长度确定，在详细设计阶段，该间距应根据海底管道的疲劳分析、极端静态及动态荷载分析结果确定。 实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页 在每一钢管桩靠近海管附近位置，设有H型钢悬臂梁，悬臂梁上设有2套Ф30高强U型螺栓将悬空的立管固定，从而实现减小立管悬空长度的目的。
钢管桩可采用打水下桩的方法实现。固定悬臂梁可在钢管桩上预先焊接一管托，钢管桩打完后，由潜水员现场测量管托与悬空立管的相对位置，确定要预制管卡的高度。再将根据实际测量尺寸预制一体的悬臂梁及管卡从钢管桩顶套入或水下管卡固定支撑于管托止。最后再由潜水员用U型螺栓将悬空立管固定于悬臂梁上。钢管桩的防腐可采用内外涂层结合腐蚀余量的方法实施。
在该方案研究时充分考虑了海上方便施工，采用悬臂梁及仅在海管一侧设钢管桩的支撑方法，施工精度要求相对不高，容易实施。
3.2方案优缺点 实施方案系列 | IMPLEMENTATION PLAN 编号：TP-AR-L3192
第 2 页
优点是施工相对简单，便于实施；可以在管线不停产的情况下实施，不影响生产；该方案可靠性较高，由于水下钢管桩截面较小，对管道悬
空长度进一步发展影响不大。而且，由于桩打入冲刷泥面以下一定深度，即使冲刷深度进一步加大，钢管桩仍然是稳定的。缺点是保护的范围相对小，每根支撑钢管短桩只能对单一海管的一定距离提供保护，因此，对于冲刷长度较长的小口径海管，需设置的钢管短桩数量相对多；防腐较为困难。
根据目前存在的海管悬空情况，从工程造价及施工强度考虑，水下支撑桩为目前最为合适的悬空治理方案，我们选择了该方案。
水下打桩工艺研究及初步实施（5）
1水下固定短桩施工机具的研究
按照设计院初步完成的对已建海底管道发生非设
南堡油田人工岛海底管线悬空分析及治理
南｜工科技２０１ ２年第１期 技术创新
南堡油田人工岛海底管线悬空分析及治理
李春雨 胜利油田信科海洋勘察测绘有限公司２５７０００山东东营 摘要冀东南堡油￣／Ｊ－，．ｘ－岛之间的管线通过调查，发现存在悬空和裸露。结合管线的现状，分析了管线悬空的原因，并计算出 最大允许悬空长度。通过计算结果得出管线有多段悬空长度超出允许范围，因此提出治理方案。 关键词人工岛海底管线悬空隐患治理方案 南堡油田位于渤海湾东北部，属于冀东油田的主力采油区块。 ２００７年至２００９年间，相继建成南堡１－１、１－２、１－３人工岛。至２００９年 年底，南堡ｌ一１人工岛和ｌ一２人工岛、１－３人工岛之间海底管线均铺设 完成。而这些管线是海上导管架平台与人工岛、人工岛与陆地之间的 重要连接通道，是南堡油田作业区的“生命线”，它们担负着原油外 输及注水等重要使命。 由于测区所处海域的海洋环境、浅海地层工程地质条件及海底地 貌也较为复杂…，人工岛之问的管线电缆极容易受人工作业、沿岸潮 流冲刷等因素影响产生裸露、悬空等危害管线安全的现象。而管线一 旦悬空，它会一方面受疲劳破坏的威胁，一方面遇到水流产生尾流涡 旋发生共振，最终导致管线因共振而失稳而发生破坏。因此，分析管 线悬空的最大允许长度和管线悬空治理方案将具有重要的应用价值。 本文将根据２０１１年８月南堡ｌ一１人工岛和１－３人工岛间管线调查的 结果，对管线悬空现象进行分析，并提出切实可行的治理方案。 １ 管线概况 南堡１一１人工岛至１－３人工岛间的管线包括一条混输管线和一条 注水管线，长度均为６．７ｋｍ。该海底管线的混输管线为双层管线，内 管直径为４０６ｒａｍ，外管直径为５５９ｍｍ，采用浮拖法铺设。供水管线为 单层管，直径为３５５ｍｍ，采用混凝土配重和铺管船法铺设。 ２管线现状
