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海上规模化稠油热采平台总体配管设计研究汇报人：2024-01-21

目录CONTENTS引言海上规模化稠油热采平台概述配管设计原则与方法海上规模化稠油热采平台配管设计实践配管设计效果评估与改进建议结论与展望

01CHAPTER引言

研究背景和意义稠油资源开发需求随着全球能源消费增长，稠油资源作为一种重要的非常规油气资源，其开发对于保障能源安全具有重要意义。热采技术提升稠油热采技术是提高稠油采收率的有效手段，而海上规模化稠油热采平台的建设则是实现该技术工业化应用的关键。配管设计重要性配管设计是海上规模化稠油热采平台建设中的重要环节，直接影响热采系统的运行效率、安全性和经济性。

我国在海上稠油热采技术方面已取得一定进展，但在配管设计方面仍缺乏系统性和深入性的研究。国内研究现状国外在海上稠油热采技术及其配管设计方面已有较为成熟的研究和应用，值得我们借鉴和学习。国外研究现状随着稠油热采技术的不断发展和海上稠油资源开发规模的扩大，配管设计将更加注重系统性、安全性和经济性等方面的优化。发展趋势国内外研究现状及发展趋势

研究内容本研究将针对海上规模化稠油热采平台的配管设计进行深入探讨，包括管道布局优化、管道材料选择、管道热工水力计算、管道应力分析等方面的研究。技术路线本研究将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对海上规模化稠油热采平台的配管设计进行全面系统的研究。具体技术路线包括建立数学模型、开发仿真程序、进行实验室模拟和现场试验等步骤。研究内容和技术路线

02CHAPTER海上规模化稠油热采平台概述

固定式平台稳定性好，适用于深海区域，但建设成本高。浮式平台可移动性强，适用于不同水深，建设成本相对较低。混合式平台结合固定式和浮式平台优点，适用于复杂海域环境。处理能力大能够处理高粘度、高含蜡的稠油。耐高温高压热采工艺需要高温高压条件，平台设备和管道系统需具备相应耐受能力。安全性要求高涉及高温、高压、易燃易爆等危险因素，需采取严格的安全措施。平台类型和特点

热采工艺原理及流程热采工艺原理通过向地层注入高温高压蒸汽或热水，降低原油粘度，提高流动性，从而实现稠油开采。热采工艺流程包括注热、焖井、放喷、下泵生产等步骤。具体流程根据油田地质条件和开发方案而定。

如锅炉、蒸汽发生器等，用于产生高温高压蒸汽或热水。注热设备如抽油机、电潜泵等，用于将加热后的原油提升至地面。采油设备关键设备和管道系统

处理设备：如分离器、加热炉等，用于对原油进行脱水、脱盐、脱硫等处理。关键设备和管道系统

注热管道将高温高压蒸汽或热水注入地层。采油管道将加热后的原油输送至处理设备。关键设备和管道系统

回水管道将处理后的水回注至地层，保持地层压力。燃气管道将产生的燃气输送至锅炉或其他用途。关键设备和管道系统

03CHAPTER配管设计原则与方法

安全性原则确保管道在各种工况下的安全性，防止泄漏、破裂等事故发生。经济性原则在满足安全性和功能性的前提下，尽量降低管道建设、运行和维护成本。可靠性原则保证管道在长期使用过程中的稳定性和可靠性，减少维修和更换的频率。适应性原则管道设计应具有一定的灵活性，以适应未来可能的工艺变更或扩展需求。配管设计基本原则

拓扑优化通过改变管道的连接方式和布局，优化管道系统的整体性能。管径优化根据流体的性质、流量和压力等参数，选择合适的管径以降低压降和能耗。管道支撑结构优化对管道的支撑结构进行优化设计，以提高其稳定性和减少变形。管道布置优化方法

有限元分析利用有限元软件对管道系统进行建模和分析，计算管道在各种工况下的应力、变形和稳定性等参数。有限差分分析通过有限差分方法对管道进行离散化处理，求解管道的应力、应变和位移等响应。管道应力分类与评定根据管道的应力特点，对其进行分类和评定，以确定管道的安全性和可靠性。管道应力分析方法

04CHAPTER海上规模化稠油热采平台配管设计实践

管道走向规划遵循工艺流程和操作要求，优化管道走向，减少管道长度和弯头数量，降低流体阻力和能耗。设备布置根据工艺流程和设备功能，合理安排设备位置，确保设备间安全距离和操作空间，便于维护和检修。平台结构布局根据平台类型、功能需求和空间限制，合理规划甲板、模块、设备等布局，确保工艺流程顺畅、操作便捷。总体布局规划

选用高效、节能的热采锅炉和注汽设备，满足稠油热采工艺要求，提高热采效率。热采设备采用高效油气分离器，实现油气混合物的高效分离，保证产品质量和收率。分离设备选用耐腐蚀、耐高温、耐高压的优质管道材料，确保管道系统安全稳定运行。管道材料关键设备选型及配置

管道水力计算根据工艺流程和管道参数，进行管道水力计算，确定管道直径、壁厚和阀门等配置。管道应力分析采用先进的管道应力分析软件，对管道系统进行应力分析和优化，确保管道系统安全可靠。管道支吊架设计根据管道走向和应力分析