海上天然气平台高压井口管汇设计
井口管汇橇装设计研究
井口管汇橇装设计研究【摘要】井口管汇橇装设计，主要包含配管布置设计及底橇结构设计两方面内容。
本文通过实际例子，对井口管汇橇装设计的程序及注意事项进行了描述。
【关键词】井口管汇橇装管汇，顾名思义就是管子的汇集。
井口管汇通常由生产管汇、计量管汇、必要的阀门及相关仪表组成，主要作用是将各单井井流汇集起来输送到下一步的油气处理等装置。
需对某口井进行计量时可操纵多通阀将该井井流引向井口计量装置[1]。
海上平台面积狭小，建造成本昂贵，井口管汇系统的设计要求设备占地空间小，结构紧凑，重量轻，安全可靠性高。
1 设计考虑1.1 管线设计橇装管线须采用密集布置，以减少橇块面积，且需注意充分利用周围空间。
所谓密集布置是相对的，实际上是适当缩小管线之间的间距，并注意将操作面留在橇块四周。
布置时主要考虑下述原则：（1）应确保管汇装置正常操作及与设备联接正常进行。
如：设计止回阀时，首先应明确介质流向，管内介质流向决定其进出口的安装方向；对阀门的形式选择上需注意：升降式止回阀只能用在水平管道上，对垂直管线需选择旋启式止回阀，且介质流向应由下向上。
设计中尚应考虑紧固件的安装空间要求。
（2）管汇上的阀门、仪表等需操作部件应位于操作人员易于接近处，但应注意不能存在操作安全隐患问题。
阀门是管汇装置中的关键组成部分，布置设计时应为其提供足够的操作、维修及更换空间，并尽量使其有规则地布置。
对于较大的阀门应在其附近设支架，且其不应该设在检修时需要拆卸的短管上，并考虑取下阀门时不应影响对管道的支撑。
设计时尚应考虑为管系的维修、管子、管件的更换预留出足够的空间。
（3）在满足上述操作、维修要求的情况下，应采用尽量短的管线及尽量少的管件将各支管组装起来，完成整体功能设计。
1.2 底橇设计整体管线布置完成后，据其对底橇进行设计。
底橇尺寸除受制于整体布置范围外，还有橇体本身钢结构的设计问题。
通常将橇块本身按简支梁考虑，且要求其挠度小于l/400，其中l为橇块长度，设计时安全系数取2。
管汇系统
管汇系统的组成水下生产系统的管汇由管子和阀门组成，用来分配、控制管理石油和天然气的流动。
管汇安装在海底井群之间，主要是把油或气集合起来输送到井口，如图I所示。
管汇终端到一些大型的结构如水下加丁系统都属于管汇，因此，管汇类型有许多种。
管汇系统的主要功能：1)为生产管道、海底管道和油井之间提供一个界面；2)将油气集合起来输送出去；3)分配电和水压系统；4)支持翼型管汇枢纽、管道枢纽和脐带管枢纽；5)支持和保护所有的管道和阀门系统；6)在安装和恢复过程中为管汇模块提供一个支撑点；在ROV操作过程中，为ROV提供一个支撑平台。
管汇和油井在结构上是完全独立的，油井和出油管道通过跨接管与管汇相连。
管汇系统由管汇、管汇支撑结构和基础结构组成。
管汇支撑结构是管汇和基础结构之间的交界部分。
1、管汇由管子、阀门、控制模块、流动仪表等组成。
管汇中线的管线布置的底盘上，由底盘井及卫星井产出的油气，由管汇聚集后有管道输送到平台。
来自平台的注入水经管汇分配至各个注水井。
2、管汇支撑结构由大管径及型钢制成的框架组成作用：为钻井提供导向；为水下管汇安装的设备提供基座；为水下管汇下入提供载体；保护水下管汇不被破坏。