图１地貌图中的吸沙区和悬空管线 管线所在的测区中南部，距离１—１人工岛２．６～３．６ｋｉｎ的区域内，由 于人工吸沙，形成较多的凹坑区。而两个人工岛间的混输管线和注水 管线在吸沙区形成了很多的悬空段（图１）。由表ｌ中可以看出，混输 和注水管线悬空段分布的较为集中，主要体现在吸沙区域。
埕岛海域平台周围悬跨海底管线仿生草治理效果研究
埕岛海域平台周围悬跨海底管线仿生草治理效果研究
崔华;曹立华;陈义兰;刘臻;黄牧
【摘 要】埕岛海域平台周围管线悬跨问题突出,近几年来,普遍采用仿生草技术进行治理.通过对实测资料的解译和统计,对仿生草的治理效果进行研究,结果表明:最近几年所调查的22个平台端中,18个平台端有明显泥沙淤积现象,泥沙淤积厚度为0～1
m,海底管线部分或全部被重新埋藏;19个平台端在桩脚处涡流区仍存在管线裸露或悬跨现象;仿生草的治理效果受管线走向和潮流方向的影响,与潮流方向一致或与潮流方向夹角较小(＜40°)的海底管线,治理效果良好.
【期刊名称】《海岸工程》
【年(卷),期】2015(034)003
【总页数】10页(P77-86)
【关键词】埕岛海域;管线悬跨;仿生草;治理效果
【作 者】崔华;曹立华;陈义兰;刘臻;黄牧
【作者单位】中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061
【正文语种】中 文
【中图分类】P756.2 埕岛胜利油田是我国极浅海域投入开发的第一个年产量超过200万吨级的大油田[1]。自1993年建成投产之后，海上石油平台林立，海底管线纵横交错，至今已有海底输油管线和注水管线共计100余条。近几年来，对胜利油田的调查资料显示，埕岛海域平台周围冲刷严重，管线悬跨问题突出[2]。研究表明,海底管线一旦出现悬跨，在各种水动力因素的联合作用下很容易发生涡激振动，很可能在短时间内发生断裂、损毁，危害海洋生态环境，造成巨大的经济损失[3]。
早在20世纪80年代中期国外就已经开始开发仿生草技术。1984年夏天，英国率先在北海的一条裸露海底管线周围铺设仿生草，一年半后对这条管线进行勘查，发现这条管线已经重新被沉积物完全覆盖，成为世界上运用仿生草技术成功的第一例[4]。1996年，英国农业渔业部、美国农牧渔工程局等官方机构批准了仿生草技术的应用，认为其是对海洋植物和鱼类没有任何负面影响的环保技术[2]。
油气管道水毁悬空事件现场处置技术
油气管道水毁悬空事件现场处置技术
严金涛
摘 要 本文阐述了油气管道突发水毁悬空事件后，现场采取的应急处置过程及处置技术。用以对水毁悬空管道进行临时性提固或支撑，防止悬空危害加剧，防止管道发生变形、断裂，防止次生灾害的产生。
关键词 现场处置 管道 水毁 悬空 悬索 斜拉索
引言：随着我国经济建设的飞速发展,能源需求量迅速增大，油气资源需求与日俱增。输油气管道作为能源供给的重要手段起着非常大的作用。然而，在管道运营过程中，各种环境地质灾难频发,严重影响管道的安全运营,其中以管道水毁尤为突出。水毁后易导致管沟下沉塌陷、管堤冲毁、边坡滑塌等灾害，个别地方露出油气管道，并出现了长度不等的管道悬空现象，当悬空长度接近或超过管线的最大允许跨度，可能引发管道的变形或断裂，严重影响输油生产的正常运行，甚至会造成停输、凝管。而且管道悬空事件多发生于沟壑、河流与管道伴行以及交叉地点，一般距离水源、水道较近，发生管道断裂事件易造成环境污染，尤其是水源污染。正视水毁险情特点，组织快速有效的抢修及防范措施是避免事故发生或减轻事故灾害工作的重中之重。
1、管道水毁的破坏形式
