主动加热技术在深水油气管线流动保障中应用.pdfVIP

学兔兔 第4期 一 9一 主动加热技术在深水油气管线流动保障中的应用 鞠文杰，马勇，赵方生，张辉，张振兴，齐卫斌 (海洋石油工程股份有限公司，天津300451) [摘 要]海洋深水环境的恶劣性，使得深水油气开发面临很大挑战和风险。油气管线主动加热系统由闭合管道回路和平台上部热 介质系统组成，可有效控制深水油气开发中石蜡沉积和水合物的生成。该技术在南海深水油气开发中已显现广阔的应用前景。本 文探讨了主动加热系统工艺设计中的几个重要问题，提出了相关建议。 【关键词]海洋；深水油气管线；流动保障；主动加热；系统设计；热介质 在海洋油气生产中，由水下井口产出的物流 动困难。所有这些，都为深水油田开发的流动保 通过海底管道或水下生产系统管线输送至平台或 障带来巨大挑战。 FPSO进行处理。这个过程中，安全经济地输送 流动保障具有重大的经济意义，用于恢复 油气流体具有至关重要的意义。因此， “流动保 深海油田油井生产的抢修费用往往高达数百万美 障”理念应运而生。流动保障概念最早 Deepstar 元，而大多数深海油井都具有非常大的产能，因 组织基于墨西哥湾深水油气田在生产中遇到的严 油井事故停产造成的经济损失往往要超过抢修费 峻技术挑战提出的【1]，是指在各种环境条件下，在 用[3]。因此，在深水油气开发中的流动保障显得尤 整个油田开发期内，将海洋油气流体经济安全地 为重要。 开发出来并输送至处理设施的各种技术和策略。 2油气管线主动加热系统 具体地讲就是在流体输送过程中有效控制和延缓 油气管线主动加热系统由闭合管道回路和平 腐蚀、结垢、结蜡和沥青质的沉积、水合物的形 成以及可能影响下游生产设施的严重段塞流等。 台上部热介质系统组成。典型的油气管线主动加 随着我国南海油气开发规模的不断扩大，流动保 热系统如图1所示。 障的地位日益重要。 一 般而言，采用主动加热技术的输送管线， 通常都是Pipe—in—Pipe形式，但与常规PIP管线不 油气管线的主动加热技术，属于流动保障的 范畴。它是区别于常规的使用保温材料对海管进 同的是，这些管线的内外管环形空间不再填充保 行被动保温的一种新技术，包括两种方式，一是 温材料，而是作为液体热介质的流动通道，油气 电加热，二是采用液体热介质加热。其中，液体 流体在内管中流动，同时被环形空间的热介质加 热介质主动加热技术由于其经济性更好，对平台 热，类似于一种拉长了的管式加热器【 。为了减少 上部设施适应性更j虽【 ，在深水油气开发流动保障 液体热介质向外部的散热，一般在PIP管的外管上 中具有更广阔的应用前景，本文中所称海管主动 还要用保温材料保温。 加热，即指液体热介质加热。 平台上部热介质系统主要作用是对在环形 空间循环的液体介质进行再次加热，并提供用于 1深水油气开发面临的挑战 在回路内循环所需的动力，它与平台上常规热介 深水环境温度低，静水压力大，管线回接长