海上采油中心平臺與無人井口平臺等徑環(huán)路海管通球技術(shù)的應(yīng)用

殷 川，程東旭，方 剛，楊 光

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤南作業(yè)公司 天津 300459)

1 背景概述

海管使用過程中管內(nèi)會累積污物，使輸送效率下降，為保障其正常運(yùn)行，必須定期進(jìn)行清管作業(yè)。清管是新建管道投產(chǎn)、運(yùn)行的重要工作[1]。某油田結(jié)合其無人平臺實(shí)際情況，采用等徑環(huán)路海管設(shè)計(jì)，通過提高海管規(guī)格，在依托平臺與無人平臺之間形成等徑環(huán)路，不但節(jié)省了無人平臺收發(fā)球裝置，降低了平臺甲板面積和重量，而且實(shí)現(xiàn)無人化通球清管操作，提高了無人平臺操控的靈活性，在投產(chǎn)前基線檢測作業(yè)中取得了良好效果。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2020 年8 月某海上油田新建無人平臺投產(chǎn)，需進(jìn)行基線檢測?；€檢測是指針對管道本體狀態(tài)進(jìn)行的全面檢測，目的是獲得管道的基礎(chǔ)狀態(tài)，為今后判定各類缺陷的發(fā)展提供評估和比較的基礎(chǔ)[2]。此次基線檢測作業(yè)使用了等徑環(huán)路通球流程(圖1)，總共采用5 種清管球，依次為泡沫球、機(jī)械測徑球、機(jī)械鋼刷磁鐵球、電子幾何檢測球和金屬損失檢測球(漏磁檢測器)。通球時，清管球順著注水海管到達(dá)無人平臺，進(jìn)入彎管后通過SDV 閥進(jìn)入無人平臺混輸海管，再回到發(fā)球平臺，現(xiàn)場使用方便快捷?；€檢測作業(yè)的圓滿成功，為今后無人平臺的設(shè)計(jì)和投產(chǎn)做出了良好的示范。

圖1 等徑環(huán)路通球流程Fig.1 Equal-diameter loop pigging process

2.1 泡沫球通球過程

本次基線檢測第一個清管球?yàn)橹忻芏扰菽?，? 月10 日21：35 從注水海管發(fā)球筒發(fā)出，8 月11 日4：53 到達(dá)混輸海管收球筒，共計(jì)運(yùn)行7 h 18 min，球體運(yùn)行過程中壓力波動平穩(wěn)，球體發(fā)出時流量50 m3/h，中間調(diào)整管線暫停注水1 h 后繼續(xù)注水，至23：30 注水量及壓力趨于穩(wěn)定，入口壓力在0.9 MPa左右，流量約為100 m3/h(表1)。泡沫球收到后有些許焊渣清出，下一步通機(jī)械測徑球。

表1 泡沫球通球數(shù)據(jù)表Tab.1 Data of foam ball pigging

2.2 機(jī)械測徑球通球過程

機(jī)械測徑球于8 月11 日16：19 從注水海管發(fā)球筒發(fā)出，8 月11 日23：20 到達(dá)混輸海管收球筒，共計(jì)運(yùn)行7 h 1 min，通球過程中流量為80～90 m3/h，入口壓力0.9 MPa 左右(表2)。機(jī)械測徑球收到后，彎頭測徑盤無變形，直管測徑盤從184 mm 變形至最小直徑181 mm，下一步發(fā)送機(jī)械鋼刷磁鐵球。

表2 機(jī)械測經(jīng)球通球數(shù)據(jù)表Tab.2 Data of mechanical caliper ball pigging

2.3 機(jī)械鋼刷磁鐵球通球過程

機(jī)械鋼刷磁鐵球于8 月12 日17：30 從注水海管發(fā)球筒發(fā)出，8 月13 日8：30 到達(dá)混輸海管收球筒，通球過程中流量為30～60 m3/h，共計(jì)運(yùn)行13 h(表3)。清出雜質(zhì)(油泥)2 kg，配件正常磨損，下一步發(fā)送電子幾何檢測球。

表3 機(jī)械鋼制磁鐵球通球數(shù)據(jù)表Tab.3 Data of mechanical steel magnet ball pigging

2.4 電子幾何檢測球通球過程

電子幾何檢測器于8 月14 日2：40 從注水海管發(fā)球筒發(fā)出，8 月14 日16：50 到達(dá)混輸海管收球筒，通球過程中注水管段液流量為36 m3/h，檢測器到達(dá)工藝管線管段時有短暫停留，后續(xù)加大注水液量，混輸管段液流量達(dá)到51 m3/h 左右，氣流量4 600 m3/d，共計(jì)運(yùn)行14 h 10 min(表4)。清出雜質(zhì)1 kg 左右，檢測數(shù)據(jù)滿足漏磁內(nèi)檢測要求，下一步發(fā)送金屬損失檢測球進(jìn)行漏磁內(nèi)檢測。

表4 電子幾何檢測球通球數(shù)據(jù)表Tab.4 Data of electronic geometry inspection ball pigging

2.5 金屬損失檢測球通球過程

金屬損失檢測球于8 月15 日1：25 從注水海管發(fā)球筒發(fā)出，8 月15 日13：55 到達(dá)混輸海管收球筒，通球過程中注水管段液流量為45 m3/h，混輸管段液流量51 m3/h 左右，氣流量4 600 m3/d，共計(jì)運(yùn)行12 h 30 min(表5)?；緹o雜質(zhì)清出，檢測數(shù)據(jù)完整有效，此次內(nèi)檢測作業(yè)現(xiàn)場階段完成。

表5 金屬損失檢測球通球數(shù)據(jù)表Tab.5 Data of metal loss detection ball pigging

3 等徑環(huán)路通球流程的優(yōu)勢

經(jīng)過實(shí)踐，相比傳統(tǒng)通球流程，等徑環(huán)路通球流程具有以下優(yōu)勢：

①節(jié)省無人平臺上本應(yīng)設(shè)置的收發(fā)球裝置，降低平臺甲板面積和重量，實(shí)現(xiàn)了收發(fā)球操作均在依托平臺實(shí)施，降低人員登臨平臺次數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)[3]。

②使用傳統(tǒng)通球流程進(jìn)行注水海管和混輸海管通球時，至少需要兩個清管球，且單次通球至少需要6 次泄壓開蓋作業(yè)，而等徑環(huán)路通球流程一次通球僅需要一個清管球，僅需要3 次泄壓開蓋作業(yè)，既節(jié)省了物料，又大幅減少了作業(yè)量。

4 結(jié) 論

等徑環(huán)路通球技術(shù)能夠有效縮短中心平臺與無人平臺海管通球時間，減少無人平臺的通球工作量，既降低了建造和作業(yè)成本，又提高了作業(yè)效率，可以廣泛推廣和實(shí)施。