海上结构物拆除技术及方案研究.pdf

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1、第6期-45-海上结构物拆除技术及方案研究魏羲（中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营257000）[摘要]介绍了国内外常见的平台弃置方式以及水下切割方式。针对胜利埕岛油田弃置平台的特点，对切割方式进行对比分析，提出相应的技术及方案，为海上结构物拆除提供有效的施工方案。[关键词]弃置平台；海上结构物；拆除方法胜利海域的埕岛油田是我国较早开发的一批患，因此亟需拆除。海上油田，其主要采用“卫星平台—海底管线—1水下拆除工艺综述中心平台—海底管线—陆地接转站”方式全天候1.1水力切割工艺生产。随着几十年的开发，这些单井平台逐渐达到了使用寿命，且已无继续延长使用的价值，将水力割刀切割工艺

2、，是一种机械式管内切被废弃。这些被弃置的平台及其配套构件占用割方法，特别适用于井口套管、隔水管拆除的切井区航道，给海上航运及施工安全带来了巨大隐割。主要原理为：通过螺杆钻具将液力转化成金刚石割刀的旋转，实现对管结构的切割。图1水力割刀切割原理图2水力割刀装置1.2管内热熔切割工艺管内热熔切割，目前该装置及配套系统已由中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院研制完成，并通过了大量的实验验证。主要原理为：采用桩管内阵列汽油割炬旋转切割。作者简介：魏羲（1988—），男，湖北襄樊人，本科学历，助理工程师。主要从事海洋平台结构设计、分析工作。图3管内热熔切割工艺原理图石油和化工设备-46-论文广场2

3、017年第20卷管内残留液体进行吹扫。图5海底管线扫线示意图管线支撑桩拆除。首先采用水下电氧切割打图4管内热熔切割装置开管卡，将海管提出，然后对支撑桩周围泥沙进行清理及喷冲作业，采用电氧切割方式拆除管线1.3超高压水／砂冲蚀切割工艺支撑桩。超高压水／砂冲蚀切割用于水下主要是内切有交叉障碍的海管拆除。海管在水平路由段割，其原理是混合有金刚砂或石榴石砂这种非常有其它管线交叉布置，根据现场探摸情况，对交硬的研磨砂的高压水喷射（压力高达250MPa）。叉点位置邻近20m位置进行水下分段，并采用快1.4水下作业舱+电氧切割工艺速封堵器对断口位置进行快速封堵。通过使用围堰清淤、放坡清淤和水下作业舱气举反

4、排清淤法创造作业空间。水下电氧切割是借助空心割条产生的电弧把工件熔化，并用空心割条中喷射出的氧气把熔化金属吹开形成割口。1.5金刚石链锯切割工艺金刚石绳锯切割具主要通过金刚石打磨结构体，完成切割作业。金刚石绳锯切割技术，设备图6海管水下分段切割示意图占地少，绳锯切割不受尺寸限制、效率高。但切割时串珠磨损较快，利用率低。海底水平段管线清淤及提吊。在提吊前，须1.6海底管线拆除工艺对管线水平段进行清淤喷冲，将海管暴露，然后扫线，在待拆除海底管线两端安装扫线阀，利用浮吊将管线提吊至辅助工程船上，上吊过程利用添加1%的原油清洗剂的80℃热水对管线内残需保证海管具有足够的水平距离和合适的起吊角留物进行

5、清除，利用热水循环扫线后，用空气对度。图7立管拆除示意图海管上船分割。海管上船后，对自由端管段、内管和外管进行固定后，采用氧乙炔切割进行切割作业，并对内管进行快速封堵。第6期魏羲海上结构物拆除技术及方案研究-47-图8海管上船切割分段示意图一段切割完成后，采用锚绞车拖动工程船向前移动，浮吊配合提吊海管上船，进行分段切割拆除。2主要拆除方案比选2.1拆除顺序方案比选平台及辅助地面设图9拆除顺序方案一施的拆除顺序将影响拆除施工的安全性、环境保护、拆除效率等，以埕岛油田弃置平台的具体特点为例，对其拆除顺序进行分析。方案一：其主要原则为，先拆外围设施，后拆平台及井口，总体顺序见图9。方案二：其主要图

6、10拆除顺序方案二原则为，先拆平台及井口，后拆外围设施，总体顺序见图10。根据上述两种拆除顺序的方案，对顺序方案进行对比分析。表1拆除顺序方案对比表项目拆除顺序方案一拆除顺序方案二1.工艺连续，节省成本1.拆导管架平台过程空间相对较小2.外围设施先拆除，为平台拆除提供有效的作业空间2.导管架拆除后，其它设施拆除无借助平台，须搭建脚特点3.导管架平台可以作为拆除工艺平台，便于施工，同手架等辅助设施时降低拆除成本3.工艺分散，施工成本较高、拆除周期长综合拆除工艺适应性、环境保护剂安全、施2.2井口套管拆除方案比选工成本控制等因素，确定方案一为胜利埕岛油田根据埕岛油田弃置平台数据，目前残留的井弃置

7、平台等设施拆除的总体顺序方案。口套管主要包括：表层套管和技术套管，须全部石油和化工设备-48-论文广场2017年第20卷拆除。后，仍可能残留部分原油及可燃气体，故不采用因井口套管外部为隔水管，采用外切割方式电氧切割或管内热熔切割方式。较困难，因此采用管内切割方式。根据上述原因，对于井口套管的拆除拟采用因井口套管内部为井口，在进行永久封井水力割刀切割或高压磨料射流切割方法，现对这两种方案进行对比分析。表2井口套