常见的管道水毁方式主要包括：由于不均匀的浸水导致不均匀的地基、管沟沉降或塌陷而引起的管道露管或悬空；冲沟的溯源侵蚀、沟床下切、沟岸拓宽和扩展，使得沟壁边坡土体失稳，所造成的管道悬空裸露；在暴雨作用下影响管道安全的边坡滑塌；覆盖层上部被径流冲刷，管道暴露；管道横穿河流、沟谷，管沟遭受横向破坏，使管线暴露。
2、悬空管道的现场处置方案
2.1悬空管道的应急措施
遇到险情，在展开抢险作业的同时，应考虑第一时间在条件允许的情况下进行管道的临时提固，减小管道断裂危害的可能性；必要的输油生产运行安排，降压或者停输；次生灾害的防范措施（事件管段的封堵置换以及防污染控制措施）以及险情发展的预警工作。
2.2悬索类处置方案
该类险情的现场处置，以桥梁建设的悬索桥原理为蓝本。其主要组成部分一般可分为：塔架、主索、悬索及锚固体。 2.2.1双塔架悬索处置方案
常用海底管道悬跨处理方法
79 2017年第6期技术研究
海底管道是海上油气田的生命线，对海上油气田的开发、生产与产品外输起着关键的作用。随着海洋石油的开发向大型化及深水化发展，海底管道遇到越来越复杂的海洋工程环境，为保证海管安全，设计单位对海管的保护提出了较高的要求。海底管道出现悬跨有多种原因，铺设过程中海床凹凸不平，建成后海流冲刷和海浪冲击以及管道变形等都极有可能形成悬跨。海底管道悬跨是诱发管道疲劳的主要因素，因此在海上油田开发建设过程中，在设计和服役阶段要考虑管道悬跨的问题。在设计阶段要尽量避免管道悬跨，若设计阶段不可避免，则在管道服役阶段要及时解决，避免管道破损。本文根据公司近年项目中采用的悬跨处理方法，对常用悬跨处理方法进行归纳和对比，以期对未来相关项目提供经验。1 悬跨产生的原因及危害海底管道悬跨是指出现在海底管道上且与海床表面不直接接触的悬空段，由于海床表面的不均匀性、沙波沙脊以及海流对海底的冲刷作用都可能导致海底管道形成自由悬跨（见图1）。海底管道悬跨现象是其安全运营的重大潜在隐患，根据设计的要求，如果悬跨长度超过设计值，那么在管道自身重力已经海流冲击力的作用下，管道内部应力幅值将增大，从而导致管道屈曲或者变形，在一定条件下，管道还会产生涡激振动，严重时将导致管道断裂，给生产造成重大损失，同时带来环境污染。图1 海底管道悬跨2 悬跨处理方法海底管道悬跨给海管的正常生产造成了极大的安全风险，因此对于超出允许距离长度的悬跨，需要进行技术处理。目前海管悬跨治理措施主要有吹泥沉降法、抛石法、管底安装支撑法、安装人工水草法等。2.1 吹泥沉降法吹泥沉降法就是利用水流的冲刷力将悬跨两肩逐渐削短，使海管沉降，以达到消除悬跨要求。该种方法通过悬浮式喷射挖沟机对悬跨高点进行削坡，从而使地貌平整，即通过高压水喷射将海底管道下面的土壤冲开形成沟槽的方法，海底管道沉入沟槽后，通过海流或波浪的运动将位于沟槽旁的扰动土壤回填。喷射式挖沟机适用于沙土和剪切强度低于50kPa的软粘土，它能将海管埋设到海底泥面以下，可有效防止海底管道的外部损伤，但是工程费用较高，施工风险高，需要对管道进行挖沟应力分析，且受天气影响较大。悬浮式喷射挖沟机见图2。图2 悬浮式喷射挖沟机2.2 抛石法抛石法是指从船上向管道上倾泄砾石和石子等材料，填充海管下方悬空，防止漩涡冲刷，抑制现有悬空段的波动，避免悬空继续恶化，同时压载管线，保证海管稳定性的一种管线后保护方式。深水抛石海上施工的原理为：（1）通过的GPS和大功率工作级ROV，精确的定位抛石位置；（2）通过传送带和落石管建立起流畅的石料传输通道；（3）通过360°旋转抓斗机不间断的供给船舱内的石料。抛石法既适用于已出现的海管悬跨的处理，也适用于海底管道稳定性保护。