3、基础结构大部分都是吸力锚的形式，其结构为大管径钢结构，FMC公司：适用于10000英尺和15K psi，350oF；口径从6" 到 30"寸；能适用于所有土壤条件的安装；提供多项流量计；AKER公司：Overtrawlable/ non-overtrawlable design；Choke modules;控制模块；高压保护系统；Dual header manifold with pigging loop ;Single header manifold with pig launcher connection ;Daisy chaining to additional manifoldsSatellite step outs via:- rigid jumpers- flexible or rigid flowlinesVetco Gray:Template Manifolds适用于密集型井口；不需要安装跨接管；适用于不同的海底状况和土壤性质。
节流管汇在钻井平台试验中的研究及应用
节流管汇在钻井平台试验中的研究及应用发布时间：2022-01-06T06:53:53.892Z 来源：《科学与技术》2021年8月第22期作者：单绍玉[导读] 在油气田开发工作中，节流管汇具有重要作用，单绍玉江苏欧瑞德石油机械有限公司江苏省盐城市 224700摘要：在油气田开发工作中，节流管汇具有重要作用，油气井压力控制和井涌控制等都需要节流管汇工作来完成，通过其可以保持井底压力略高于地层压力，从而防止地层压力进入井内，同时其能够对井内压力过高时进行调节，从而实现对井口的保护，避免井口被破坏。
由于在油气生产过程中具有重要应用，加强节流管汇的研究工作具有重要意义，基于此文本对节流管汇在钻井平台试验中的研究及应用进行了探讨。
关键词：节流管汇；钻井平台；试验；研究1 井控装置系统概述在油气井生产过程中井控装置系统具有重要应用，其是指对油气井压力进行控制的所采用的一整台设备、仪器仪表和专用设备等，通过应用井控装置系统，能够提高油气井生产的安全性，避免发生溢流、井涌和井喷等钻井安全问题，从而对钻井人员、设备的生产安全进行保护。
在进行油气井的钻进工作时，很容易出现地层流体侵入到井筒内部的问题，从而使环空泥浆静液柱压力与地层压力之间的平衡，进而造成溢流、井涌等情况，对施工安全造成较大的威胁，为了解决这一问题，需要利用井控装置来进行二次井控，建立起新的压力平衡，从而达到井控状态。
在井控装置系统中，节流管汇系统是最为核心的设备之一，其主要作用是能够在防喷器关闭的前提条件下，通过控制节流阀的开关来使井口产生一定的回压，从而恢复泥浆液柱对井底的压力控制；若出现井口套压较高的情况，可以采取开启平板阀的方式，通过放喷通道直接放喷，从而实现井口压力的良好控制。
在油气井开发和生产过程中，节流管汇系统具有重要应用，能够对井涌进行控制，是油气井压力控制必须的设备，其的应用能够有效的提高节流压井成功率，并且使井口装置的安全性、可靠性得到较大的提升。
海上新建平台工程项目管理实践
2251 前言近年来，国内原油对外依存度72%，天然气对外依存度44%。
根据国家能源局要求，国内石油行业必须坚持大力提升国内油气勘探开发力度，积极推动国内油气稳产增产。
为加强海洋油气勘探开发，中国海油未来会在渤海海域、南海海域等新建很多平台，海上新建平台时间紧、任务重，工程项目的安全管理与质量管理至关重要。
WHP平台于2020年建造投产，正值国内疫情多发时期，生产准备组克服疫情防控、人员不足、项目介入较晚等多种不利因素，多措并举强化安全管理，精益求精提升项目验收质量，坚守安全底线思维，项目施工质量历史最优。
2 安全管理新建平台工程项目安全管理复杂繁琐，项目施工队伍有三十多个，施工人员近四百人，人员素质参差不齐、安全意识较低；施工现场节点多，管线焊接、甲板涂装、大型管件与橇块搬运与定位，橇块单体重量近十吨，作业风险高；项目周期时间短、任务重，多个队伍追进度，存在统一施工点多个队伍交叉作业，管理界面复杂。
