海上油气田开发常用带压堵漏技术

海上油气田开发常用带压堵漏技术

郝永顺，莫耀星，周子军

中海石油（中国）有限公司湛江分公司 广东湛江 524057

摘要:带压堵漏技术是海上油气田开发生产中，常用的应急处理技术，随着该技术的不断更新进步，适用范围越来越大。本文对带压堵漏技术进行了介绍，说明了该技术的应用范围，对海上油气生产系统中发生泄漏的各种影响因素进行了分析，对常用的几种带压堵漏技术进行详细介绍，说明了各自的技术特点是相应要求，对带压堵漏技术在海上油气田开发所带来的效益进行了总结。

关键词：带压堵漏；腐蚀；海上；油气开发

引言

在现阶段的油气开发生产中，即便使用最尖端的技术设备进行生产处理，使用最前沿的方式进行设备管理，由于受到流体介质的冲刷腐蚀，高温高压的特殊工作环境，管线材料的意外损伤等因素，油气生产的各种设备或管线，均会不可避免的出现泄漏现象。尤其是在海上油气开发这种特殊生产环境中，如果没有正确且及时的处理，很有可能会造成环境污染，资源浪费，甚至会危及人员和财产安全，其危险性和可能造成的后果将不堪设想。在温度和压力较低时，一般做法如打卡子、使用密封胶或者在线补焊等会有一定的效果，但在其他高温高压或者环境受限的情况下，上述方法将不能奏效，这时就需要停工进行处理，既费时费力，又会造成一定的财产损失，因此如何减少和消除泄露一直是人们极为关心的问题。

1 带压堵漏概述

带压堵漏是一项先进的设备维修技术，是指在生产系统中的介质泄漏后，在无需停车和降低操作压力和温度的情况下进行的再密封操作。随着化工企业对环境污染、节能减排以及安全运行要求的不断提高，堵漏工作越来越受到重视。在实际施堵时，经常会出现易燃易爆类介质，这类介质是不能产生一点火花的，所以后来国内普遍把带压堵漏说成了不动火带压堵漏，这样可以更清晰地解释这个行业的内涵。但人们喜欢简化成带压堵漏，现在说带压堵漏在人们心中已经清楚地理解为不动火带压堵漏了。带压堵漏行业没有经过规范，所以叫法不一，多数人认为带压堵漏是注剂式密封，实际上注剂式密封只是带压堵漏技术里的一项技术工艺。根据带压堵漏技术发展的多样化趋势，立足平台的实际情况，在技术和优化选择方面对带压堵漏技术进行研究，保证管道的整体性能，杜绝“跑、冒、滴、漏”，从而确保平台各类系统的安全高效运行。

2带压堵漏技术的应用范围

2.1堵漏部位

较为常见的堵漏位置主要是直管段或者弯度较小的弯管，经过科研人员的不断尝试和堵漏材质与工具的进步，目前带压堵漏技术可应用在阀门，焊缝，螺纹接头等部位。

2.2适用介质

最初的带压堵漏技术，只能处理较为安全的流体，但随着工业化进程的需要和相关技术的迭代更新，各种化学气体、液体等几乎所有介质的泄漏都可用本技术消除。

2.3泄漏介质温度

温度范围较大，基本可以覆盖目前工业生产中常见的温度范围，主要温度区间为-195℃～ 800℃。

2.4泄漏介质压力

真空～32Mpa(320Kg/cm²)。

3 海上平台管线腐蚀的因素

3.1气候因素

海上平台应用过程中，受海洋气候影响较大，第一，由于空气的潮湿度较大，空气中所包含的盐分较高，这一条件将对金属产生不良影响，导致吸氧腐蚀情况的发生。第二，气候变化多样，干湿气候交替状况明显，湿度变化频繁，极易导致金属腐蚀情况的发生，此外，海上温度变化较大，夏季环境温度可高达50℃，高温会导致表面材料发生氧化，引起保护层结构开裂情况。

3.2 介质因素

多项混输属于管道输油的主要方式，输油管道内部包含多项介质，介质的成分复杂程度较高，由于流动状态缺少稳定性，导致管道腐蚀的概率随之增加，无论是海上平台的油气输送还是水输送的流程均是如此。海上平台的水流程和油流程大都应用泵类设备进行加压外输干预，原油在外输的过程中，温度保持在55 摄氏度左右，注水管线温度会维持在55-75 摄氏度之间，导致各个流程腐蚀概率随之增加。

