南堡油田1号构造海底管道潮流数学模型研究

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1、试验弼究李凯双：南堡油田1号构造海底管道潮流数学模型研究南堡油田1号构造海底管道潮流数学模型研究李凯双摘要：根据渤海湾曹妃甸海域的潮流特点，应用平面二维潮流数学模型，研究南堡油田1号构造人工岛工程建成后对海底管道海域水动力环境的影响。计算结果表明，工程建成后，管道海域潮流主要在人工岛附近发生绕流，远离人工岛的水流变化不大；NP1—1D人_E-岛离岸较近，其水动力变化比NP1-2D和NP1-3D小。就单个人工岛而言，人工岛迎流侧水流受到建筑物阻挡，背流侧为绕流隐蔽区，流速均有所减小；平行流向侧由于建筑物束窄了潮流通

2、道，流速有所增加。潮流数学模型研究结果可为海床稳定性评价及岸滩演变分析提供水动力条件。关键词：南堡油田；人工岛；海底管道；潮流；数值模拟Doi：10．3969／j．issn．1006-6896．2016．4．Ol1MathematicalModelResearchonNanpu0ilfieldCOnstruction1SubmarinePipelineTidalCurrentLiKaishuangAbstract：AccordingtothecharacteristicoftidalCUtrentintheCaO

3、feidionseaarea．BahaiBay．theplane2Dtidalcurrentnumericalmodelisemplayedtostudytheefctofthe1#Nanpu0ilfieldartificialislandsonlocalhydrodynamicenvironment．AftercampletionoftheProject，thetidalCUrrentmainlyflowsaroundtheartificialislandswhlieaim0stkeepsinvari—able

4、fdrfromtheislands．NP1—1DisneartheshorelineSOtheflowfieldhaslesschangethanNP1—2DandNP1—3D．Fordsingleisland．duetotheresistanceandhiddenefeCtatthefrontandbackoftheisland，respectively，theflowvelocitydecreasesinthistwoarea．Whfie。becausetheislandsactaStidalchannelc

5、ontractions，thevelocityincreasesatthepar-allelsides．TheresuItsareprovidedfortheseabedstabilityevaluationandtheanalysisoftheevolutionofthebank．Keywords：Nanpu0ilfield；artificialisland；submarinepipeline；tidalCUrrent；numericalsimulati0n冀东南堡油田位于河北省唐山市境内曹妃甸港NP1—3D和

6、NP1-2D的原油外输、注水供水及NP1—区，位于曹妃甸西北约10～20km处。南堡油田129P高压注水等输送功能，担负着南堡油田生产开号构造从现有海塘往外建设西线、中线、东线3条发的输送任务。进海路工程，并在路堤堤头建设人工岛作为采油平台，以实现海油陆采。南堡油田1号构造目前建有3个人工岛和7条海底管道，人工岛工程平面位置如图1所示(管线位置略)。NPI—ID位于南堡滩海潮沟以北2m等深线以外的浅滩，滩面高程为O．5—一2．2m，NPI一2D和NP1—3D位于外海水深较深处。7条海底管道中，混输油管道4条，供水

7、管道2条，注水管道1条，主要负责NP1—5P、NPI一29P、图1南堡油田1号构造示意图中国石油冀东油田公司32油气田地面工程http~www．yqtdmgc．COI1]第35卷第4期(201604)试验砷究近岸浅滩地区人工岛工程的修建，将重新改变数，nl／so当地的流场分布，可能会在海底的某些地方产生冲方程的数值求解采用有限体积法。模型的初始刷，某些地方产生淤积，进而改变周边海底地形。条件设定为静水条件，模型的固边界采用法向流速本文在分析曹妃甸海域潮位和潮流运动特征的基础为零的边界条件，外海开边界给定潮位过程线

8、。上，应用二维潮流数学模型研究南堡油田人工岛建为了更好地从整体上认识工程所在海域复杂的成前后当地水动力环境的改变。水流运动，为本局部模型提供相对精确的边界条件，采用大范围嵌套小范围的计算方法：先建立渤1工程区的潮汐与潮流特征海地区的大范围数学模型，由东中国海潮波模型给曹妃甸海域主要受左旋经渤海湾而形成的南潮出大范围数学模型的开边界潮位过程线，进而再海潮波系统控制，潮沙形态