中国战略性新兴产业研究与发展:海洋油气装备
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1.4.1 海洋立管系统

海洋立管系统是深海油气田开发系统的重要组成部分,主要由深水立管组成。深水立管是连接水面浮式装置和位于海床的海底设备的导管,其主要作用为输送石油、天然气等。

海洋立管系统主要功能包括:生产和回注;输出/输入或循环流体;支撑辅助管线;修井机工具到井口的导向。

深水立管从结构型式上可分为钢质悬链线立管、顶部张紧立管、柔性立管、混合立管。

1.钢质悬链线立管

钢质悬链线立管出现于20世纪90年代中期,经过二十几年的发展,已经发展为简单悬链线立管、惰性波浪形立管、陡峭波浪形立管等不同形式,并已被成功应用于张力腿平台、柱筒式平台、半潜式平台、浮式生产平台,使用水深超过3000m,是用于深水湿式采油树生产、注水/气、输油/气的一种设备。

2.顶部张紧立管

在干树平台中,顶部张紧立管用于连接水下井口和水上生产设备,从海底井口穿过平台的龙骨位置延伸到平台的生产甲板附近。顶部张紧力立管由外部套管和内部生产管组成,用来传输油气。外部套管为整个立管提供有效的机械防护,内部生产管作为油气等流体的流动通道。

3.柔性立管

柔性立管是一种多层复合结构的立管,各层的结构不同,承担的功能也有所不同。随着设计分析技术的完善,柔性立管由于具有良好的力学性能、耐蚀性、方便安装和回收等优势,在深水油气开采中得到了广泛应用。

4.混合立管

混合立管可以近似看作由一段几乎垂直于海床的刚性立管和一段柔性跳接管组合而成,是刚性立管和挠性立管的结合。

5.立管优缺点及适用性

不同类型立管的优缺点及适用性比较见表1-5。

表1-5 不同类型立管的优缺点及适用性比较

(续)