WHP平台生产准备组坚守安全底线意识，推进海油安全文化深入人心，横向到边、纵向到底；多轮次开展安全体系培训，提高生产准备组人员及施工队伍安全素养；认真辨识作业风险，现场高风险作业实行包办制，加强高风险作业安全管理，人员、设备、物料、环境的和谐运作，项目提前二十天试运行，实现百万人工时安全业绩。
2.1 提高安全意识与人员素养生产准备组管理人员与施工人员安全意识与人员素养是安全管理的核心。
项目期间尤其注重加强生产准备组管理人员与施工领队安全知识教育培训力度，频繁开展安全体系培训和事故案例警示教育，提高人员安全意识与人员安全素养。
生产准备组每名员工作为安全员，实施安全员领办制，每名员工领办某一区域作业，全方位、全天候负责所属区域作业安全管理和监护检查，在每天早晚会对所辖区域情况进行通报；坚决纠正现场违章指挥、违章作业、违反劳动纪律“三违”行为，把消除人员习惯性违章和不安全行为作为检查重点，引导作业人员提高安全意识；建立考核激励机制，对管理能力突出、区域作业安全绩效优异员工进行物质和精神奖励。
10000PSI超级双相钢管汇成橇设计
- 12 -论文广场石油和化工设备2019年第22卷10000PSI超级双相钢管汇成橇设计胡志良1，韩旭1，黄海龙1，张江波1，张厚伟2（1.海洋石油工程有限公司， 天津 300452）（2.天津修船技术研究所， 天津 300456）[摘 要] 海洋平台10000PSI超级双相钢管汇成橇设计涉及高压及特殊材质双相钢材质管道元件，其设计成橇过程较为复杂。
本文基于海洋平台高压管汇的成橇设计，总结了海洋平台10000PSI超级双相钢管汇设计中应注意的事项。
[关键词] 海洋平台；10000PSI；成橇设计；双相钢作者简介：胡志良（1980—），男，河北秦皇岛人，硕士研究生，工程师。
主要从事油气处理设施设计技术研究工作。
图1 管汇典型流程图海洋井口平台将开采出来的原油和天然气通过海管输送到CEP 中心平台进行处理，主要系统包括井口系统、计量系统、原油处理系统、化学药剂系统、闭排系统和开排系统等，其中生产测试管汇橇属于平台井口系统的重要组成部分，来自高压、低压油井和气井井口采油树的原油和天然气，通过操作生产和测试管汇的阀门，将流体导入了平台的原油处理系统。
本文主要从10000PSI 材料环节和设计环节概要介绍10000PSI 超级双相钢管汇成橇设计的注意事项，可以有效地提高今后类似橇块的设计效率，同时缩短生产和建造阶段的时间，减少设计隐患，节约生产成本。
1 10000PSI 超级双相钢管汇典型流程图如图1所示平台10000PSI 超级双相钢管汇基于管道材质技术规格书橇内管线选为K5等级，材质选用超级双相钢，设计压力53MPa ，设计温度144℃，管线材质选用A790 UNS S32750，管件材质选用A815 UNS S32750，法兰材质选用A182 F53，阀门设计标准按API 6A 设计。
2 10000PSI 超级双相钢管汇成橇流程环节2.1 成橇技术资料搜集10000PSI 超级双相钢管汇成橇技术资料包- 13 -第6期 括：(1)双相钢管汇材料供货商的技术能力筛查、包括供货业绩、产品证书及材质处理工艺等；(2)常规类似产品橇图资料；(3)双相钢管汇业主采购技术要求书、技术澄清纪要；(4)双相钢材料供货商投标技术文件、技术澄清会议纪要及偏离项；(5)海洋平台布置总图、橇内PID 、专业规格书、海洋平台总体管口布置图；(6)设计软件PDMS 对于10000PSI 管道元件的成橇库技术准备。
