海上石油与天然气的勘探开发已经成为石油工业很重要的一部分,而海底管道是海洋石油天然气运输的重要手段,是海上石油天然气开发生产的生命线。
自 1954 年美国 Brown & Root 海洋工程公司在墨西哥湾铺设第一条海底管道以来,在包括中国海域在内的全球各个海域已铺设了大量海底管道。世界上的海上大型油气田,包括伊朗的沙山油田、挪威海域的埃菲斯克油田和英国海域的福蒂斯油田等均采用海底管道进行原油运输。自 1985 年在渤海埕北油田建成第一条海底输油管道以来,我国已在不同海域建成 80 多个油气田,各种规格管道近百条,总长超过 4000km。 因此,海底管道对于海上油气开发具有重要意义。
海底管道系统复杂,通常来说海底管道由大型钢质海底管道、泵站、供电和通讯系统组成。海上油气田油、气、水的集输、储运,多是通过海底管道来完成,海底管道把海上油田的整个生产密切系统组合起来。石油圈原创www.oilsns.com
与铁路、公路、水运等其他运输方式相比,管道运输具有突出的优点,如管道运输是连续运输,运输量大;投资省见效快;安全密封;损耗小,效率高;便于管理、易于实现远程集中监控等优点,在全世界得到了广泛的应用和快速发展。
但是由于海底管道所处环境复杂,容易产生管道腐蚀、堵塞等问题,发生事故的概率较大,尤其是一些老管线,容易因为管道存在腐蚀缺陷,导致管道发生泄漏,维修维护要花费大量的人力物力,不但给石油公司带来了巨大的经济损失,也会污染环境。因此,海底管道运行状况直接影响海上油气田的安全。所以,有必要对油气管道腐蚀进行失效分析,发展高效可靠的管道检测技术,对管道进行检测与完整性评估,确认管道运行风险大小,及时的对海底管道进行维护维修,确保海底管道安全稳定运行。本期石油圈将介绍一种海底腐蚀监测仪,该仪器是一种管道外部检测仪器,彻底改变了传统的作业模式。
管道运行过程中由于管道材质老化腐蚀,以及天然气中含有的杂质在管道内沉积、聚集,容易导致管道的流通面积减小,甚至出现堵塞,同时这些沉积物又会加速管道的内腐蚀, 所以这时就要确定管道中沉积物沉积或管道腐蚀位置,并进行清管作业,以保证管线的输送能力、控制腐蚀。但是清管器在作业过程中经常会出现“失踪”的情况,这不仅会影响清管作业效率和油气传输,也极易造成管道安全隐患。因此,及时寻找“失踪”的清管器对于管道运输来说极为重要。针对上述情况,石油圈为大家带来两种海底检测技术与装备—管道清管器追踪技术和Explorer,这两种技术装备可以确定管道堵塞位置、追踪“失踪”的清管器,对保障海底管道的流通性十分重要。
下面,小编为诸位节选了本期海底管道检测技术与装备的部分内容,大家先行了解一下。
Seatooth PipeLogger腐蚀监测仪
Seatooth PipeLogger腐蚀监测仪可用于管线腐蚀情况的无线实时监控与数据记录,专门服务于埋藏管线等水下资产的改造作业。SP腐蚀监测仪的研发旨在降低水下管线或跨接管长期监控的作业成本,该工具的研制彻底改变了水下资产完整性监控模式。
SP系统数据记录器所记录的传感数据,可在后续程序中由DRU提供的ROV实现无线收集。SP自身为一个独立设备,但也可与其他仪器联合组成网络系统设备共同作用。
SP调幅系统可应用于下列情况:①监控周遭海水流动对水下设备的冲击振动情况、监控管线内部流体流动对水下管线的冲击振动情况、监控水下波动区流体对部署设备的冲击振动情况,进而实时了解累积性管线疲劳状态。
彻底改变了水下资产完整性监控模式?这项革命性的技术看起来好炫!
清管器追踪技术
清管器下放到海底管线中后时不时地会发生各种走丢、停滞不前等的麻烦情况,对此,Tracerco公司研发了一种十分好用的方法:对清管器进行放射性同位素的标识,并采用配套仪器在管道外对其进行监测,从而可以得到清管器的位置和清管器前进的速度等等一系列信息,不仅可以寻回走丢或者故障的“pig”,还能帮助客户们优化作业方案,节约大量的人力物力。
Tracerco公司的追踪系统可实现实时的数据收集,优化ROV和潜水器的使用。该系统可靠性高,可应用于管道的全生命周期内。从试运营前,到操作过程中,再到停运后,都需要对清管器进行准确的追踪。在工具隔离、定位(精度+/- 5cm)、注水、冲洗、测径和排水、管道在线检查或钢管漏磁检测、刚性管道、管中管系统或埋置管道等作业中,该系统都可以帮助用户获得清管器或追踪工具的位置信息。准确可靠的清管器追踪还可以应用到泡沫清管器中,作为管道清洗测试中的一部分。
安装追踪设备的清管器容易被找到,那没有安装追踪设备的清管器还能找到吗??不要担心,如果是没有安装追踪设备的清管器卡住了,也可以用Tracerco出品的Explorer探测器对其进行定位。
管道流动安全性保障—Explorer
保障管道流动安全性的Explorer系列产品(以下简称Explorer),其独特的技术可以快速扫描海底数公里的管道,可以快速识别导致异常流动的污垢积聚位置。这为作业者带来了用于检测和定位积垢位置的简单便捷的方案。非侵入式的Explorer,与Discovery配合使用,可以从管道外部检测管道内的流体介质。无需去除管道的保护涂层,或是中断生产进行检查,使其成为解决管道流动安全性问题的低成本解决方案。
Explorer作业水深可达3000米(10,000英尺),可检测的管道直径范围为2-60英寸(50.8-1524毫米)。它具有检测各种不同管道系统的能力:如标准刚性管(已加涂层或未加涂层)、同心管、管束系统和软管等。石油圈原创www.oilsns.com
这款产品已用在了一些海底管道项目上,包括一个北海项目和墨西哥湾项目。截止目前,Explorer为客户带来了满意的结果,被证明是检测积垢的有效手段,而且也方便部署实施。
这三项技术看起来都如此的高大上,在严苛的海底环境下作业如鱼得水,没有丝毫影响,究竟它们是如何实现的呢?欲知详情如何,请持续关注石油圈!
来自/Tracerco等 编辑/张永君
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石油圈认证作者
- 毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。