西江海管殘留原油回收技術(shù)

齊兵兵

（海洋石油工程股份有限公司安裝事業(yè)部，廣東 深圳 518067）

0 引 言

海底管線是海上油氣田的生命線，一旦發(fā)生事故，不僅會(huì)污染環(huán)境，而且會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[1]。平臺(tái)在發(fā)現(xiàn)海底管道事故后，為防止更多輸送介質(zhì)泄漏，盡可能減少海洋環(huán)境污染，通常會(huì)選擇第一時(shí)間停產(chǎn)。對(duì)于輸油管道而言，其內(nèi)部殘余原油將隨著時(shí)間的推移逐漸降溫凝固，從而導(dǎo)致管道堵塞報(bào)廢，無(wú)法使用。因此，如何快速有效地回收管道內(nèi)殘留原油，是海底輸油管道維修過(guò)程中面臨的一大難題，同時(shí)也是平臺(tái)能夠快速?gòu)?fù)產(chǎn)的關(guān)鍵[2-10]。

文中以西江24-3/30-2海底管道為例，詳細(xì)介紹了管道殘余原油回收技術(shù)原方案和新方案，并分析比較各自特點(diǎn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)海管殘余原油回收領(lǐng)域的技術(shù)空白，對(duì)今后類(lèi)似工程具有一定的借鑒意義。

1 工程概況

西江24-3/20-2海管長(zhǎng)13.6 km，水深98.9 m，1995年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)壽命25 a。該管線每隔2 km設(shè)計(jì)有一個(gè)閥組，共有7個(gè)閥組（如圖1所示），用于未來(lái)海管發(fā)生事故時(shí)，回收管道內(nèi)部殘留的原油。單個(gè)閥組如圖2所示。

圖1 管道殘留原油回收技術(shù)原方案

2015年1月，該管線突發(fā)事故，經(jīng)ROV 調(diào)查，發(fā)現(xiàn)是管道上的一個(gè)封堵塞損壞，導(dǎo)致原油泄漏。如圖3所示。

圖2 閥組示意圖

圖3 損壞示意圖

根據(jù)計(jì)算分析，整條海管殘留原油約723.6 m3；管道內(nèi)部原油含蠟量高，傾點(diǎn)為39度，溫度下降后將在72 h后徹底凝固。因此，需要制定快速有效的原油回收技術(shù)方案。

2 管道殘留原油回收技術(shù)原方案

根據(jù)西江24-3/30-2海管最初設(shè)計(jì)，管道殘留原油回收技術(shù)方案是將海管內(nèi)部殘留原油按照各個(gè)閥組所在位置，進(jìn)行分段回收。實(shí)施步驟如下：

1）對(duì)海管泄漏點(diǎn)進(jìn)行臨時(shí)封堵；2）拆除1#閥組的保護(hù)罩，法蘭盲板，連接4 in軟管至船舶廢油艙；3）西江24-3平臺(tái)端完全封閉；4）西江30-2平臺(tái)端向管道打壓，注入高溫水源，稀釋管道內(nèi)原油；5）打開(kāi)1#閥門(mén)，將管道內(nèi)油水混合物通過(guò)4 in軟管回收；6）西江30-2平臺(tái)與1#閥組之間的油水混合物回收完畢，關(guān)閉1#閥門(mén)；7）重復(fù)上述步驟打開(kāi)2#閥門(mén)，回收1#閥門(mén)和2#閥門(mén)管段之間的原油；8）以此類(lèi)推，按照閥組位置逐段回收管道殘留原油。如圖1所示。

然而該海管已建成投產(chǎn)近20 a，其閥門(mén)、保護(hù)罩、盲板法蘭等已布滿(mǎn)海生物，且腐蝕非常嚴(yán)重。按照原技術(shù)方案回收管道內(nèi)部殘余原油存在很多風(fēng)險(xiǎn)，施工難度大，且耗時(shí)較長(zhǎng)，原油回收效率較低?，F(xiàn)場(chǎng)施工表明，無(wú)法在72 h內(nèi)完成對(duì)整條海管殘余原油的回收工作。

3 管道殘留原油回收技術(shù)新方案

為提高海管內(nèi)部殘余原油回收效率，避免海管徹底堵塞，設(shè)計(jì)新的技術(shù)方案回收管道殘留原油：即直接在泄漏點(diǎn)位置設(shè)計(jì)一套收油裝置，分步驟進(jìn)行原油回收工作。與原回收方案相比，新方案直接進(jìn)行原油回收，提高原油回收效率，可大幅減緩管道內(nèi)部原油凝固速度，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、施工難度、施工經(jīng)濟(jì)成本等。具體實(shí)施步驟如下：1）海管泄漏點(diǎn)安裝收油袋、收油箱以及4 in軟管連接至船舶廢油艙；2）從西江30-2平臺(tái)和24-3平臺(tái)兩端同時(shí)打壓，注入高溫水源；3）潛水員在泄漏點(diǎn)利用收油袋，緩慢進(jìn)行油水混合物回收；4）每裝滿(mǎn)一袋，綁扎后由吊機(jī)回收至甲板；5）潛水員倒班過(guò)程中，為降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，由ROV進(jìn)行水下操作收油箱的閥門(mén)進(jìn)行收油；6）收油箱裝滿(mǎn)后，由船舶吊機(jī)回收至甲板，下放新的收油箱；7）隨著油水混合物回收，管道內(nèi)的油水混合物濃度逐漸下降，流動(dòng)性越來(lái)越大，由4 in軟管直接回收；8）整個(gè)回收過(guò)程實(shí)現(xiàn)24 h不間斷回收，回收效率高。如圖4所示。

圖4 管道殘留原油回收技術(shù)新方案

4 兩種方案對(duì)比分析

與原方案相比，新方案在回收效率、作業(yè)難度、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)連續(xù)性等方面有較大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也大幅減緩了管道內(nèi)原油的凝固速度，避免管道堵塞報(bào)廢。綜合考慮施工難度、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，原油回收效率等因素，對(duì)西江24-3/30-2海管最終選用新方案進(jìn)行原油殘留回收。

5 結(jié) 語(yǔ)

西江24-3/30-2海管殘余原油回收工作是國(guó)內(nèi)第一次實(shí)施的深水海底管道原油回收工作，無(wú)任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒。原方案施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)諸多風(fēng)險(xiǎn)和困難，且效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期，進(jìn)而設(shè)計(jì)新的回收技術(shù)方案，經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐和不斷優(yōu)化，最終達(dá)到施工要求。西江24-3/30-2海管殘余原油的成功回收，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)深水海底管道原油回收技術(shù)的先河，能夠促進(jìn)國(guó)內(nèi)深水管道維修技術(shù)的發(fā)展，對(duì)其他工程項(xiàng)目也有借鑒意義。

表1 原方案與新方案主要特點(diǎn)比較