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摘要：海底输油管线是海上油田开发生产的大动脉，如果出现泄漏，油田必须关停，造成巨大的经济损失，为尽快恢复生产，针对海管泄漏的应急堵漏工具应运而生。本文介绍了海域水深120米的南海某油田海底管线泄漏后，现场人员自主设计加工简易的应急堵漏夹具，借助ROV作业快速、有效的完成了海管应急堵漏工作，避免了产量损失，取得了良好的经济效益。
关键字：海底管线、ROV、简易夹具、应急堵漏
中图分类号：U473.7+3
1 引言
2010年5月，南海某油田在进行单点系泊系统水下检验时发现井口平台至FPSO海管基盘附近短接有漏点，油田被迫停产。由于漏点位于水深120米的海底，常规空气潜水和氦氧潜水都无法到达该深度，需要用饱和潜水才能进行维修作业，然而当时饱和潜水设备资源紧缺，动员至少需要两个星期，长时间的停产，将给公司造成巨大的经济损失。现场人员在以往工艺管线堵漏的经验基础上，自行设计加工了一套简易夹具，利用正在油田作业的ROV设备及相关人员，成功地完成了海管临时堵漏，使油田恢复了生产。从发现海管泄漏到完成临时修复整个过程仅用了3天时间，开创了国内用ROV操作简易夹具进行120米水深海管应急堵漏的先例。在海管泄漏点永久性修复前，共抢回原油产量3万方，取得了良好的经济效益。
2 海底管线技术参数和泄漏点位置
该油田海底管线为14″× 10″双层保温管，长度为2.5Km，海域水深约120m。海底管线通过膨胀弯与水下基盘连接，连接处的管线为一段850mm长的 10″单层管。在这段单层管上，距离基盘连接法兰190mm的位置有一段环形焊缝，泄漏点刚好是在距离焊缝25mm处，位于管线10点钟位置，孔径约3mm。
3海管应急堵漏方案
针对泄漏点位置，现场人员做了以下分析：
1） 泄漏点处于焊缝旁边，为一个直径约3mm的小孔，结合漏点附近测厚数据，确认漏点由点状腐蚀造成。
2） 该处的海管离海底距离1.2m，不需要进行吹泥挖坑，就可以用夹具进行堵漏修复。
3） 该段海管属于单层管，由于海管表面温度高，基本没有海生物附着，有利于用堵漏夹具修复。
根据以上分析判断，技术人员很快就确定了采用注脂管卡修复海底管线的方案。但该泄漏点位置的水深为120米，只有饱和潜水才能进行海管维修作业。但经联系得知最近的饱和潜水设备动员至少需要两周的时间，意味着油田要停产18天左右，将造成巨大的产量损失。考虑到现场正在进行ROV作业，可以尝试加工应急堵漏夹具，用ROV操作进行海管先期临时堵漏，等待饱和潜水设备到位后再用注脂管卡进行永久性修复。
4 海管堵漏夹具的设计及优化
现场作业的ROV具备海管测厚、水下照明、视频监控及手柄能旋转等功能。因此夹具在满足堵漏要求的前提下，要求尽量简单，夹具安装到位后只要一个简单的拧紧动作就可完成堵漏。根据ROV操作的要求，油田有关技术人员巧妙地设计出超半圆海管临时堵漏夹具，并特意在泄漏点上方的夹具位置开出了缺口，以保证夹具能通过海管外径。
4.1 临时堵漏夹具设计特点
1） 堵漏夹具必须便于加工制作，不需要做模具，只要简单的机械加工便可完成。
2） 堵漏夹具必须便于就位安装，通过ROV简单的夹持和按压就能就位，ROV机械手松开后不会滑动移位，而且能够进行微调。
3） 堵漏夹具必须便于上紧，通过ROV机械手简单的动作便能达到紧固要求。
4） 堵漏夹具安装后的密封必须能满足正常生产工况的要求，为下一步进行永久性堵漏方案争取时间。