3.3 管理因素

海上平台的管路在应用过程中，长时间受到腐蚀作用影响，无法对管道材质进行保障，运行的强度适中活较大，运行厚度欠缺，导致穿孔事件的发生概率随之增加。在流程焊接的过程中，管道收弧或者起弧位置，焊缝中夹杂大量气泡和废渣，这些先天性缺陷极易导致腐蚀情况的发生，尤其是焊缝位置，金属存在咬边情况，存在不同程度的热应力变形系数，焊缝外存在积水现象，所以腐蚀情况随之严重。

3.4 化学腐蚀因素

由于海上平台管路材质不均衡，表面的粗糙程度各不相同，海水属于电解质的一种，在潮湿度和物性不同的空气中，会发生电化学反应，处于阳极区的金属离子会不断发生电离，产生腐蚀效果。金属会与介质接触，产生化学反应，诱发化学腐蚀现象，从设备的使用和管线运行情况来说，腐蚀呈现全面性和渐进性特征，其所导致的管壁厚度腐蚀程度呈现均匀性特征。

3.5 环境因素

海上平台工艺流程的工作环境大都处于室外，受到恶劣的气候因素影响，其工作环境十分差，导致管线锈蚀概率的上升，受到平台空间的限制，管线在应用过程中，弯曲情况时有发生，管道系统内部的不均匀沉降直接导致管线的焊口位置和接卸接口位置所受到的剪切力下降，破坏管线的正常应用。由于天气会对平台和管线产生影响，所以管线位移状况时有发生，这直接会导致流程受到剪切力的不良影响，若是变化严重，将会导致平台与管线之间的碰撞和摩擦。

4 常用的几种带压堵漏方法

4.1遮盖和加固方法

在确认泄漏点两侧壁厚处于正常的条件下，选择合适遮盖板的宽度，其两侧要落在正常壁厚之上。用捆扎或用螺杆从夹具上固定遮盖板。在夹具安装完成，并调整间隙符合要求后，再向密封腔内注进密封剂，密封剂把遮盖板压紧，既消除了泄漏，又使泄漏部位得到了加固。管壁减薄严重的管道，在带压堵漏注射密封剂时，不能承受过高的注射压力，轻易把管壁压瘪，不但不能消除泄漏，还可能泄漏加重，甚至会发生加速管道断裂的事故，这是非常危险的。

4.2夹具加现场部分焊接法

在泄漏现场允许的条件下，在夹具中间部分连接处可施行焊接，为了保证焊接的质量，预先在夹具上安装排污阀，把介质及时排出，使密封腔内压即是零。同时，在两侧按规定填装盘根，并把填料盒盘根压紧。填料盒上应留有注射孔，必要时往填料盒内注进密封剂，或者在两侧的密封结构中全部注进密封剂。焊接完成后，封闭排泄阀，堵漏即告完成。这种消除泄漏方法，只焊接夹具之间的连接部分，而夹具与泄漏部位之间不进行焊接，既保证了焊接过程的安全，又使泄漏部位得到了加固。

4.3塞孔堵漏法

塞孔堵漏法也是带压堵漏方法中的一种，这种方法是采用挤瘪、堵塞的方法直接固定在泄漏孔内，从而实现止漏的目的，这种方法又包括捻缝法、螺塞法以及塞楔法等。

4.4环槽夹具堵漏

这种夹具在其四周和平面密封的面上都开有沟槽，连成一体，沟槽中有注射孔，在沟槽中镶嵌石棉盘根，当夹具紧固后，从注射孔注进密封剂，密封剂把盘根压紧后消除泄漏。这种方法，密封剂不进进密封腔，不会对薄壁的管壁造成挤压。当然，夹具要保障足够宽度，以保证夹具两端落在管壁完好无损或腐蚀尚不明显的管道上，必要时使用超声波测厚仪检测壁厚，予以确认。

结束语

海上油气田常用的集中带压堵漏技术应用，可以在一定程度上解决现场管线泄漏问题，为安全生产提供必要的保障。带压堵漏技术的应用，一方面可以保证现场集输处理设备、消防设备、生产设备及公用管线的正常使用，另一方面也可以实现在不停产的情况下进行油气生产，提升海上平台油气开发的效益。

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