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海洋能源科普——立管的功能及種類

2024-01-22 14:03     來源:海洋石油裝備與材料     海洋油氣管線海上油氣海洋能源科普
立管主要可分為鋼懸鏈線立管(steel catenary risers)、頂部張緊式立管(top tensionedrisers)、柔性立管(flexible risers)、混合式立管(hybrid risers)四種形式。

鋼懸鏈線立管制造成本低,對浮體運(yùn)動有較大的適應(yīng)性,且適用于高溫高壓工作環(huán)境。其一端連接井口,另一端連接浮式結(jié)構(gòu),無需海底應(yīng)力或柔性接頭的連接,大大降低了施工量和難度。但其布置空間要求較大,作用在浮式生產(chǎn)裝置(FPU)上的載荷較大,疲勞問題突出。

頂部張力式立管可搭配干式采油樹,用于進(jìn)行鉆井、完井、修井,布置緊湊。不能順應(yīng)浮體較大的漂移運(yùn)動,而且隨著水深的增加,頂張力和浮體垂蕩運(yùn)動的補(bǔ)償也變得越來越困難,同時啟動液壓裝置占用較大的平臺空間,對比較緊湊的平臺空間來說是不經(jīng)濟(jì)的。頂部張緊式立管只適用于張力腿平臺(TLP),適用水深小于1500m,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,作用在FPU上的載荷較大,不能與FPU快速解脫。

柔性立管由金屬和聚合物復(fù)合而成。相比鋼管,柔性管具有可設(shè)計(jì)性、易彎曲、易鋪設(shè)、可回收、開發(fā)更經(jīng)濟(jì)、更適應(yīng)海洋環(huán)境等特點(diǎn)。其中,最突出的是彎曲柔性好,可以承受較大的彎曲變形。但柔性立管制造成本高,而且不適應(yīng)深水油氣田高溫高壓的生產(chǎn)條件,同時大直徑柔性立管的制造受技術(shù)的限制。

自由站立式立管可搭配各種FPU,通常為FPSO,與FPU的運(yùn)動耦合度小,適用于深水和超深水,疲勞問題小,可與FPU快速解脫和連接,作用在FPU上的載荷小,布置較為緊湊。但是因其部件較多,往往成本比鋼懸鏈線立管高很多。

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