20100107-开题报告及文献综述-水下清管器自动发球装置研究--朱霄霄S090030875

1．封面格式样本 （ 宋体5号， Times New Roman 五号 ） 宋

中国石油大学硕士研究生学位论文（加粗宋体小二号）

(申请工学硕士学位) 宋体三号

黑体小一号

四五家子油田

泉二段储层地质建模

仿宋－GB2312 三号 粗体仿宋－GB2312 三号

学科专业： 矿产普查与勘探

研究方向： 油气藏地质

硕 士 生： 李文丽

指导教师： 赵 格(教授)

（宋体五号 ，Times New Roman 五号）

入学日期：1999年9月 论文完成日期：2002年4月

学校代码：11414 学 号：9905044

目录

第1章开题报告 (1)

一、课题来源 (1)

二、课题研究的意义 (1)

三、国内外研究现状 (1)

四、课题研究的主要内容及拟采用的技术路线 (2)

4.1 课题研究的主要内容 (2)

4.2 拟采用的技术路线 (2)

五、本课题的创新点 (3)

六、课题的进度安排 (3)

第2章文献综述 (4)

2.1 水下生产系统简介 (4)

2.1.1 水下生产系统的产生 (4)

2.1.2 水下生产系统的发展 (4)

2.2 水下生产系统的清管 (5)

2.2.1 水下生产系统清管的必要性 (5)

2.2.2 水下生产系统的清管方式 (5)

2.3 水下清管器自动发球装置 (8)

2.3.1 国外研究现状 (8)

2.3.2 国内研究现状 (17)

参考文献 (18)

第1章开题报告

一、课题来源

预研究。

二、课题研究的意义

在长距离管道建设和运行中，清管是一项非常重要、同时也是非常有风险的作业。清管器是用于清理长距离输送原油、成品油、天然气管道的一种必备的工具，清管器清理技术开始于20世纪70年代，该技术自问世以来发展迅速，现在在各个国家已经普遍应用。输油管道石油成分中含有硫元素及二氧化碳等酸性物质，容易发生化学反应生成水合物，从而堵塞管道影响管道的正常使用，所以必须进行清管操作，清除管道中的杂质。

目前陆地输油管线的清管技术已经较为成熟，但是针对水下输油气管道的清管技术还处于探索阶段，所以研究水下管道清管技术对提高我国输油管线的安全运行具有重大意义。

水下清管器自动发球清管是目前水下管道清管发展趋势，相对于其他清管方式，它具有经济、可操作性强、原理简单等优势，得到了国内外的普遍认可。水下清管器自动发球清管技术中最重要的部分之一就是发球装置，对水下清管器自动发球装置展开深入的研究，可以促进我国水下清管器自动发球清管技术的发展，提高我国水下清管技术的实力，尽快使我国掌握水下清管器自动发球清管的技术，并将它应用到实际水下管道维护中，给深海管道运营与维护提供安全的技术保障。

三、国内外研究现状

国外在水下清管器自动发球装置方面的研究已经有将近五十年的历史。美国Richfield Oil公司自1963年申请了第一个水下清管器自动发球装置专利以来，水下清管器自动发球装置经历了飞速的发展。近十年，因为一些关键技术的突破，水下清管器自动发球装置的逐渐被应用于工程实际中。国外先进的机构或者公司相继将机构研发的装置应用到海底，并都成功完成水下自动发球清管。

2004年，挪威国家石油公司（Statoil，Norway）利用水下清管器自动发球装置成功发射了超高清漏磁检测器，在世界上首次对Asgard油田的运输管线系统的双直径、高压海底输气管道进行了内检测。整个水下发球过程共动用了350个阀门，经历了700个操作步骤，花费了11天时间。

GD Engineering公司开发了一系列应用于海底的清管器发球装置（Multiple Pig Launcher，MPL），这些装置可以远程控制、可靠而且经济。通过使用陆地上已经经过验证的清管器，结合GD Engineering公司自己研发的清管器阻隔旁通装置（Stop and Bypass mechanisms），可以将清管器可靠的发射到管线中。清管器自动发球装置可以发

送5.7个传统的清管器，也可以发送智能清管器。

Pipeline Engineering设计，提供以及制造用于水下的管道清管装置，并提供水下清管器自动发球装置。Pipeline Engineering的水下清管器自动发球装置具有适合大部分管道清管、有效的减少清管的成本、可以远程遥控、无需额外人力等优点。

哈里伯顿的水下清管单元可以用于刚建成的管道的清管和检测，作业水深2500m。

除了上述四家已经有成熟产品的公司之外，国外还有很多公司申请了水下清管器自动发球装置的专利，正在进行水下清管器自动发球装置的研究。

国内在水下清管器自动发球装置研究方面尚处于起步状态，国内可查的文献只有孙旭，陈欣，王茜等人于2010年在《新疆石油科技》发表的论文《新型深水清管器发射装置》，并由中国海洋石油总公司和海洋石油工程股份有限公司联合申请了《清管物体发射器》实用新型专利。文章阐述了清管器发射装置的类型、工作原理，以及它们适用的场所和优缺点。介绍了管道工程中一种创新的、适合发射各种形状的、用于深水和超深水的清管器发射装置。这种装置可以在不停输的情况下，发射来自事先装入发射筒的清管器。因此，国内关于水下清管器自动发球装置研究急需投入大量的人力和物力，掌握水下清管技术，为海底管道维护与运营提供安全保障。

四、课题研究的主要内容及拟采用的技术路线

4.1 课题研究的主要内容

目前陆地输油管线的清管技术已经较为成熟，但是针对深海输油气管道的清管技术还处于探索阶段，所以研究海底管道清管技术对提高我国输油管线的安全运行具有重大意义。本课题主要研究水下清管器自动发球装置的具体机械结构，弄清水下发球的原理和流程，掌握水下发球的工艺。具体研究内容如下：

调研水下生产系统的组成和清管器清管线路

研究水下清管器自动发球装置的的控制原理

研究水下清管器自动发球装置的发球工艺

研究水下清管器自动发球装置的几种方案，选择合适的方案

水下清管器自动发球装置的机械结构、液压以及控制电路的设计

制作水下清管器自动发球装置等比例缩小模型，模拟水下发球过程

4.2 拟采用的技术路线