可应对不同的海床土壤状态，应用与大面积管道悬跨，形成石坝保护管道。但是随着水深增加及风、浪、流等环境条件的增大，抛石法的高精度要求很难控制。同时由于抛石船成本较高，因此对项目成本的控制是一大难点。2.3 管底安装支撑法管底安装支撑法是在管道的正下方，安放支撑架或者常用海底管道悬跨处理方法蔡长松 曲有杰 陈晓明 张建康 王杰文深圳海油工程水下技术有限公司 广东 深圳 518067 摘要：本文依托我司今年在海底管道悬跨处理方面的实际施工经验，对常用悬跨处理方法进行介绍和对比，以期对未来相关项目提供经验。关键词：海底管道 悬跨处理 机械支撑 后挖沟 抛石Common spanning operations for subsea pipelineCai Changsong，Qu Youjie，Chen Xiaoming，Zhang Jiankang，Wang JiewenCOOEC Subsea Technology Co.，Ltd.，Shenzhen 518067，ChinaAbstract：Based on the practical experience in subsea pipeline spanning operation this year，this paper introduces and compares common spanning operation methods with the hope to provide experience for related operations in the future.Keywords：subsea pipeline； spanning operation； mechanical support； post trenching； riprap
仿生防冲刷系统在埕岛油田中的应用
４９卷增刊２ ２００８年Ｉ１月 中 国 造 船 ＳＨＩＰＢＵＩＬＤｎ、ＩＧ ０Ｆ ＣＨＩＮＡ Ｖｏ１．４９ Ｓｐｅｃｉａｌ ２ ＮＯＶ．２００８
文章编号：１ ０００—４８８２（２００８）￥２—５７５—０５
仿生防冲刷系统在埕岛油田中的应用
刘锦昆，张宗峰
（胜利油田胜利工程设计咨询有限公司，山东东营２５７０２６）
摘要
埕岛油田地处黄河１：３滩海交界地带，大面积区域冲刷造成海底管线出现悬空安全隐患。海底仿生防冲 刷保护系统基于海洋仿生学原理，通过仿生海草的粘滞阻尼作用，降低海流流速，促进泥沙淤积，其应用 于埕岛油田海底管线悬空治理具有显著的促淤埋管效果 介绍了该系统的特点、防冲刷作用机理以及应用
效果，为河流及海底管线的防护提供参考。
关 键 词：仿生防冲刷保护系统；海底管线；粘滞阻尼；冲刷机理
１ 引言
埕岛油田自开发以来，已建成海底输油、输气、注水管道１１０条，海底管线总长度达到１７７ｋｍ。
这些复杂的海底管网肩负着埕岛油田原油外输及油田注水的重要使命。埕岛油田地处黄河１３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，由于平台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。这种现
象还在进一步加剧中，严重危害到埕岛油田的产能建设及生产安全。
海底管道悬空治理方法也在探索中日趋完善。２００１年￣２００４年间，先后对２０多条海底管道的悬
空情况进行了隐患治理，在管道两端平台附近采用水下桩支撑保护，有效保护了管线最薄弱的环节
——立管部分。但根据最新的探摸资料，在已治理的管线上，水下桩保护之外也出现悬空范围扩展，