海上采油平台工艺管路设计分析
海上采油平台工艺管路设计分析摘要：随着时代的不断向前发展，当前国家进一步加大了对资源开采工作的重视力度，石油开采尤其如此。
随着时间的不断推移，当前陆地上的使用资源日益减少。
为了解决资源欠缺的问题，人们加大了对海上采油平台的开发力度。
而海上采油平台在实际应用的过程当中工艺管路设计工作得进行质量对其采油效率有着极为重要的影响。
为此本文对海上采油平台工艺管路设计相关工作进行了详细探讨，希望通过本文可以为相关工作提供一些参考。
关键词：海上；采油平台；工艺管路；设计1管道材料对于油气混合物而言，其中含有的水、盐、二氧化碳等物质在流动的过程当中会对整个采油系统与之接触的金属产生一定程度的腐蚀。
腐蚀的实际种类也有多种类型，常见的有以下几类，分别是金属损失、起麻点、腐蚀、锈蚀等。
而要想使得与油气混合物相接触的金属设备使用寿命得以有效延长，保障其使用质量可以采取以下几种方式减少油气混合物对其造成的腐蚀：第一，通过化学处理，例如向制造生产设备的金属当中添加一些防腐蚀剂；第二，利用一些抗腐蚀性能较为强大的合金材料；第三，对设备内层金属涂上一层抗腐蚀涂层进而提高其使用寿命。
根据多年以来海上作业的相关经验，在管路设计工作实际开展的过程当中常用的选材指南有以下几种。
1.1油气管路首先，对于无腐蚀性烃类作业来说，在常温及高温两种工作环境当中最为常用的钢材型号有ASTM A 106 B级以及API 5L B级，也被称为高强度合金钢无缝管。
如果海上采油平台的作业环境温度小于-29℃时，可以选用一些抗低温性能较为强大的碳钢ASTM A333 6级。
其次，针对腐蚀性的烃类作业来说，为了全面延长金属管路的实际使用寿命，在对其进行开采的过程当中可以选用一些耐腐蚀性较为强大的材料。
例如不锈钢常用的有A316、A312或使用一些内壁带有防腐蚀涂层的碳钢管。
1.2生产水管ASTM A106 B级无缝管由于其在实际应用中所具有的一系列优势被海上石油开采平台用做生产水管线。
多功能修井管汇的设计与研究
而无需进行管线的拆卸与安装 。 另外在 压裂施工 中 由于操作 不 当会出现砂 堵现象 ，在 处 理砂堵时采取 的方法是反 洗 ，常规 反洗时要 经过停 泵泄
Ｚ 闸 关 阀 嚣 闸 开 阀
０ 放喷直嘴 蜀 锻造堵头
压后进行倒换管线 ，每次 时间在 １ｍｎ ０ ｉ以上 ，如果倒 换管线
ｌ ｍ ，重 量 不 超 过 １ ｔ 。 ２ 技 术 参 数 ．
产品规范级别：Ｐ Ｌ ；性能要求级别 ：Ｐ ；额定材料级 Ｓ２ Ｒ１ 别 ：Ｅ Ｅ；连接 形式 ：Ａ Ｉ ｐｅ Ａ Ｐ ｅ ６ 法兰连接 ；执行标 准 ：Ａ Ｉ Ｓ Ｐ Ｓ ｅ ６ ；额定工作压力 ：３ ＭＰ ；设计温度 ：一 ９～１ １ ； ｐｃ Ｃ １ ５ ａ ２ ２℃
由此可见 ，管汇能够满足设计及施工要求 。
４ 连接方式 ． 通过 活动弯头 、硬 管线 、油壬接头分别与井 口上 四通 、
无法使用 。通过对 压井 、节 流管汇 的改 进 ，借 鉴其工艺 原
理 ，结合 修井作业 实际情况 ，设 计 出了一种多 功能修井 管
汇系统 ，其连接 简单 、操作简 便 、便 于运输 ，适 合在修 井 作业 中进行普遍推广 。
在倒换正循环与反循环流程时，一般需要３ ４ ～ 名操作工 ，
而且至少需要１ ０ ｉ，费时费力。同时管线中的流体会流出 ０ ３ ｍｎ 堆积在井 口附近，污染环境造成安全隐患。另外 ，在进行水平 井正反冲砂 、处理砂堵等特殊工序中，对倒换管线 的时间有着 更高要求 ，时间过长容易造成砂卡等井下作业事故 ，甚至造成
