海底管道工程01概论PPT课件
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2004级船舶 与海洋工程专 业
海底管道工程
中国海洋大学工程学院 海洋工程系
张兆德
1
海底管道工程
课程概况
本课程为船舶与海洋工程专业学生的必修 课程。主要任务是使同学们了解海底管线 的环境影响因素与管线的设计原理。其目 标是使学生们具有从事海洋工程设计、施 工和管理等工作的专业知识，并为深入学 习和研究打下良好基础。
6
中国近海油 气田分布图
7
胜利埕岛油田开发
胜利埕岛油田位于渤海 湾南部的浅海和极浅海海 域，与埕岛西合作开发块 紧邻。
我国第一个年生产原油 200多万吨海上油田。
8
胜利埕岛油田开发
胜利工程设计公 司从1986年开始 进行埕岛油田开 发工程的规划、 设计、研究。
平台：88座 海管：160公里 海缆：165公里
5
中国海洋大学 海工系张兆德
第1章 概论
1.1海底管道工程的发展（续）
我国海洋石油经过近20多年的开发，据统计到目 前为止，已经建成的海底管道超过2000km。其 中渤海8个油（气）田建成的海底管道累计超过 200km。南海13个油（气）田铺设的海底管道累 计超过1000km，其中从海南岛近海某气田至香 港的一条直径711mm的海底输气管道长达 800km左右，是我国目前最长的一条海底管道。 另外，东海某气田到上海附近铺设的一条输油、 一条输气海底管道共751km，也于1999年投入运 行。
9
1.1.1海底管道的优点:
可以连续输送，几乎不受环境条件的 影响，不会因海上储油设施容量限制 或穿梭油轮的接运不及时而迫使油田 减产或停产。故输油效率高，运油能 力大。
另外海底管道铺设工期短，投产快， 管理方便和操作费用低。
10
1.1.2海底管道的缺点：
管道处于海底，多数又需要埋设于海 底土中一定深度，检查和维修困难，
学时34,学分2
考试形式：笔试，闭卷
2
中国海洋大学 海工系张兆德
海底管道工程
本课程主要内容
1.概论 2.海洋管道工艺设计与计算 3.海洋管道的环境载荷及稳定性设计 4.海洋管道结构设计与计算 5.海洋管道的立管设计 6.海洋管道的安装与施工 7.海洋管道的防腐 8.海洋管道的现场施工与安装工艺 9.海底管道的设计要求和技术规范 10.海底管道的缺陷检测与维修 11.海底管道的工况调节 12.海底管线的维护保养
12
中国海洋大学 海工系张兆德
1.2.1海底管道 的结构示意图
从结构上看可划分为 单层管道 双重保温管道 三重保温管道
13
1.2.2 海底管道的分类
A 海底管道按输送介质可划分为
海底输油管道 海底输气管道 海底油气混输管道 海底输水管道等
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1.2.2 海底管道的分类(续)
B 海底管道按工作范围可分为：
3.油（气）外输管道(长输管道)：一般用于输送经处 理后的原油或天然气，通常连接于海上油
（气）田的处理平台至陆上石油终端之间。直径为 406-1016mm.
4.装卸管道:平台与装油设施之间,输送液态油类. 15
FPSO
16
图1：我国南海某油田群的油气集输管道
17
图2 我国南海某气田长距离外输管道
3
海底管道工程
第1章 概论
管道运输是世界上第四种运输方式。
海底输油气管道是海上油气田开发生产系 统的主要组成部分。它是连续地输送大量 油气最快捷、最安全和经济可靠的运输方 式。近几十年来，海底输油气管道实际上 已经成为广泛应用于海洋石油工业的一种 有效运输手段。
4
中国海洋大学 海工系张兆德
第1章 概论
1.出流管道:连接井口与平台间,依靠地下油气层压力 输送介质;管径通常在100-254mm.