这种悬空现状，对海底管道安全存在极大的隐患，一旦海管泄漏将造成重大经济损失，急需治理。 多年来，海底冲刷及其冲刷保护与控制技术一直是各国海洋工程领域亟需解决的重要研究课题之
一。海底仿生防冲刷保护系统，是基于海洋仿生学原理而开发研制的一种海底防冲刷的高新技术措施。
滩浅海海底管道维修技术
最新【精品】范文 参考文献 专业论文
滩浅海海底管道维修技术
滩浅海海底管道维修技术
摘要：文章阐述了埕岛油田浅海区域内海底管道漏点、外管变形及断裂的修复方法，为浅海海域海底管道修复施工提供了有益的借鉴。
关键词：埕岛油田；海底管道；水上修复技术；水下修复技术
埕岛油田经过近20年建设，已具备较为完善的海底管网设施，截至2013年底，建成了海底输油输气管线300多公里，这些错综复杂的综合海底管网成为埕岛油田的动脉，实现埕岛油田高效生产及输送，在油田开发中发挥了至关重要的作用，为埕岛油田的高速发展和稳产增产奠定了基础。随着时间的推移，一些海底管道的运营寿命已接近后期，由于自然因素和人为因素的影响，近几年海底管道故障出现的频率在逐年增加。不同的损伤机理造成海底管道损伤的形式可以分为管道变形、穿孔泄露和破损断裂三种形式，针对这三种形式研究制定的海底管道修复技术，主要分为水上修复法、水下修复法、断裂或变形处打卡等施工方法。
1水上修复法施工技术
水上修复法就是将管线的损伤位置用浮吊吊出水面，在水面上将损伤部分管段切除掉，再重新安装焊接新的管段的方法进行修复，水上修复法主要适用于新建管线且所处水域深度在20m之下的损伤处进行修复。
1.1施工前准备
施工准备主要包括：施工船舶的改造、施工工艺措施的编制、焊接工艺评定的准备、机具材料的准备、管线现场勘察、海底管线的清淤和整条海管内的液氮置换。
1.2海上施工过程
1.2.1浮吊在辅助船只的协助下就位于海底管线损伤位置。潜水员将尼龙吊带缠绕至管线与抱杆相对应的位置，施工人员使用卡环将尼龙吊带与抱杆施放的钢缆相连接。收紧绞车缆绳，潜水员下水探摸最新【精品】范文 参考文献 专业论文
清淤确认起吊部分管线已经完全松动并达到起吊条件时，启动绞车管线开始起吊，起吊到一定程度时，停止绞车，潜水员继续探摸清淤，确认部分管线已经完全松动达到起吊条件时，启动绞车继续吊起管线，如此反复直至将管线起吊到船舷位置，并将管线固定于船舷。
海底管道悬空原因分析及防护方案对比
海底管道悬空原因分析及防护方案对比
朱鹏鹏; 甄莹; 曹宇光; 史永晋
【期刊名称】《《管道技术与设备》》
【年(卷),期】2019(000)006
【总页数】5页(P6-10)
【关键词】海底管道; 管道悬空; 防护方案; 防护原理
【作 者】朱鹏鹏; 甄莹; 曹宇光; 史永晋
【作者单位】中国石油大学(华东) 山东省油气储运安全重点实验室 山东青岛
266580; 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 山东东营 257000
【正文语种】中 文
【中图分类】TE8
0 引言
海底管道所处海洋环境复杂，服役期间需要承受内压、重力和温度等载荷作用，同时还可能面临拖网渔具的撞击、拖越和钩拉等第三方破坏。因此，管道悬空位置极易发生断裂事故，会造成海底油气泄漏，对海洋生态环境造成破坏，管道停输维修会造成损失。引发海底管道悬空的原因及治理管道悬空问题越来越受到重视。
1 海底管道悬空的原因
长期处在复杂的海洋动力环境中，铺设的管道易变成悬空状态，例如，埕岛检测61条管道，其中悬空的管道56条，给正常的油气运输带来了极大的安全隐患[1-2]。而导致管道悬空现象的因素是多方面的，包括海流、海底地形环境以及施工等因素[3-5]，大致分为如下几方面。
