BTM单点系统的弃置回收方法

张人公，王杰文，刘书胜，黄佳瀚，高超

深圳海油工程水下技术有限公司，广东深圳518000

BTM单点系统的弃置回收方法

张人公，王杰文，刘书胜，黄佳瀚，高超

深圳海油工程水下技术有限公司，广东深圳518000

西江合作油田“南海开拓”号FPSO船舶证书已经到期，需要完成BTM单点系泊系统及其附属设施的拆除和回收工作，该工作风险高、难度大。文章结合工程实际，从BTM系泊系统及工作内容、拆除和回收整体施工顺序、BTM单点系统弃置回收方法、效果检测与评价等，介绍了该BTM单点系统的弃置与回收方法。

BTM单点系泊系统；弃置；回收；检测与评价；施工方法

0 引言

海上油气田设施的弃置回收（弃置、拆除和回收等工作的统称）较之于陆地油气田有非常大的不同，单就施工方面来讲，风险高、难度大、投入多是其基本特点。然而，由于越来越多的油气田设施正临近其使用寿命极限，这也为海洋石油工程行业带来了一个新的契机。

原西江合作油田的“南海开拓”号FPSO建造于1970年，该FPSO位于XJ 24-3油田与XJ 30-2油田之间，水深约100 m，见图1。FPSO船体的DNV证书于2010年3月到期，船舶证书到期后需进行BTM单点系统的弃置回收工作，这是一个典型的由于老化问题造成设施弃置回收的实例。

图1 原西江合作油田“南海开拓”号FPSO

1 BTM系泊系统及弃置回收工作内容简介

根据该系统的处理要求，需要弃置2个软管基盘、8腿锚系、2个中水浮筒的链条及海底配重；回收2条软管、BTM浮筒、2个中水浮筒浮体。

2 整体施工顺序的确定

为尽快完成BTM单点系统的弃置回收工作，通过分析各个相对独立的施工步骤，确定按图2的顺序进行施工。

图2 整体施工顺序

3 BTM单点系统弃置回收方法

从图2可以看出，BTM单点系统的弃置回收分为单点软管弃置回收、锚系及BTM浮筒的弃置回收和MWA弃置回收三个部分。这三个部分相对独立，但又互相联系。

3.1 单点软管弃置回收工作

“南海开拓”FPSO共有2条完全相同的10 in（0.254 m）直径软管，水中的悬链线形状见图3。软管的弃置回收工作分为软管下放前施工准备、软管临时弃置和软管最终回收3个阶段工作。其中软管下放前施工准备与软管最终回收是回收软管必须进行的工作，软管临时弃置是根据项目整体施工顺序的需要而增加的工作。

图3 中水浮筒、BTM及软管布局

除海床上软管与PLEM的连接法兰采用饱和潜水法拆除外，为降低施工成本，剩余工作均由水下机器人（ROV）或空气潜水法完成。因此，软管下放前需根据BTM浮筒软管口的结构形式设计软管临时悬挂结构和ROV回收索具，该结构+索具组合在FPSO解脱前完成安装。待FPSO解脱后，通过ROV倒扣的方式完成软管与软管回收船的钢缆连接，并在ROV的监控下，沿路由完成软管的临时弃置工作。

软管回收方案最终确定为保护性回收，因此采用专业软件对主要过程进行了动态分析，从理论上确保软管回收的可靠性。实际施工时，采用ROV完成软管与回收船钢缆的连接，采用空气潜水法完成软管与MWA卡子的拆除（见图4），采用饱和潜水法完成海床上软管与PLEM的连接法兰拆除和临时钢缆固定（见图5），最终在ROV进行海底软管头临时固定钢缆的切割后，完成软管的回收工作。

图4 MWA上的软管卡子

图5 PLEM处软管拖拉头临时固定

3.2 锚系及BTM浮筒的弃置回收

深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习算法，通过一种深层神经网络逐层提取数据的底层到高层特征，获取数据的分布式特征表示。近年来，深度学习模型在图像识别与分类领域展现出了强大的学习能力，在Image Net数据集上一种深度神经网络将错误率从之前的26%降到了15%[4]。随后许多学者在不同的应用背景下提出了多种深度学习模型如栈式消噪自动编码机[5]、深度置信网络和卷积神经网络等。卷积神经网络作为一种基于局部感受野视觉原理的深度学习框架，图像可直接作为网络的输入，是一种端到端的网络模型。目前卷积神经网络在图像识别领域取得了广泛的应用，如人脸识别[6]、行为识别[7]、医学图像识别[8]等。

BTM浮筒上接FPSO，下接8条锚腿。在8条锚腿的作用下，FPSO通过BTM浮筒完成海中的定位。生产时，水下软管穿过BTM浮筒结构与FPSO上的管道连接；FPSO临时离开后，BTM浮筒还具有临时悬挂软管的功能，以待FPSO回来后连接软管。

实际施工时，需RSV（ROV支持船）+拖轮A配合进行，所有切割工作均由ROV完成。

首先完成BTM浮筒的回收缆切割弃置，然后按原设计的8条锚腿编号顺序，采用对角切割的方式完成4条锚腿的切割。ROV在完成回拖索具连接后，完成两条同侧锚腿的切割。待拖轮A完成BTM浮筒的拖缆连接后（见图6），ROV进行最后2条同侧锚腿的切割工作。根据设计要求，8条锚腿直接弃置海底，BTM浮筒拖回码头。