排 污池
井 管汇适用 于所 有 的压井方 法 ，操作 人员勿需 冒着井 喷失 控 的风险来 根据压井方案 的改变而倒 换流程 ，为快速 处置 井控风 险赢得时间。
冀东南堡油田1—29平台工艺管线设计与分析
该项 目 包括新建 ２ 座井 口平台和 １ 座生产平 台，
平 台上部设施简单 ， 结构质量轻 ， 自控程度 高， 投资费
用低 ； 而且因该项 目 产量预测比较低 ， 以经济性为主。 根据油田配产、 油气物性 和混输管线登 ２号人工 岛的压力 、 温度要求等基础数据 ， 在电潜 泵生产条件 下， 口 井 压力能满足油气直接经混输海底管道输送至
（ 中国石油海洋工程有限公 司海工事业部 ， 山东青 岛 ２ ６ ５ ６５ ５）
摘 要 ： 东南堡 油 田 １— ９海上平 台是 中石 油在 渤 海湾 浅海 海域 自行 设计 、 冀 ２ 建造 、 装的 第一 座 采 安 油 平 台。文 中主要 介 绍该平 台工艺设 计的 方法 ： 用 ＨＹ Ｙ 利 Ｓ Ｓ软件 模 拟计 算原 油的 流动 过 程 ； 分析 原 油
ｏ ｏｓｂｅ ｉｅ ｎｓｔ ｓ ｖｉｉｇｓｏｔｏ ｎ ａ ｓｄｂ ｗ ｐｏｕｔ ｎｒｔ． ｈ ｕｃｓ ｕ ｄｓ ｆｈｓ ｒ ｅｔ ｒ ｉｅ ｆｗ ｕｓａｐ ｌ ｅ ， ｕ ｏ ｎ ｈｕｄｗ ｓ ｕｅ ｙａｌ ｒｄｃｉ ｅＴ ｅｓｃｅｓ ｌ ｅｉ ｏ ｉｐｏ ｃ ｐｏ ｄｓ ｔ ｐｉ ｈ ａ ｄ ｃ ｏ ｏ ａ ｆ ｇ ｎ ｔ ｊ ｖ
ｆｒ ｓ ｉ ｈ ｏ ａ ａ ． ｏ ｎ ｔ ｅ Ｂ ｈ ｉＢ ｙ ｍ
Ｋｅ ｏ ｄ ：ｒｄ ｉｐｐｌ ｅｗ ｔ ｊｃ ｏ ｕｓａｐ ｅｎ ： Ｓ Ｓｓｆ ａ ；ｒｄ ｃｏ ｌｔｒ ｙｗ ｒｓ ｃ ｅ０ ｉｅ ｎ ； ａ ｒ ｎ ｔ ｎｓｂｅ ｉ ｌ ｅＨＹ Ｙ ｔ ｒ ｐｏｕｔ ｎｐａｏ ｕ ｌ ｉ ｅ ｉｅ ｉ ｐｉ ｏｗ ｅ ｉ ｆ ｍ
Ａｂ ｔａ ｔＮｏ １—２ ｒｄ ｃｉｎ ｐａｆｒ ，ｅ ｔｄ ｉ ｈ ｉｏ ｇ Ｎ ｎ ｕ Ｏｉｅｄ， ｓ ｔｅ ｆ ｓ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｐａ ｏｍ ｖ ｒｄ － ｓｒ ｃ ： ． ９ ｐｏ ｕ ｔｏ ｌｔ ｍ ｓａｅ ｎ ｔｅ Ｊｄ ｎ ａ ｐ ｌ ｌ ｗａ ｈ ｒｔ ｒｄ ｃ ｏ ｌｔ ｒ ｅ ｅ ｅ ｏ ｆ ｉ ｉ ｆ
基于RBI技术的海洋平台设备完整性分析
统 中 固有 的或 潜在危 险发 生 的可能 性与后 果 ， 分析
艺 物流 数据 的整 理 分析 ， 应 用 基 于 风 险 的 检 验 （ Ｒ ＢＩ ） 风 险分 析技 术 和 专业 风险评 估 软件 ， 对海 上
采修 一 体 化 平 台上 ９台容 器设 备 和 ２ ７ 条 管道 开展
风险薄弱环节 ， 确保设备本质安全 ， 达到优化检验 策 略 的 目的 ， 为形成设 备 完整性 管理 体 系提供 充足
Ｄ ４
ｐ ５ 。 ６ ｐ ７
去计 量加热器
Ａ生产管汇 去生产加热器
ｐ １ ８ 计量加热器旁通
ｐ １ ９ 进计量装置 ｐ ２ ０ 出计量装置
２ ＃ 井油至生产管汇 ｐ ２ １ 各井口 平台至电 加热器
。 ８ ｐ ９
２ ＃ 井油至计量管汇 ｐ ２ ２ 进１ ＃ 生 产电加热器 Ｂ计量管汇 ｐ ２ ３ 出１ ＃ 生产电加热 器
１ ． １ 主要 设 备及 工修一体化
平 台， 为 四腿 导 管 架 结 构 ， 主 甲板 分 为 两 层 ， 顶 层
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ 一 － ０ ８ ＿ １ ３