4.2 海管堵漏夾具的试验与优化
堵漏夹具在加工完成后，首先在与海管短接相同管径的管线上进行试验，针对出现的稳住性差、夹持力度不够、ROV机械手操作不方便等问题，进行了一系列的优化改造，增加了弹簧预紧机构、辅助预紧手轮、调整杆和活动节胶套等结构，确保堵漏一次性成功。
最终的堵漏夹具整体外形为超半圆状。通过夹具压缩弹簧产生一定的挤压预紧力，确保夹具在安装到位后不发生偏移和走动。在堵漏夹具安装到位后，ROV拉动预先安装在预紧轮上的钢丝绳，进行简易夹具的预紧定位，调整杆的作用是在夹具进行径向调整位置时方便ROV操作。活动节胶套能确保ROV在上紧螺杆时用力均匀，防止夹具移位。
5 堵漏作业实施
在模拟测试成功后，开始对海管泄漏点进行临时堵漏作业，由于海管泄露点位置离海底还有1.2米左右高度，因此首先是下放一个支撑架到该位置以保证ROV能够有一个较平稳的支撑座，接着对泄漏点周围进行轻微打磨处理，然后按照设定的安装方案顺利地将临时堵漏夹具安装到位，试压到800KPa观察没有发现泄漏，随后平台恢复生产，至此圆满地完成了本次海管应急堵漏维修作业。
6 结论
简易堵漏夹具采用了超半圆结构设计，便于加工制作，并极大地降低了安装难度，就位到泄漏管线之后只需要做简单的旋紧动作便可实现应急堵漏。该方法可推广运用于其他工作压力低于1000KPa、漏点为局部点蚀的工艺管道。
利用ROV进行120米水深海管堵漏作业从发现泄漏点到完成临时堵漏并恢复油田生产仅用了3天时间，减少了因等待饱和潜水设备动员到位期间的产量损失，取得了很好的经济效益。
参考文献
[1]江锦，几种典型海底管道修复技术.第十五届中国海洋岸工程学术讨论会论文集.2012：405-410.
[2]孟军政，石油天然气管道泄漏的快速封堵[J].油气田地面工程.2009.28 （7）：83-84
[3]江龙强，管道封堵抢修技术现状及发展[J].内蒙古石油化工.2011.37（2）：100-103.
关键字：海底管线、ROV、简易夹具、应急堵漏
中图分类号：U473.7+3
1 引言
2010年5月，南海某油田在进行单点系泊系统水下检验时发现井口平台至FPSO海管基盘附近短接有漏点，油田被迫停产。由于漏点位于水深120米的海底，常规空气潜水和氦氧潜水都无法到达该深度，需要用饱和潜水才能进行维修作业，然而当时饱和潜水设备资源紧缺，动员至少需要两个星期，长时间的停产，将给公司造成巨大的经济损失。现场人员在以往工艺管线堵漏的经验基础上，自行设计加工了一套简易夹具，利用正在油田作业的ROV设备及相关人员，成功地完成了海管临时堵漏，使油田恢复了生产。从发现海管泄漏到完成临时修复整个过程仅用了3天时间，开创了国内用ROV操作简易夹具进行120米水深海管应急堵漏的先例。在海管泄漏点永久性修复前，共抢回原油产量3万方，取得了良好的经济效益。
2 海底管线技术参数和泄漏点位置
该油田海底管线为14″× 10″双层保温管，长度为2.5Km，海域水深约120m。海底管线通过膨胀弯与水下基盘连接，连接处的管线为一段850mm长的 10″单层管。在这段单层管上，距离基盘连接法兰190mm的位置有一段环形焊缝，泄漏点刚好是在距离焊缝25mm处，位于管线10点钟位置，孔径约3mm。
3海管应急堵漏方案
针对泄漏点位置，现场人员做了以下分析：
1） 泄漏点处于焊缝旁边，为一个直径约3mm的小孔，结合漏点附近测厚数据，确认漏点由点状腐蚀造成。
