一种新型海底油气输送组合管制造技术

本发明专利技术提供一种新型海底油气输送组合管，包括内钢管、混凝土管和塑料管。在内层钢管的内层布置保温层，并在保温层的内部布置柔性的耐腐蚀性的可自由变形的塑料管，用以输送含硫或其他酸性物质的高腐蚀性的原油或者成品油。混凝土管由带螺旋箍筋和纵向钢筋的纤维混凝土浇筑而成。本发明专利技术的优点：本发明专利技术所述的油气输送组合管，具有造价低廉、抗腐蚀性强、抗外压承载力高、保温性能好等特点，使得海洋中热油输送成为可能。除此之外，由于承担输油功能的内侧塑料管具有良好的变形和抗渗能力，使得该管道即便在由于极端情况而导致外侧管道破坏的情况下，也可以保证油气不会渗透出来。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油工程海洋油气集输领域，提供了一种既能够在结构上抵抗深水海底的超高压强又能够克服海水腐蚀的新型海底油气输送组合管。
技术介绍
20世纪50年代初期，国外开始在浅海水域中寻找石油和天然气。随着海洋油气田的开发，首先出现了海洋天然气管道。浅海中采出来的原油可由生产平台直接装入油船，而天然气必须依靠海底管道外输。在深海中开采出来的原油，大型油船直接停靠生产平台会威胁到平台的安全。因此，出现了海上专用于停靠大型油船的单点系泊，需建设连接各生产平台与单点系泊之间的原油管道。自1954年Brown&Root海洋工程公司在美国墨西哥湾铺设了世界上第一条海底管道以来，各国在近海海域成功铺设了大量的海底管道。70年代，在海域中开发了大型油气田以后，开始建设了大型海底油气管道，把开采的油气直接输往陆上油气库站。经过几十年的发展，海底石油管道已经得到了长足的发展。仅美国墨西哥湾，就已经建成长达37000千米的海底管道。目前世界上最深的深水管道，当属俄罗斯至土耳其的“蓝流”天然气管道工程。该管道有相当长的部分在3000米深的黑海海底铺设。海底石油管道在我国也得到了长足的发展。自从1985年建成我国第一条海底管道，即渤海埕北油田内部短距离海底管道，和1992年建成我国第一条长距离油气混输海底管道开始，我国已经铺设了近4000千米的海底管道。但是，由于起步晚，技术相对落后，我国在海底管道的工程设计等方面还是存在很大的不足。比如，国外公司已经形成水深近3000米、恶劣海况和复杂海底地貌的工程技术，但是我国仅能涉足百米水深以内、常规环境下的海底设计。但是，随着我国南海油气田开发的日益推进，我国对深水管道的需求亦日益迫切。与传统的陆地油气输送管道的工作环境相比，深水管道必须承受来自因其工作深度带来的比较大的外压。对于一根工作环境在3000米水深的深水管道来说，其外压达30MPa。由于路由环境复杂，埋设管道在波浪、海流作用下易出现冲刷悬空，或致使管道产生大位移和应力集中，或在海流作用下产生涡激振动，或在波浪周期的作用下管道出现振动。另外，埋设管道通过软土地基时，管道易于出现上浮和下沉问题，这都将严重危害管道安全，可能引起油气泄漏，造成重大的经济损失和环境破坏。同时，由于我国的南海西部深水和超深水因地处欧亚、太平洋和印澳三大板块的交汇处，地质条件相当复杂而极易发生地震，所以也要求管线具有足够的抗大变形能力。否则，以上的任何情况中都可以造成海底石油管道的泄露，进而给周围的海洋生态环境带来不可逆转的损害。比如，1977年3月，美国Texaco公司海底管道因海床软泥滑移而破坏，2100加仑原油泄漏海中，造成重大的环境污染和经济损失。此外，海底管道的检测和维修，在技术和实行上也存在很大的难度。比如我国的东海平湖海底原油管道于2000年出现断裂后，国内相关单位用了一年多时间才完成修复。因此，我国海底管道迫切需要一个安全可靠又耐久性好的深水管，以满足海洋油气田的开发。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型海底油气输送组合管，能够抵抗深水海底的高水压力及海水的腐蚀作用，使深水油气集输提供新的手段。