海上石油與天然氣的勘探開發已經成為石油工業很重要的一部分,而海底管道是海洋石油天然氣運輸的重要手段,是海上石油天然氣開發生產的生命線。
自 1954 年美國 Brown & Root 海洋工程公司在墨西哥灣鋪設第一條海底管道以來,在包括中國海域在內的全球各個海域已鋪設了大量海底管道。世界上的海上大型油氣田,包括伊朗的沙山油田、挪威海域的埃菲斯克油田和英國海域的福蒂斯油田等均采用海底管道進行原油運輸。自 1985 年在渤海埕北油田建成第一條海底輸油管道以來,我國已在不同海域建成 80 多個油氣田,各種規格管道近百條,總長超過 4000km。 因此,海底管道對于海上油氣開發具有重要意義。
海底管道系統復雜,通常來說海底管道由大型鋼質海底管道、泵站、供電和通訊系統組成。海上油氣田油、氣、水的集輸、儲運,多是通過海底管道來完成,海底管道把海上油田的整個生產密切系統組合起來。石油圈原創www.h29736.cn
與鐵路、公路、水運等其他運輸方式相比,管道運輸具有突出的優點,如管道運輸是連續運輸,運輸量大;投資省見效快;安全密封;損耗小,效率高;便于管理、易于實現遠程集中監控等優點,在全世界得到了廣泛的應用和快速發展。
但是由于海底管道所處環境復雜,容易產生管道腐蝕、堵塞等問題,發生事故的概率較大,尤其是一些老管線,容易因為管道存在腐蝕缺陷,導致管道發生泄漏,維修維護要花費大量的人力物力,不但給石油公司帶來了巨大的經濟損失,也會污染環境。因此,海底管道運行狀況直接影響海上油氣田的安全。所以,有必要對油氣管道腐蝕進行失效分析,發展高效可靠的管道檢測技術,對管道進行檢測與完整性評估,確認管道運行風險大小,及時的對海底管道進行維護維修,確保海底管道安全穩定運行。本期石油圈將介紹一種海底腐蝕監測儀,該儀器是一種管道外部檢測儀器,徹底改變了傳統的作業模式。
管道運行過程中由于管道材質老化腐蝕,以及天然氣中含有的雜質在管道內沉積、聚集,容易導致管道的流通面積減小,甚至出現堵塞,同時這些沉積物又會加速管道的內腐蝕, 所以這時就要確定管道中沉積物沉積或管道腐蝕位置,并進行清管作業,以保證管線的輸送能力、控制腐蝕。但是清管器在作業過程中經常會出現“失蹤”的情況,這不僅會影響清管作業效率和油氣傳輸,也極易造成管道安全隱患。因此,及時尋找“失蹤”的清管器對于管道運輸來說極為重要。針對上述情況,石油圈為大家帶來兩種海底檢測技術與裝備—管道清管器追蹤技術和Explorer,這兩種技術裝備可以確定管道堵塞位置、追蹤“失蹤”的清管器,對保障海底管道的流通性十分重要。
下面,小編為諸位節選了本期海底管道檢測技術與裝備的部分內容,大家先行了解一下。
Seatooth PipeLogger腐蝕監測儀
Seatooth PipeLogger腐蝕監測儀可用于管線腐蝕情況的無線實時監控與數據記錄,專門服務于埋藏管線等水下資產的改造作業。SP腐蝕監測儀的研發旨在降低水下管線或跨接管長期監控的作業成本,該工具的研制徹底改變了水下資產完整性監控模式。
SP系統數據記錄器所記錄的傳感數據,可在后續程序中由DRU提供的ROV實現無線收集。SP自身為一個獨立設備,但也可與其他儀器聯合組成網絡系統設備共同作用。
SP調幅系統可應用于下列情況:①監控周遭海水流動對水下設備的沖擊振動情況、監控管線內部流體流動對水下管線的沖擊振動情況、監控水下波動區流體對部署設備的沖擊振動情況,進而實時了解累積性管線疲勞狀態。
徹底改變了水下資產完整性監控模式?這項革命性的技術看起來好炫!
清管器追蹤技術
清管器下放到海底管線中后時不時地會發生各種走丟、停滯不前等的麻煩情況,對此,Tracerco公司研發了一種十分好用的方法:對清管器進行放射性同位素的標識,并采用配套儀器在管道外對其進行監測,從而可以得到清管器的位置和清管器前進的速度等等一系列信息,不僅可以尋回走丟或者故障的“pig”,還能幫助客戶們優化作業方案,節約大量的人力物力。
Tracerco公司的追蹤系統可實現實時的數據收集,優化ROV和潛水器的使用。該系統可靠性高,可應用于管道的全生命周期內。從試運營前,到操作過程中,再到停運后,都需要對清管器進行準確的追蹤。在工具隔離、定位(精度+/- 5cm)、注水、沖洗、測徑和排水、管道在線檢查或鋼管漏磁檢測、剛性管道、管中管系統或埋置管道等作業中,該系統都可以幫助用戶獲得清管器或追蹤工具的位置信息。準確可靠的清管器追蹤還可以應用到泡沫清管器中,作為管道清洗測試中的一部分。
安裝追蹤設備的清管器容易被找到,那沒有安裝追蹤設備的清管器還能找到嗎??不要擔心,如果是沒有安裝追蹤設備的清管器卡住了,也可以用Tracerco出品的Explorer探測器對其進行定位。
管道流動安全性保障—Explorer
保障管道流動安全性的Explorer系列產品(以下簡稱Explorer),其獨特的技術可以快速掃描海底數公里的管道,可以快速識別導致異常流動的污垢積聚位置。這為作業者帶來了用于檢測和定位積垢位置的簡單便捷的方案。非侵入式的Explorer,與Discovery配合使用,可以從管道外部檢測管道內的流體介質。無需去除管道的保護涂層,或是中斷生產進行檢查,使其成為解決管道流動安全性問題的低成本解決方案。
Explorer作業水深可達3000米(10,000英尺),可檢測的管道直徑范圍為2-60英寸(50.8-1524毫米)。它具有檢測各種不同管道系統的能力:如標準剛性管(已加涂層或未加涂層)、同心管、管束系統和軟管等。石油圈原創www.h29736.cn
這款產品已用在了一些海底管道項目上,包括一個北海項目和墨西哥灣項目。截止目前,Explorer為客戶帶來了滿意的結果,被證明是檢測積垢的有效手段,而且也方便部署實施。
這三項技術看起來都如此的高大上,在嚴苛的海底環境下作業如魚得水,沒有絲毫影響,究竟它們是如何實現的呢?欲知詳情如何,請持續關注石油圈!
來自/Tracerco等 ?編輯/張永君
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石油圈認證作者
- 畢業于中國石油大學(華東),油氣井工程碩士,長期聚焦國內外石油行業前沿技術裝備信息,具有數十萬字技術文獻翻譯經驗。