2.油（气）集输管道：一般用于输送汇集海上油（气） 田的产出液，包括油、气、水等混合物。通常连接 于井口平台（或水下井口）至处理平台之间，处理 平台（或水下井口）至单点系泊之间,工作压力6.99.7MPa,直径为203-406mm。
距其它管道或电缆不小于30m，交叉时垂直距离 不小于30cm。 6.管道的登陆点极为重要，它与岸坡地质地貌、 风浪袭击方位、陆地占地面积和施工条件等因素 有关。
19
1.2.4不适合使用海底管道的情况
由于建设长距离的海底输油（气）管道，需要巨 额投资，因此决策之前，必须要与油轮外输方式 作经济对比。但是在下列情况下，通常不宜铺设 海底管道：
1.油田离岸很远或属于边际油田；油田没有后继 储量作为补充；
2.海底有天然障碍而不能铺设管道； 3.长距离输送高凝固点和高粘度原油。
20
某些处于潮差或波浪破碎ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的管段 （尤其是立管），受风浪、潮流、冰 凌等影响较大，有时可能被海中漂浮 物和船舶撞击或抛锚遭受破坏。
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第1章 概论
1.2 海底管道的工程规划
根据海上油田开发方案中所拟定的生产系 统,即井的布置、平台、海底井口、陆上设 施的位置，以及被输送介质的种类（油、 气、水）、特性和是输送量，再根据海区 的工程地质、水文气象、登陆点的位置等， 初步选择所要铺设的海底管道的类型、轴 线位置以及各类管道的长度、管径、结构 形式、施工方法和工程进度计划，估算每 年的投资额和作业费以及整个工程造价。
18
1.2.3 确定海底管道线路的原则
1.要满足生产工艺和总体规划的要求； 2.使线路和起点至终点的距离最短最合理； 3.线路力求平直，尽量避免深沟、礁石区、活动
断层、软弱滑动土层和严重冲刷或淤积。 4.尽量避开繁忙航道、水产捕捞和船舶抛锚区。 5.长输管道与海底障碍物的水平距离不小于500m,
1.1海底管道工程的发展
据资料介绍，经过几十年的不断建设，美国墨西 哥湾已经建成长达约37000km的海底管道，将该 海域3800多座大小平台和沿岸的油气处理设施连 成一张四通八达的海底管网，为经济有效地开发 墨西哥湾的石油资源，发挥了巨大作用。这些管 道直径由51mm(2in)到1321mm(52in)之间。铺 设在几米到数百米深的海底。在欧洲的北海，近 30多年来，由于许多大型天然气田的发现和开发， 使远距离输送并销售天然气至西欧各国的海底管 道建设发展迅速，现已建成上万公里的国际输气 管网。
海底管道工程
中国海洋大学工程学院 海洋工程系
张兆德
1
海底管道工程
课程概况
本课程为船舶与海洋工程专业学生的必修 课程。主要任务是使同学们了解海底管线 的环境影响因素与管线的设计原理。其目 标是使学生们具有从事海洋工程设计、施 工和管理等工作的专业知识，并为深入学 习和研究打下良好基础。
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中国近海油 气田分布图
7
胜利埕岛油田开发
胜利埕岛油田位于渤海 湾南部的浅海和极浅海海 域，与埕岛西合作开发块 紧邻。
我国第一个年生产原油 200多万吨海上油田。
8
胜利埕岛油田开发
胜利工程设计公 司从1986年开始 进行埕岛油田开 发工程的规划、 设计、研究。
平台：88座 海管：160公里 海缆：165公里
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中国海洋大学 海工系张兆德
第1章 概论
1.1海底管道工程的发展（续）
我国海洋石油经过近20多年的开发，据统计到目 前为止，已经建成的海底管道超过2000km。其 中渤海8个油（气）田建成的海底管道累计超过 200km。南海13个油（气）田铺设的海底管道累 计超过1000km，其中从海南岛近海某气田至香 港的一条直径711mm的海底输气管道长达 800km左右，是我国目前最长的一条海底管道。 另外，东海某气田到上海附近铺设的一条输油、 一条输气海底管道共751km，也于1999年投入运 行。
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1.1.1海底管道的优点:
可以连续输送，几乎不受环境条件的 影响，不会因海上储油设施容量限制 或穿梭油轮的接运不及时而迫使油田 减产或停产。故输油效率高，运油能 力大。
另外海底管道铺设工期短，投产快， 管理方便和操作费用低。
10
1.1.2海底管道的缺点：
管道处于海底，多数又需要埋设于海 底土中一定深度，检查和维修困难，
学时34,学分2
考试形式：笔试，闭卷
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中国海洋大学 海工系张兆德
海底管道工程
本课程主要内容
1.概论 2.海洋管道工艺设计与计算 3.海洋管道的环境载荷及稳定性设计 4.海洋管道结构设计与计算 5.海洋管道的立管设计 6.海洋管道的安装与施工 7.海洋管道的防腐 8.海洋管道的现场施工与安装工艺 9.海底管道的设计要求和技术规范 10.海底管道的缺陷检测与维修 11.海底管道的工况调节 12.海底管线的维护保养
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中国海洋大学 海工系张兆德
1.2.1海底管道 的结构示意图
从结构上看可划分为 单层管道 双重保温管道 三重保温管道
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1.2.2 海底管道的分类
A 海底管道按输送介质可划分为
海底输油管道 海底输气管道 海底油气混输管道 海底输水管道等
14
1.2.2 海底管道的分类(续)
B 海底管道按工作范围可分为：
3.油（气）外输管道(长输管道)：一般用于输送经处 理后的原油或天然气，通常连接于海上油
（气）田的处理平台至陆上石油终端之间。直径为 406-1016mm.
