海底管道悬空处理技术探讨.doc

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1、海底管道悬空处理技术探讨关键词：海底管线海底电缆管道悬空悬空治理管道开挖1>NP1-3D/NP1-1D海底管道概况屮国石油天然气股份有限公司冀东油田公司，计划开发南堡油田1号构造。该构造地理位置位于河北省滦南县南堡乡西偏南4km浅水海域，距海岸线最近约l.Okmo开发模式采用半海半路式开发。1号构造包括:NP1-5P井口平台、NP1JD人工岛、NP12D人工岛、NP1・3D、1座陆岸终端、1座试验井场、1座35KV变电站。海底管道的主耍流程：来5NP1-1P.NP1-5P井口平台井流物分别经各自的海底混输管道输送至NP1・3D（3号人工岛

2、），同NP1・3D流体混合后，再经NP1-3D至NP1-1D海底油、气、水混输管道输送到NP1-1D号岛oNPl-lD将提供注水用水，经NP1JD至NP1・3D注水海底管道输至NP1-3D,满足NP1・1P平台、NP1-5P和NP1-3D注水要求。2、海底管线问题的提出及原因分析冀东南堡油叩1号人工岛和3号人工岛之间的海管海缆包括一条混输管道，一条注水管道，两条海底电缆，长度均为6.4kmo混输管道为双层管，内管①406.4mm,外管①559mm；注水管道为单层管，管径①219.1mm。根据胜利油田信科海洋勘察测绘有限公司完成的《冀东油田

3、南堡作业区号岛海底管缆调查报告》（2010年8月），南堡1-3号岛混输管道和输水管道埋深浅于设计要求的1.5m（海管管顶起算），部分管道已经裸露，特别是在管道路由上的儿处海底管道非法取砂活动，致使管道出现悬空状态，悬空位置在距离1#岛3.5公里到4公里处。混输管道局部悬空高度可达5.15m左右,悬空区段的管道总长约为0.37公里左右。管道埋深不够和非法取砂形成的海管悬空是管道安全运行的隐患。3、悬空处理方案的对比与选取下面分别提出了三个可行方案：①悬空段回填碎石粗砂开挖方案②悬空段袋装粗砂支护开挖方案③悬空段水下短桩支护开挖方案根据技术比

4、较，不推荐水下短桩支护方案，理由如下：%1水下短桩支撑方案主要应用于立管部位由于冲刷引起的立管底部悬跨处理，优点是其耐冲刷能力比水泥砂袋的冲刷能力强。而本工程管道悬跨是由于非法取砂，吸砂坑内悬跨回填砂袋不会出现冲刷失稳。②水下短桩支撑方案需要打桩浮吊及振动打桩锤，增加成本。③悬空段处理采用砂袋回填可以使管道得到连续刚性支撑，且可得到覆盖保护，而水下短桩采用的是断续支撑，还需回填石料并覆盖保护。④水下短桥质量不易保证，且混输管道的直径较大，管重较大，安装容易出现问题。考虑应尽量减小水下挖沟工程量，推荐方案为②悬空段袋装粗砂支护开挖方案。4、

5、施工方案文件、设备物资准备线路扫查碎石回填水下支撑冲吸泥管水力冲射挖沟机拆支撑每次沉降高度200-在距管道6-7米处抛石筑毛石护0.3米粗砂0.3米碎石0.5米块石确定管道路由标高验收合格提交竣工资料（1）声纳扫查，确定悬空位置。将声纳扫查仪安装在潜水支持船上，海管、海缆路由自1#岛开始向3#岛沿之字形方向进行扫查，并出具扫查报告；（2）潜水员下水对海管、海缆悬跨的两端和悬跨最高的位置拴浮漂标识，并插钎子进一步做标识，定位人员跟踪记录扫查的坐标，确定相应位置。（3）回填、立支撑%1连接简易砂石料导向漏斗，填料散碎鹅卵石和碎石，直径必须小于

6、5cm；抛石船上部布置翻铲和导向漏斗，船舶在海管的正上方就位，将导向漏斗用脚手架固定在驳船的尾部，船尾朝向1#岛海管悬跨的起始端位置，潜水员下水，将导向漏斗的帆布口袋末端放置海管现有高度以下的右侧位置，潜水员出水后将砂石料倒入漏斗内，漏入海管悬跨位置下的海床上。填满之后再填左侧；砂石料导向漏斗%1潜水员下水对回填的砂石料进行平整处理。；%1抛砂袋立支撑：混输管道每隔15米做一个类似的支撑点位共做12个；注水管道每隔7米做一个类似的支撑点位，共做18个，如下图所示。两拨潜水员同吋下水，在每个支撑点处按照支撑点所需的高度将所抛袋装粗砂垫在悬空

7、管道下方，形成新的备用支撑点;支撑示意图混输管道悬空段支撑示意图混输管道沙袋支撑点高度（3）削尖冀东混输管线消尖处理区段如下图所示：处理段总长：561米，管线需下沉深度约：3.3米。b.削尖挖沟作业方法及流程此次后挖沟（混输管道削尖处理）是18”油气管线，存在悬空段。需处理的管线全长561米，管线需下沉最大深度3.3米。处理过程需分段进行，一次管线下沉深度不能超过0.5米。流程如下：c.挖沟机作业原理利用挖沟机产生的大流量喷冲水流，对管线底海床进行冲刷，从而对管线底土壤进行液化，液化土壤随流冲走，从而形成管沟。管线在自重的作用下，沉入沟中

8、。从而达到挖沟的目的。d.后挖沟方法说明此次削尖处理的土质为：分质粘土和粉土层。本次作业条件苛刻，作业吋应尽量减少挖沟机与管线的接触；同时作业时喷冲水流的冲击力尽量降低；采取多遍开挖；作业速度