建立了“ Ｉ Ｓ Ｏ 一 风 险 曲线 ” ｌ １ ］ 。１ ０ 多年 来 ， 应用 Ｒ Ｂ Ｉ 技
级、 危 害程 度 等 量化 结 果 ， 根 据 ＲＢ Ｉ 评 估 结果 制 定 了设备 的检 验 策 略 ， 提 出 了开展 设 备 设 施 完 整性 管理 的建 议 。 关键词 ： Ｒ Ｊ ｝ Ｉ 管道 压 力 容 器 风 险评 估
险分 析 设备 完整性
风险分析技术 ， 开展海洋平 台油气设备资产完整性 研究 ， 可达到在降低检验费用的同时 ， 延长设备 的 安全 运行 时 间 ， 通 过识 别风 险 ｌ 生质 、 判 断风 险高低 ， 制定针 对性 管理 策 略的 目的 ， 意 义重 大 。
井控-管汇⑤
手 动 针 形 阀
塘沽石油工具基地
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SHAFFER
手 动 阀
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CAMERON
手 动 阀
塘沽石油工具基地
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NH1
阻 流 管 汇 示 意 图
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NH6
阻 流 管 汇 示 意 图
塘沽石油工具基地
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通 用 卧 式 节 流 管 汇
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节流管汇/压井管汇
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节流与压井管汇定义:
控制井内各种流体的流动，或改变流动路 线，通过节流阀给井内施加一定回压的一整套 专用管汇，是钻井液压防喷器的配套装置，也 是控制井喷、平衡钻井工艺和恢复油气井压力 的主要设备之一。
阻 流 管 汇 示 意 图 普 通 ）
(
石油工具井控 2004. 07. 07
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渤十钻台高压管汇图.xls
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海洋平台井口管道布置与应力分析
１ 设计基础条件
开展井 口管道 的布置 和应 力分析 之 前 ，须进 行设 计数据 的搜 集 工作 。
１ １井 口采 油树 和管 汇 的相 对位 置布 置 图 ． 平 台井 口管线 连接 采油 树和 生产 管汇 ，通 常井 口管线 连接 的 两设备 在 同一层 甲板布 置 ，本文布 置
图见 图 １ 。 １ ２ 设计 参数 ．
５＝ ２ ０ （ ） １
５ ＝ ． （Ｌ 一 ４ ２ （ 一 ） ） ／ ） ３ ０ ５ ５ ＋ （ ＋ 乩 ２ ｌ ２
式 中 ，５ ， １
， ‘ ５ ３为三个 相 互垂直 方 向的主 应 力 ：
为轴 向应力 ； ｓ 为剪应 力 ； ｆ
为径 向应力 。
根据 最大 剪应 力强度 理论 ，合 成应 力 的当最 强度取 一２ 一 ３和 ５ ５ ５、 ５ ３—２的较大值 。在管线 应 力 计算 中，一次应 力和 二次 应力 分别 计算 。一次应 力 ｆ内 （ ）压 力、 自重 和外载 等 生成 ，扭 转力矩 二 ｛ ］ 外