1.1 海底管道和海底构筑物的存在引发海管悬空
海底管道和海底构筑物的存在会改变原有的流场，使得海流速度提高并形成漩涡。冲刷与淤积是泥沙水力输移趋向平衡的结果[6]，若水流流速大于海床泥沙的启动速度，泥沙将被水流携带冲蚀掉，最终造成海底管道悬空或海底构筑物周围出现冲刷凹坑。
1.2 海底地形变化引发海管悬空
海底地形通常是不规则且凹凸不平的，其给管道的保护带来了风险和安全隐患。海底地形中有两类易引发海管悬空现象：(1)海底沙坡和沙脊变化迁移。海底沙波和沙脊受控于水动力条件和沉积物粒度的组成，形成的地形易发生变化，导致铺设在其上的管道形成悬空，所以铺设管道时应该远离沙坡和沙脊。(2)大范围的海床侵蚀，其容易引起整条海底管道悬空或多段管线部分悬空。例如据雁滩1976～2000年断面测量显示，每年海床的蚀深约4.7 cm[1]。
埕岛油田海底管道修复施工技术探讨
埕岛油田海底管道修复施工技术探讨
朱庆
【摘 要】Chengdao area of Shengli Oilfield is one of the most complex and
unstable waters , it is very difficult to repair and maintain the subsea
pipeline .The repairing method of subsea pipeline leak in the shallow sea
area , and the deformation and frac-ture of outside pipe are discussed , as
well as the construction technology of repair .%考虑到胜利油田埕岛海域海底管线的修复及维护施工难度大，分析埕岛油田浅海区域内海底管道漏点、外管变形及断裂的修复方法，同时对修复的施工工艺进行探讨。
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2014(000)004
【总页数】4页(P114-116,120)
【关键词】埕岛油田;海底管道;水上修复技术;水下修复技术
【作 者】朱庆
【作者单位】胜利油田分公司海洋采油厂，山东东营257237
【正文语种】中 文
【中图分类】U674.38
埕岛油田经过近20年建设，已具备较为完善的海底管网设施，截至2013年底，建成了海底输油输气管线超过300 km，这些错综复杂的综合海底管网成为埕岛油田的动脉，在油田开发中发挥了至关重要的作用。随着时间的推移，一些海底管道的运营寿命已接近后期，由于自然因素和人为因素的影响，近几年海底管道故障出现的频率在逐年增加[1-2]。不同的损伤机理造成海底管道损伤的形式可以分为管道变形、穿孔泄露和破损断裂三种形式。针对这三种形式研究制定的海底管道修复技术，主要分为水上修复法、水下修复法、断裂或变形处打卡等方法。多年来，在埕岛油田所处滩浅海的海工工程施工中，不断总结经验，探索创新，创造和完善了一整套海底输油、注水、输气管线全过程的施工工艺。
海底管道悬跨维护技术研究
海底管道悬跨维护技术研究
【摘要】海底管道悬跨的产生有诸多原因，波浪和海流的冲刷、异常潮流和暴风的作用、土壤性能的改变和海底的凸凹不平都很容易使管道产生悬跨。当海底管道出现悬跨后，使得海底管道的运营风险剧增，严重影响海上油气的安全生产。因此采取合理的方法对海底悬跨管道进行维护治理显得尤为重要，国内外采用了多种海底管道悬跨防治和维护措施。本文总结了海底管道悬跨维护方法，以期为海底管道悬跨的维护提供指导性参考。
