錦州202凝析氣田海底管道投產(chǎn)工藝

1、錦州20-2凝析氣田海底管道投產(chǎn)工藝 錦州港是我國北部沿海的重要商港，位于遼東灣的西北部，是遼西地區(qū)唯一的對(duì)外開放口岸。為滿足錦州港發(fā)展及船舶安全進(jìn)出的要求，需要對(duì)進(jìn)港主航道進(jìn)行擴(kuò)建，航道走向基本為南北方向，航道穿越錦州20-2凝析氣田登陸管線。為滿足錦州港擴(kuò)建工程，對(duì)錦州20-2海底管道進(jìn)行了改造，與航道交叉跨越區(qū)域管道切割去除，鋪設(shè)平行于舊管道的新管道。新管道長1600m，與航道相交的管線埋設(shè)深度為原海底泥面以下9.5m，通過兩套法蘭膨脹彎與原管線連接。改造管線路由如圖1所示。海管改造完成后，對(duì)錦州20-2登陸海管進(jìn)行整體清管、試壓，試壓合格后進(jìn)行投產(chǎn)作業(yè)。 錦州20-2登陸管線直徑為12

2、.75m，管線總長約51km，日輸油氣1.5106m3(標(biāo)準(zhǔn))。為縮短投產(chǎn)周期，盡早恢復(fù)生產(chǎn)，海管試壓結(jié)束后立即投產(chǎn)，海管投產(chǎn)方案確定為：海管排水完成后首先進(jìn)行海管惰化，海管干燥與天然氣投產(chǎn)同步進(jìn)行。1清管器選型設(shè)計(jì) 根據(jù)投產(chǎn)工藝方案，排水過程都是單獨(dú)進(jìn)行的，排水后管內(nèi)剩余水量的多少直接影響干燥劑干燥的效果，排水過程和干燥劑干燥過程都由清管器組成的列車實(shí)現(xiàn)，良好的清管器選型設(shè)計(jì)是保證管道投產(chǎn)的關(guān)鍵。清管器選型設(shè)計(jì)遵循的基本原則是摩擦阻力小、密封性能好、經(jīng)過清管器的液體泄漏量少。根據(jù)文獻(xiàn)15所述不同類型清管器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及運(yùn)行效果，錦州20-2凝析氣田海底管道投產(chǎn)作業(yè)選用了雙向直板型清管器和裸體泡

3、沫清管器，如圖2所示。雙向直板型清管器有2組直板，每組設(shè)置導(dǎo)向板1片，密封板4片，其材料為聚氨酯。該類型清管器通過能力強(qiáng)，對(duì)變形較大的管線也能通過，不易造成阻塞；密封效果好，經(jīng)過直線管段的液體泄漏量可以忽略；相對(duì)于皮碗，直板更簡單，逆向流動(dòng)影響小6。裸體泡沫清管器由高強(qiáng)度聚氨酯材料直接模具發(fā)泡成型，表面無彈性保護(hù)膜，具有很強(qiáng)的吸水性能；質(zhì)地柔軟，柔韌性能好，變形量可達(dá)60%，通過能力強(qiáng)，不易卡在管道中。該清管器可用于管道除水、清污、擦洗、除塵、密封及對(duì)管線進(jìn)行物理干燥。2錦州20-2海管排水工藝排水作業(yè)分為脫鹽除水和掃水兩個(gè)階段，由排水列車完成。排水列車由多個(gè)清管器組成，排水列車的多個(gè)清管器間

4、隔形成段塞，良好的清管器選型設(shè)計(jì)和排水工藝是保證排水效果的關(guān)鍵。錦州20-2海管排水作業(yè)過程將脫鹽除水和掃水合并進(jìn)行。采用如下方案：排水列車總共采用5個(gè)清管器組成4個(gè)車廂，由壓縮干空氣推動(dòng)排水列車自陸地終端向海上平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，排水列車如圖3所示。5個(gè)清管器從前進(jìn)方向起依次編號(hào)為15，1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)清管器為雙向直板型清管器，其余為裸體泡沫清管器。4個(gè)車廂從前進(jìn)方向起依次編號(hào)為14，而排水列車前后的海水和干空氣也將分別編號(hào)為0和5。第1個(gè)車廂內(nèi)的介質(zhì)為淡水，體積為30m3，第2、3、4號(hào)車廂內(nèi)的介質(zhì)為干空氣，長度約為1000m。3錦州20-2海管惰化工藝海管排水完成后，首先進(jìn)行氮?dú)舛杌?。氮?dú)舛杌值?/p>

