深水海底管道和立管工程技术发展现状

近年来，随着全球经济不断发展，陆上和浅水油气资源开发已无法满足人们对石油能源的需求，人们将目光投向油气资源储藏丰富的深水海域。根据能源咨询公司Rystad Energy发布的研究报告，2018年发现的世界十大油气田中，有9个来自海上，而这9个海上油气田中有7个来自深水区，其中5个水深接近或超过2 000 m，深水已成为海上油气资源勘探开发的重点。

在海上油气田开发中，海底管道和立管始终扮演着重要的角色，担负着海底油气集输、化学药剂注入、注水、注气等任务，被喻为海上油气田开发的生命线。近年来，随着海上油气田开发不断向深远海推进，海底管道和立管应用水深不断增加，推动深水海底管道和立管工程技术快速发展，目前3 000 m水深以内海底管道和立管工程技术已渐趋成熟，在西非、墨西哥湾、巴西等海域的大量工程项目中得到应用。图1-1是墨西哥湾Stone油田开发示意图，Stone油田水深达到2 900 m，它采用“浮式生产储油缷油装置（floating production storage and offloading，FPSO）+水下生产系统”开发模式，利用缓波形柔性立管将来自水下井口的油气输送到FPSO上进行处理。

图1-1　墨西哥湾Stone油田开发示意图

同浅水海底管道和立管相比，深水海底管道和立管面临的环境条件更加恶劣，对海底管道和立管的设计、制造、铺设安装等技术提出许多挑战，这些挑战主要表现在以下方面：

①深水恶劣环境条件下立管设计问题。(www.xing528.com)

②水深增加带来的管道压溃问题。

③高温高压油藏带来的管道屈曲问题。

④海底低温环境带来的管道保温问题。

⑤深水大尺寸厚壁管道铺设问题。

从20世纪70年代开始进行深水油气资源开发，人们就致力于解决这些挑战，经过近50年对深水油气资源的开发，在深水海底管道和立管工程设计、制造、铺设安装、监测检测、试验测试等方面积累了大量经验，形成了许多先进的技术和装备。