FPSO因寿命问题永久性离开后，BTM浮筒位于水下28 m处，此时需要完成8条锚腿的就地弃置和BTM浮筒的回收工作。锚系及BTM浮筒的弃置回收工作难点在于随着锚腿的逐条切割与分离，BTM浮筒在不断上升的过程中，浮体的角度也在不断变化，确定切割每条锚腿后的上升高度和浮体角度的变化情况是安全、顺利完成锚系及BTM浮筒弃置回收工作的关键。

图6 拖轮A与BTM浮筒连接

3.3 MWA弃置回收

西江BTM的MWA由浮式结构、链条和海底配重三部分构成，见图7。其中浮式结构由浮筒、钢架、弧板及其他附属结构构成。浮筒的中心线距水平面约30 m，距海床70 m。

图7 西江BTM中水浮筒示意

MWA的弃置回收包含浮式结构回收和链条、海底配重原地弃置两部分内容。

西江合作油田共有两个MWA，为缩短施工时间，降低施工成本，经多方论证，最终决定一并拆除这两个MWA，然后通过一次拖航完成回收工作。

实际施工时，采用RSV+拖轮A+拖轮B完成两个MWA的拆除工作。首先由ROV完成一个MWA的2条主连接锚链的切割，释放该MWA浮式结构出水，再由拖轮A完成该MWA浮式结构的拖带；然后由拖轮B在ROV释放另一MWA浮式结构后连接该浮式结构，并将该浮式结构传递给拖轮A；最终拖轮A将两浮式结构拖回码头进行处理（见图8）。

图8 MWA浮式结构拖带回港

4 效果检测与评价

BTM单点系统弃置回收完成后，采用ROV对原单点系统位置进行调查。结合对回收设施的检查，最终确认回收的软管、BTM浮筒、MWA浮式结构完好，无施工损伤；弃置的锚系、MWA锚链及基座位于目标区域内，弃置回收工作满足设计要求。

5 结束语

西江合作油田的BTM单点系统弃置回收系我国首次完成此种单点结构老化问题的处理工作。后期的效果检测与评价表明，BTM单点系统弃置回收工作达到了预期的施工目的，较好地完成了该系泊系统的处理工作。

[1]徐根弟，徐国梁，唐光盛，等.西江油田FPSO BTM备用绳水下安装工程[C]//第五届中国国际救捞论坛论文集.北京：交通运输部救捞局、中国航海学会救助打捞专业委员会、中国潜水与打捞行业协会，2008：205-209.

[2]张人公，石锦坤，黄佳瀚，等.中水浮筒回收技术的应用[J].中国海洋平台，2014，29（S）：76-79.

[3]刘雪宜.内转塔单点式FPSO的拖航和连接[J].石油工程建设，2012，38（6）：16-21.

中国石油集团工程技术研究院2项成果经鉴定达国际先进水平

2015年4月24日，由中国石油集团工程技术研究院与中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司工程技术研究院共同完成的《中低温油藏调剖堵水技术研究与应用》，与中央制塑（天津）有限公司共同完成的《海洋管桩多层包覆防腐技术研究与应用》2项科技成果通过了由天津市高新技术成果转化中心组织的科技成果鉴定，综合评价达到了国际先进水平。

中国石油集团工程技术研究院与中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司工程技术研究院共同完成的《中低温油藏调剖堵水技术研究与应用》，针对常规调剖堵水技术在中低温油藏应用中存在的封堵效果差、作用有效期短等问题，研发了适用于中低温油藏储层特点的调剖堵水剂和施工工艺的配套技术。该成果在吐哈油田、冀东油田等得到规模应用，累计实施77井次的调剖作业，措施有效率大于85%，平均含水率降低10%以上，累计增油26 636 t，增油控水效果显著，取得了显著的经济效益和社会效益。

中国石油集团工程技术研究院与中央制塑（天津）有限公司共同完成的《海洋管桩多层包覆防腐技术研究与应用》，针对海洋管桩防腐需要开展了一系列的理论分析、防腐材料及施工工艺研究，提高了密封油、防护套等材料的技术指标，形成了海洋管桩三层包覆材料及结构等创新关键技术。该成果在马来西亚、新加坡及中国江苏大唐吕四港发电有限责任公司等国内外海洋管桩防腐工程中得到规模应用，累计包覆面积约30万m2，取得了显著的经济效益和社会效益。

本刊摘录

Abandonmentand RetrievalMethods ofBTM Single Mooring System

Zhang Rengong，Wang J iewen，LiuShusheng，Huang J iahan，Gao Chao
COOEC Subsea Technology Co.，Ltd.，Shenzhen518000，China

The DNV certificate of Nanhai Kai Tuo FPSO in Xi J iang cooperative oilfield has expired and the BTM single mooring system and its affiliated facilities need to be dismantled and retrieved.This work has high risks and difficulties.In this paper，the abandonment and retrieval methods of the BTM single mooring system are described in aspects of BTM single mooring system function，overall procedure of BTMsystem abandonment and retrieval，effect inspectionand estimationof the work，etc.

BTM single mooring system；abandonment；retrieval；inspectionand estimation；constructionmethod

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.03.004

张人公（1988-），男，四川广安人，工程师，2008年毕业于西南石油大学油气储运工程专业，现主要从事水下石油工程施工工作。

2014-08-23