5、氣置換和充壓2個(gè)階段，氮?dú)庵脫Q過程將管內(nèi)空氣置換為氮?dú)?，以保證天然氣安全引入海管；充壓至海管氮?dú)鈮毫Σ坏陀?.02mpa，保證海管系統(tǒng)處于惰化狀態(tài)。在陸地終端，采用空氣加熱氣化器氣化高純度液氮完成海管惰化處理，注氮工藝流程如圖4所示。氮?dú)舛杌に囈笃脚_(tái)海管發(fā)球筒處檢測(cè)含氧量低于2%，以免油氣引入海管的投產(chǎn)過程中產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。檢測(cè)合格后關(guān)閉平臺(tái)發(fā)球筒，向海管充氮?dú)庵翂毫?.2mpa，封閉海管。4錦州20-2海管干燥工藝 海底管道排水作業(yè)除去管道中的游離水，最終使管道中除了個(gè)別低洼段外，大部分的水已被除掉，但在管壁上會(huì)遺留下一層薄薄的水膜，水膜的厚度一般在0.050.15mm范圍內(nèi)2。管道中含

6、水不僅會(huì)引起管內(nèi)壁和附屬設(shè)備的腐蝕使所輸產(chǎn)品受到污染，而且在高壓條件下天然氣會(huì)形成水合物，阻塞輸氣管道7。因此，錦州20-2天然氣管投產(chǎn)時(shí)采用乙二醇對(duì)管道進(jìn)行徹底干燥，除去管道中的游離水和絕大部分水蒸氣。 海管投產(chǎn)與乙二醇干燥同步進(jìn)行：采用3個(gè)雙向直板型清管器組成乙二醇干燥列車，設(shè)置2個(gè)乙二醇干燥劑車廂，凝析天然氣直接推動(dòng)乙二醇干燥清管列車完成投產(chǎn)。3個(gè)清管器從前進(jìn)方向起依次編號(hào)為1、2、3。兩節(jié)車廂從前進(jìn)方向起依次編號(hào)為1、2，1號(hào)清管器前的管內(nèi)的剩余水(含乙二醇)和2號(hào)清管器后的凝析天然氣也分別編號(hào)為0和3。乙二醇干燥清管列車如圖5所示，在1號(hào)清管器前注入適量乙二醇，有利于第一節(jié)車廂的密封

7、，防止氣體的竄漏；并對(duì)干燥清管列車進(jìn)行潤滑，有利于列車的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。5錦州20-2海管投產(chǎn)效果檢測(cè)與評(píng)價(jià)5.1清管器 平臺(tái)端接收排水清管列車，未見明顯氣體竄漏現(xiàn)象。直板型清管器密封板邊緣略有磨損，磨損邊緣厚度不大于密封板厚度的1/3，說明聚氨酯材料的耐磨性能、彈性和密封性能良好，滿足排水要求，有效地防止了液體的竄漏。裸體泡沫清管器表面完好，無破裂現(xiàn)象。5.2排水效果 聚氨酯直板清管具有較好的密封性能，有效地防止了液體的竄漏，在排水清管列車的第2節(jié)車廂內(nèi)未見大量游離水存在，最后一個(gè)裸體泡沫清管器表面干燥，未見游離水出現(xiàn)，說明達(dá)到了較好的排水效果。5.3氮?dú)馇榛Ч?在陸地終端向管道內(nèi)注入高純度氮?dú)?，氮?dú)馄髁?500m3/h，注入氮?dú)饧s3h后，在平臺(tái)端測(cè)氮?dú)獾暮鯘舛?，連續(xù)4次為小于0.5%，惰化滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。6結(jié)論 1)根據(jù)錦州20-2海底管道改線施工方案及管道運(yùn)行情況制定了海管排水、惰化、干燥投產(chǎn)工藝方案，達(dá)到了較好的投產(chǎn)效果。 2)設(shè)計(jì)了排水與干燥列車，采用聚氨酯材料制作的直板型清管器具有較好的耐磨性和密封性，在直管段清管器前端的海水泄漏可以忽略，清管列車后端裸體泡沫清管器干燥，無游離水，取得了較好