- 最大
- 较大
- 默认
- 较小
- 最小
一体化海管更换技术集成了“精准铺管+双吊安装+隔离试压”三大核心工艺。
盛夏的渤海,浪阔潮生。渤中25-1油田海管铺设海域,铺管船稳泊海面,甲板上焊花飞溅。崭新的海管顺着船艉托管架平稳延伸,缓缓沉入万顷碧波,精准落位海床。施工控制室内,作业人员紧盯控制屏上跳动的坐标线,精准把控每一米海管的就位姿态与精度。
海底管道是海上油气生产的大动脉。因长期经受高盐度、强潮流的海洋环境侵蚀,海底管道存在老化、腐蚀等安全隐患。更换局部老化的海管是保障海管系统安全运行的主要方式之一。传统作业模式需要先回收旧海管、再铺设新海管,存在作业周期长、安全风险大等痛点。
为破解传统工艺瓶颈,自去年7月起,海洋石油工程股份有限公司(以下简称海油工程)技术团队锚定海管铺设、膨胀弯安装、管线试压三大关键工序,持续开展技术攻关与工程实践验证,最终形成海管更换成套技术,实现了在役海管更换从传统粗放施工向精准集约治理的跨越式升级。
精准铺管
“这就像在刀尖上跳舞。左边是旧管线,右边是海域使用边界。涌浪间,新管线要毫厘不差地嵌铺进去。”海油工程高级海管工程师黄峰盯着施工图纸,语气里透着谨慎。
完成焊接的新海管在铺管船的牵引下,在限定范围内逐段下卧海底。在原海管与海域使用边界间的狭窄空间里铺设新海管,面临着水平及垂直方位与原海管磕碰的作业风险,控制精度是关键。
技术团队创新“先铺设新海管、再接入海管系统”工艺,依托高精度差分定位系统,统筹分析新、旧海管路由坐标数据。铺管船舶船长、锚机手等关键岗位人员依据整合的管线坐标信息,制定专项实施方案,精细化控制船舶锚位与行进轨迹。
“铺管起始精度决定着整条管线的就位质量。我们对每一处施工细节都追求极致。”黄峰说。为从源头控制铺设精准度,技术团队反复打磨铺管起始点工艺,优化起始缆钢丝绳布局,精密把控海管管头就位点,将整体铺管精度提高两倍以上,实现在复杂受限空间里高效精准铺设新海管。
新管材是海管更换施工的核心要素。面对油气田管缆规格多样、海床工况复杂的现实,为提高保障海管安全运行的响应能力,海油工程同步推进长效化海底管道应急救援和隐患治理机制建设。搭建的标准化海管应急资源库,可容纳、存储各品类规格海管管件290件,实现管件资源集约共享、动态调配。通过研制专用吊装管卡工装,简化索具拆装流程,管件出入库效率大幅提高。
团队还为管件套上橡胶“护甲”,全方位保障管件存储质量与使用性能。同时,团队持续完善海底管道信息库,针对各区域特点量身打造专属应急预案,建立起同海域整合、跨区域协同的“一盘棋”管控模式,为在役海底管道长效稳定运行提供坚实的要素保障。
数智控场
膨胀弯是连接平管与平台上立管的关键,单节重量从数吨至数十吨不等。安装作业时,膨胀弯需由施工船舶吊机辅助下水,再由潜水人员引导就位。水上水下需紧密配合安装,作业难度大、风险高。
新管线铺设后,新旧管线接入点处膨胀弯安装区域往往存在管沟纵横交错、海床凸凹不平等复杂地貌情况,给作业增加了挑战。如果大面积填埋平整影响安装作业的海床,将大幅增加施工工期与成本。
“海床地貌复杂。我们不能跟它硬碰硬,得学会顺着它的脾气秉性来。”施工班长赵军分析道。技术团队创新研发“数字化勘察+双吊机协同施工”的组合工艺,重塑水下安装流程。
在完成膨胀弯水下尺寸测量的基础上,团队运用二维声呐扫测施工区域,摸清海床地貌情况。同时,制作等比例膨胀弯简易模型,通过模型下水模拟勘测,快捷锁定施工阻点。采用吹吸泥设备开展定点局部清障,在不占用主线工期的前提下,高效扫清水下安装障碍。
膨胀弯通过端面法兰组对、穿装螺栓实现连接。在复杂的海床上,相邻两节膨胀弯间往往存在高程差。两端海管同步抬升的传统做法,易引起法兰面上端密封不严密。
技术团队打破思维定式,精准测算双吊机吊点间距、起吊幅度,创新采用施工船主、辅吊机单侧协同抬升作业模式,成功消除两端管线高度差,实现膨胀弯法兰面精准贴合、螺栓均匀紧固,大幅提高海管安装、密封的可靠性。
化繁为简
作为海管安装的收官环节,管线试压是检验海管系统密封性的试金石,与海上油气安全生产息息相关。
海管试压中,作业人员通过发球筒发射清管器清洁海管。试压介质注入海管后,对海管系统加压,通过稳压期内压力变化评估海管的密封性。
平台甲板下方密布电缆及工艺管线,试压操作空间狭小。传统做法下,清管临时发球筒难以安装就位。技术团队因地制宜,将发球筒由常规的立式安装优化为卧式布局,巧妙破解了平台甲板下方立管顶部空间受限、临时发球筒无法安装的难题,保障了试压工序的优质高效推进。
海管更换后,技术团队采用“化整为零、分区试压”的检测机制。通过盲板法兰加装设计,将试压范围精准锁定在新更换的立管、膨胀弯和平管段,实现新、旧管线完全隔离。同时,对新、旧管线连接处的法兰垫圈进行专项试压检验。该试压工艺缩减了管线全系统试压带来的大量拆装工序,缩短了热平衡时间,为海管试压作业标准化、精细化提供了新范式。
目前,海油工程这套集成“精准铺管+双吊安装+隔离试压”三大核心工艺的一体化海管更换技术,已在渤海多个工程项目中成功应用,涵盖了从新海管铺设到膨胀弯安装,再到管线试压的全流程工艺,充分验证了施工的可行性、稳定性。未来,海油工程将持续深化一体化海管更换技术,拓展技术应用场景,推动海管应急救援与隐患治理向高端化、智能化持续迈进,为保障国家能源安全贡献力量。
责任编辑:陆晓如



