海南8块海工建设.docVIP

PAGE PAGE 1 海南8块海工建设 摘 要：辽河油田海南8块位于辽东湾海域，根据该海域涨潮满水、落潮为滩，冬季固定冰、流冰共存的实际情况，提出了辽河油田海南8块海底管道、砂石人工岛建设新技术，建成了中石油第一条海底混输管道和国内第一座不与陆地相连的砂石人工岛。 关键词：油田 海工工程 建设 技术 一、工程概括 1.工程位置与环境特征 海南8块位于辽东湾北部、双台子河口以南海域，距岸边约6km。该海区潮汐类型属不正规半日潮，设计高水位2.3m、设计低水位－1.8m，潮差较大，最大潮差4～5m，涨潮满水、落潮为滩。 冬季固定冰宽约2～10km，流冰最大速度1m/s，一般年份，11月中旬结冰，次年3月下旬结束。50年一遇平整冰厚0.5m。年平均气温8～10℃，年极端最高气温35℃、最低气温-30 2.海南8块产能情况 海南8块原油地质储量为70×104t，天然气地质储量1.7×108Nm3。该区块现有油井5口、气井3口。产能设计规模为日产油104t，日产天然气14×104Nm3。 3.工程内容 海南8海工建设包括三部分： 1）海南8砂石人工岛：在7口井井组位置建60×80m砂石人工岛1座，在单井位置建井口平台1座。 2）海南8海底管道：单井平台至人工岛集气管道0.5km；人工岛至海南3陆岸终端混输管道6.3km。 3）陆岸终端：利用现有海南3平台扩建而成。 工程累计投资1.3亿元，其中海底管道（含陆岸终端）投资7000万元，砂石人工岛投资6000万元；该工程2005年3月开工建设，2006年11月竣工投产。 4.建设组织 设计单位：中油辽河工程有限公司 施工单位：辽河一建、辽河二建 监理单位：辽宁辽河石油工程建设监理有限公司 质量监督：石油天然气辽河工程质量监督站 海监部门：辽河油田海监处 检验机构：中国船级社、中石化胜利海检中心 二、海南8海底管道 1.管道结构 单井集气管道0.5km，内管为D60.3×7.1，外管为D168.3×12.7；混输管道6.3km，内管为D219×12.7，外管为D355.6×12.7。 海底管道采用双层管结构，内管采用聚氨脂泡沫黄夹克保温，外管采用加强级环氧粉末防腐层+普通级沥青玻璃布防腐层，同时采用牺牲阳极块保护。 图1：管道结构示意图 2.施工方法 海底管道采用陆上分段预制，每500m为一预制段，经补口、试压后，进行海上浮拖就位，在海上进行相邻管段的对接，采用后挖沟自然回淤埋管。 3.海底管道建设新技术 ①100m管段穿管技术 根据工程预制场地较狭小和集中拖管的实际情况，预制过程中采取两个100m管段的内、外管互换位置焊接预制。5个100m单层管段预制完后，同时穿管。减少管段移位次数，实现工序紧凑衔接。500m管段现场排布如下图： 图2：100米管段穿管示意图 ②外管焊接无半瓦技术 现场预制过程中，将5个100m内管焊接完后，采用机械依次纵向移动5个100m外管，实现外管与外管的单道环缝焊接，而不存在半瓦焊接，如下图所示： 图3：外管焊接示意图 ③500m管段吊装技术 常规来讲，500m管段整体吊装一次上发送轨道需要14~15台吊车。经过对管线弯曲允许值计算，研究制订了5台车接力式吊装方案，即管线吊装分5次进行，吊点间距≤20m，吊高≤1m，从500m管线一端吊起上发送轨道，轨道与管线过渡的接触部位采用软体保护，5台设备再顺序前移至第二处吊装段，依次完成500m管段吊装上发送轨道。 图4：500米管道吊装示意图 ④借潮发送管道技术 施工海域潮汐潮差较大，水位涨、落速度平均为0.6m/h，在管线发送下水的过程中，保证管线的安全是至关重要的。根据潮位和潮速，制订了管线发送下水方案，即在涨潮水位半浸没导向器时开始发送管线下水，以管线8m/min下水速度计算，约1小时即可把500m管线发送完毕，此时导向器也将全部浸没于潮水中。 ⑤管道浮拖 辽河滩海海域水浅且潮水落差大，低潮露滩。现场对浮拖路线和气象条件进行了认真的落实，采用吃水浅的拖船，利用涨潮的时机进行浮拖，保证管道拖航和就位一次成功，避免出现落潮搁浅现象。 ⑥海上管线潮沟处水平口连接 海上管线横跨两处潮沟，最低潮时沟深可达4～5m，根据涨、落潮时间计算，一个潮时允许作业时间只有4～5个小时，而完成一道焊口的作业需要7～8个小时，如果潮位较高时焊接，吊起的管线弯曲过大，将对管线不利。经过多次潮汐观察和水位测量，最后确定小潮期进行潮沟处管线作业。 三、海南8砂石人工岛 1.人工岛结构 人工岛采用斜坡式砂石结构，岛体顶面尺寸为60×80m，岛面高程为5.2m，防浪胸墙顶面高程6.2m。 主体结构采用毛石和山皮石堆筑，毛石和山皮石之间设置倒滤层。外设护面，护面块石下设置棱体和护底。防浪胸墙为现浇混凝土结构。 岛体东侧设一座9×18m沉箱