为此，本专利技术所采用的技术方案为：一种新型海底油气输送组合管，其特征包括承压结构和非承压结构。其中，非承压部件，主要是指管内的钢丝网骨架塑料管、紧贴钢丝网骨架塑料管的保温层以及管道最外层的塑料管。承压结构，主要是由一层小口径普通钢管和大口径塑料管组成。它们中间由带螺旋箍筋和纵向钢筋并掺有膨胀剂的高强纤维混凝土填充，其中，钢管与螺旋箍筋通过抗剪切连接件连接在一起，同时将纵向钢筋与绑扎到螺旋箍筋上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该管道提供了一种既能从结构上抵抗海底强大水压，使得其深水领域的应用成为可能。除此之外，该管道还克服了一直困扰传统油气输送管道的腐蚀问题(包括内腐蚀和外腐蚀)，同时又具有很好的绝热性能，为热油输送工艺提供了可行性。除此之外，由于该组合管所采用的材料均为普通廉价材料，所以该组合管的成本将远远低于具有同等性能但采用管线钢的传统输油管。附图说明图1为根据本专利技术的一种新型海底油气输送组合管的横向剖面设计图；图2为根据本专利技术的一种新型海底油气输送组合管的侧向钢筋布置图。附图标号说明：1、螺旋箍筋 2、纵向钢筋 3、混凝土 4、钢管 5、绝热层 6、塑料管 7、抗剪连接件具体实施方式本专利技术提供了一种新型海底油气输送组合管，它由两部分组成：承压结构和非承压结构。如图1所示，承压结构，主要是由一层小口径普通钢管4和大口径塑料管6组成。它们中间由带螺旋箍筋1和纵向钢筋2并掺有膨胀剂的高强纤维混凝土3填充。其中，如图2所示，钢管与螺旋箍筋通过抗剪连接件2连接在一起，同时将纵向钢筋4与绑扎到螺旋箍筋3上。非承压结构，主要是指图1管内的钢丝网骨架塑料管6、紧贴钢丝网骨架塑料管的保温层5以及管道最外层的塑料管6组成。制作该管时，先将非承压结构做好，再将承压结构中的钢管、大口径塑料管和各类钢筋布置好，最后将混凝土浇筑其中。本专利技术所述的一种新型海底油气输送组合管，选用的材料均为市面上常见的普通材料，内层的部分包括钢管、塑料管、隔热层，具有很强的耐腐蚀性能，同时可以保证管内油气有足够的温度可以顺利流动，不会产生蜡和水合物等堵塞管道；外层部分包括带螺旋箍筋，抗拉性能强，可以有效抵抗管内流体输送过程中的高压；掺有膨胀剂的高强纤维混凝土，抗压性能强，可以有效抵抗超深水海底的高压，同时具有一定的变形能力；同时还加入纵向钢筋，使得管道的柔性增强，具有较大的变形能力。即使遇到地震、海底塌陷等事故，也能通过位移控制发生一定的变形从而使管道不会破坏，保证管内的油气不会泄露出来，发生漏油事故。本专利技术所述的一种新型海底油气输送组合管，结构简单，安全可靠，施工方便，价格低廉，具有广泛的市场前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型海底油气输送组合管，包括内钢管、混凝土管和塑料管，在内层钢管的内层布置保温层，并在保温层的内部布置柔性的耐腐蚀性的可自由变形的塑料管，用以输送含硫或其他酸性物质的高腐蚀性的原油或者成品油，最外层套一层塑料管，用来浇筑混凝土管部分，混凝土管由带螺旋箍筋和纵向钢筋的纤维混凝土浇筑而成。

【技术特征摘要】
1.一种新型海底油气输送组合管，包括内钢管、混凝土管和塑料管，在内层钢管的内层布置保温层，并在保温层的内部布置柔性的耐腐蚀性的可自由变形的塑料管，用以输送含硫或其他酸性物质的高腐蚀性的原油或者成品油，最外层套一层塑料管，用来浇筑混凝土管部分，混凝土管由带螺旋箍筋和纵向钢筋的纤维混凝土浇筑而成。2.根据权利要求1所述的一种新型海底油气输送组合管，其特征在于，在内层钢管的内层布置保...

【专利技术属性】
技术研发人员：安峰辰，张广清，梁永图，代晓亮，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11