4.装卸管道:平台与装油设施之间,输送液态油类. 15
FPSO
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图1：我国南海某油田群的油气集输管道
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图2 我国南海某气田长距离外输管道
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海底管道工程
第1章 概论
管道运输是世界上第四种运输方式。
海底输油气管道是海上油气田开发生产系 统的主要组成部分。它是连续地输送大量 油气最快捷、最安全和经济可靠的运输方 式。近几十年来，海底输油气管道实际上 已经成为广泛应用于海洋石油工业的一种 有效运输手段。
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中国海洋大学 海工系张兆德
第1章 概论
1.出流管道:连接井口与平台间,依靠地下油气层压力 输送介质;管径通常在100-254mm.
2.油（气）集输管道：一般用于输送汇集海上油（气） 田的产出液，包括油、气、水等混合物。通常连接 于井口平台（或水下井口）至处理平台之间，处理 平台（或水下井口）至单点系泊之间,工作压力6.99.7MPa,直径为203-406mm。
距其它管道或电缆不小于30m，交叉时垂直距离 不小于30cm。 6.管道的登陆点极为重要，它与岸坡地质地貌、 风浪袭击方位、陆地占地面积和施工条件等因素 有关。
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1.2.4不适合使用海底管道的情况
由于建设长距离的海底输油（气）管道，需要巨 额投资，因此决策之前，必须要与油轮外输方式 作经济对比。但是在下列情况下，通常不宜铺设 海底管道：
1.油田离岸很远或属于边际油田；油田没有后继 储量作为补充；
2.海底有天然障碍而不能铺设管道； 3.长距离输送高凝固点和高粘度原油。
20
某些处于潮差或波浪破碎ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的管段 （尤其是立管），受风浪、潮流、冰 凌等影响较大，有时可能被海中漂浮 物和船舶撞击或抛锚遭受破坏。
11
第1章 概论
1.2 海底管道的工程规划
根据海上油田开发方案中所拟定的生产系 统,即井的布置、平台、海底井口、陆上设 施的位置，以及被输送介质的种类（油、 气、水）、特性和是输送量，再根据海区 的工程地质、水文气象、登陆点的位置等， 初步选择所要铺设的海底管道的类型、轴 线位置以及各类管道的长度、管径、结构 形式、施工方法和工程进度计划，估算每 年的投资额和作业费以及整个工程造价。
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1.2.3 确定海底管道线路的原则
1.要满足生产工艺和总体规划的要求； 2.使线路和起点至终点的距离最短最合理； 3.线路力求平直，尽量避免深沟、礁石区、活动
断层、软弱滑动土层和严重冲刷或淤积。 4.尽量避开繁忙航道、水产捕捞和船舶抛锚区。 5.长输管道与海底障碍物的水平距离不小于500m,
1.1海底管道工程的发展
据资料介绍，经过几十年的不断建设，美国墨西 哥湾已经建成长达约37000km的海底管道，将该 海域3800多座大小平台和沿岸的油气处理设施连 成一张四通八达的海底管网，为经济有效地开发 墨西哥湾的石油资源，发挥了巨大作用。这些管 道直径由51mm(2in)到1321mm(52in)之间。铺 设在几米到数百米深的海底。在欧洲的北海，近 30多年来，由于许多大型天然气田的发现和开发， 使远距离输送并销售天然气至西欧各国的海底管 道建设发展迅速，现已建成上万公里的国际输气 管网。