2） 该处的海管离海底距离1.2m，不需要进行吹泥挖坑，就可以用夹具进行堵漏修复。
3） 该段海管属于单层管，由于海管表面温度高，基本没有海生物附着，有利于用堵漏夹具修复。
根据以上分析判断，技术人员很快就确定了采用注脂管卡修复海底管线的方案。但该泄漏点位置的水深为120米，只有饱和潜水才能进行海管维修作业。但经联系得知最近的饱和潜水设备动员至少需要两周的时间，意味着油田要停产18天左右，将造成巨大的产量损失。考虑到现场正在进行ROV作业，可以尝试加工应急堵漏夹具，用ROV操作进行海管先期临时堵漏，等待饱和潜水设备到位后再用注脂管卡进行永久性修复。
4 海管堵漏夹具的设计及优化
现场作业的ROV具备海管测厚、水下照明、视频监控及手柄能旋转等功能。因此夹具在满足堵漏要求的前提下，要求尽量简单，夹具安装到位后只要一个简单的拧紧动作就可完成堵漏。根据ROV操作的要求，油田有关技术人员巧妙地设计出超半圆海管临时堵漏夹具，并特意在泄漏点上方的夹具位置开出了缺口，以保证夹具能通过海管外径。
4.1 临时堵漏夹具设计特点
1） 堵漏夹具必须便于加工制作，不需要做模具，只要简单的机械加工便可完成。
2） 堵漏夹具必须便于就位安装，通过ROV简单的夹持和按压就能就位，ROV机械手松开后不会滑动移位，而且能够进行微调。
3） 堵漏夹具必须便于上紧，通过ROV机械手简单的动作便能达到紧固要求。
4） 堵漏夹具安装后的密封必须能满足正常生产工况的要求，为下一步进行永久性堵漏方案争取时间。
4.2 海管堵漏夾具的试验与优化
堵漏夹具在加工完成后，首先在与海管短接相同管径的管线上进行试验，针对出现的稳住性差、夹持力度不够、ROV机械手操作不方便等问题，进行了一系列的优化改造，增加了弹簧预紧机构、辅助预紧手轮、调整杆和活动节胶套等结构，确保堵漏一次性成功。
最终的堵漏夹具整体外形为超半圆状。通过夹具压缩弹簧产生一定的挤压预紧力，确保夹具在安装到位后不发生偏移和走动。在堵漏夹具安装到位后，ROV拉动预先安装在预紧轮上的钢丝绳，进行简易夹具的预紧定位，调整杆的作用是在夹具进行径向调整位置时方便ROV操作。活动节胶套能确保ROV在上紧螺杆时用力均匀，防止夹具移位。
5 堵漏作业实施
在模拟测试成功后，开始对海管泄漏点进行临时堵漏作业，由于海管泄露点位置离海底还有1.2米左右高度，因此首先是下放一个支撑架到该位置以保证ROV能够有一个较平稳的支撑座，接着对泄漏点周围进行轻微打磨处理，然后按照设定的安装方案顺利地将临时堵漏夹具安装到位，试压到800KPa观察没有发现泄漏，随后平台恢复生产，至此圆满地完成了本次海管应急堵漏维修作业。
6 结论
简易堵漏夹具采用了超半圆结构设计，便于加工制作，并极大地降低了安装难度，就位到泄漏管线之后只需要做简单的旋紧动作便可实现应急堵漏。该方法可推广运用于其他工作压力低于1000KPa、漏点为局部点蚀的工艺管道。
利用ROV进行120米水深海管堵漏作业从发现泄漏点到完成临时堵漏并恢复油田生产仅用了3天时间，减少了因等待饱和潜水设备动员到位期间的产量损失，取得了很好的经济效益。
参考文献
[1]江锦，几种典型海底管道修复技术.第十五届中国海洋岸工程学术讨论会论文集.2012：405-410.
[2]孟军政，石油天然气管道泄漏的快速封堵[J].油气田地面工程.2009.28 （7）：83-84
[3]江龙强，管道封堵抢修技术现状及发展[J].内蒙古石油化工.2011.37（2）：100-103.