【关键词】海底管道 冲刷 悬跨 维护
海底管道被誉为海上油气田开发的生命线，是一种高效、经济可靠的油气输送方式，实践已经证明，管道输送是海洋油气运输的最有效和最安全的输送方式。
海底的地形和地质构成，波浪与海流的作用，海底沙波或沙丘运动以及土壤性能的改变等等，都会引起管跨的发生。无论管跨由何原因产生，只要到达临界悬空长度，轴向过载应力和涡激振动会对管道的安全运行构成威胁；另外，悬跨管道失去了土壤的掩埋，在遭受坠物或抛锚冲击时更易受到损伤，加之悬跨的管道直接曝露于海床表面，容易与渔船拖网发生干扰、拖挂现象，甚至在拖拉下发生位移、屈曲。因此，寻找一种切实可行的管道悬跨治理方法，对保证海底管线在役期间的安全运行具有重要意义。
1 海底管道悬跨的维护与治理
针对海底管道悬跨这一重大安全隐患，国内外采用了多种海底管道悬跨防治和维护措施，常用的措施有重新挖沟埋管法、填埋覆盖法、水下支撑法、加重法、降流促淤法等方法。
1.1 重新挖沟埋管
重新挖沟埋设法可以消除管道悬跨的支撑肩，将管道沉降到冲刷深度以下，从而避免自由悬跨的发生。根据所采用的挖沟设备不同又分为犁式挖沟法和喷射式挖沟法。如图1所示。海底管道挖沟埋设，能避开、减轻或防止管道损伤或使损伤的危险减至最少，因而世界各国都对管道埋设有一定要求。海底管线的埋深取决于多种变量，其中包括波浪气候、沉积物的大小、潮流冲蚀和土壤液化的可能性，以及未来扩建航道、工程的重要性和管道损坏的环境影响等因素 。
黄河水下三角洲埕岛油田海底管线悬空分析
第２７卷第２期 海 岸 工 程 ２００８年６月
文章编号：１００２—３６８２（２００８）０２—００２６—０６
黄河水下三角洲埕岛油田海底管线悬空分析
冯秀丽，陈之贺，林 霖，王园君，董卫卫
（中国海洋大学海洋地球科学学院，山东青岛２６６１００）
摘要：现代黄河三角洲埕岛油田海底管线的调查发现了许多管线悬空现象。分析表明，悬 空主要在３种条件下产生，其中平台周围冲刷坑导致的管线悬空是最主要的。经计算可知，所 调查管线的最大允许悬空长度为ｌ８．６ ｍ，其中有３条管线悬空长度已超过此值，应及时进行
治理。 关键词：海底管线Ｉ悬空长度；埕岛油田 中圈分类号：Ｐ７５６．２ 文献标识码：Ａ
埕岛油田处于渤海湾南部现代黄河水下三角洲的极浅海域，是胜利油田的主力采油
区块。已陆续建成各类平台约６９座，建成各类海底管缆约１３４条段，总长近２００ ｋｍ；年
产石油２００×１０ ｔ以上，是一个颇具规模的浅海油田。然而，由于埕岛海域的海洋环境、
浅海地层工程地质条件及海底地貌非常复杂，海底管道极易出现悬空现象。管线悬空段
一方面受疲劳破坏的威胁，另一方面水流遇管线会产生尾流涡旋，会对管道诱发振动效
应。当尾流涡旋释放频率与管道自振频率相一致时，共振即可产生。共振现象一旦发
生，将导致管道失稳而遭破坏。因此，分析海底管线的悬空及其最大允许悬空长度具有
重要的实际应用价值。
本文根据１５条海底管线调查的结果，对研究区（研究区位置如图１）内管线的悬空现
象进行分析。
１微地貌形态
根据有关文献ｎ ３及对海底管道现状调查资料，埕岛海区海底表面根据地貌体成因
及形态等可划分为粗糙海底地貌、斑状海底地貌和蚀余台地地貌三种类型（图２）。
１）粗糙海底地貌
海底表面较为平缓，表层为沉积物粒径较大的黄河三角洲蚀退相粉砂。水深１５ １ＴＩ
附近潮流流速较大，深水区粗糙海底表面存在较弱的潮流冲刷痕迹；在水深小于１２ ｍ的
粗糙海底，海底表面相对平滑。