５ ２卷 增 刊 ｌ ２ １ 年 ７月 ０ １
中 国 造 船 Ｓ Ｐ ＵＩＤＩ ＯＦＣＨＩ ＨＩＢ Ｌ ＮＧ ＮＡ
Ｖｏ１ ２ Ｓｐ ｃ ａ ． ５ ｅ ｉ ｌ１
Ｊ ｌ ０１ ｕｙ２ １
文章编号 ：１０—８ ２２ １） １０ ５ ６ ０ ０４ ８ （０ ｓ ．１３０ １
主要包括环境最低温度 （２ ７ ），环境最高温度 （ ５ Ｔ ），操作温度 （ １ Ｔ ），操作压力 （ １ Ｐ ），设
计温度 （ ），设计 压力 （ ），输 送介 质 （ ），介质 密 度 （ 乃 ｐ），安装 温度 （ ４ Ｔ ），试验 压力 （ ３ 尸 ），
具体数 值 见下表 １ 。
20120384_海上平台关断阀国产化研究与探讨
的参考解决方案"为推进关断阀国产化研究和应用
=! 引 ! 言
提供了指导和参考&
在 油 气 行 业 中 "关 断 阀 被 大 量 使 用 "是 油 气 生
产安全系统的重要组成部分"被喻为工厂的-安全 >!国产化关键技术指标
卫士.&长期以来"海上平台所使用的关断阀以国 !$阀门型式
外 进 口 为 主 "国 产 关 断 阀 仅 在 小 尺 寸 %低 压 力 工 况
表>!国产关断阀样机关键技术指标汇总表
?&2@>!7&2'."*D.(7.:8%#:&'#%!#:&7"3)"*
!"/.)7#:)817!"<%C&'C.H3"7"7(H.
项目
技术指标
阀门类型 尺寸'磅级 阀门材质 密封型式 泄漏等级 执行器类型'防腐 关闭时间 安全等级 防火认证
球 阀 !*C@<"$
第#期
陈迪"等*海上平台关断阀国产化研究与探讨
,!,!!,!
以内&通过统计可知"!"h!%''HO及以下规格关断 阀可覆盖海上平台&%a的应用工况"因此!"h!%'' HO关断阀实现国产化应用!阀门制造能力可向下覆 盖$"可以大量减少对进口阀门的使用&
密 #$ 封型式'泄漏等级 目前国内技术实力较强的阀门厂家制造软密封 球阀的工艺水平已较为成熟"但对于金属密封球阀 的制造能力还有待进一步提高&根据 1ZC,* 规 范"金属密封球阀对于液体介质泄漏等级要求达到 对于 C_T%"'&X754*# 气体介质泄漏等级要求不大 于两倍 但 C_T%"'&X754*(!)# 由于海上平台对安全 要求的特殊性"因此在技术指标选择上要求其泄漏 等级需达到 此项 C_T%"'&X754@" 技术指标也是海 上平台关断阀国产化的技术难点之一& 防 .$_C?' 火认证 关断阀是安全仪表系统的最终执行单元"需具 备_C?安全等级认证&目前国际上 _C? 认证最权 威的机构是德国 国 Q+]" 产关断阀推荐取得 Q+] 认证 _C?" & 关断阀的阀体需具备 1ZC,)1 或 1ZC,'-防 火认证"且防火认证证书应能覆盖此结构类型的所 有尺寸和磅级的阀门& 执 %$ 行器型式'使用寿命 海上平台关断阀设计为失败安全型"相应的执 行器型式为气动%单作用!弹簧复位$类型"同时为使 关断阀整体达到 _C? 等级要求"执行器也需取得 _C?安全认证"推荐取得 认 Q+]_C?" 证& 由于关断阀在正常生产时长时间不会动作"为 防止球座粘连卡死"需配置部分行程测试功能"定期 进行微动作开关测试& 执行器外壳及结构型式的设计需满足海上盐雾 环境防腐要求"内部部件动作寿命次数应满足 @_ UV!%-!.<#规范 中 (") 相关要求"执行器整体使用寿 命至少达到"'年& 以上%项为海上平台关断阀关键技术指标&
节流与压井管汇
03
节流与压井管汇的 比较
工作原理的比较
节流管汇：通过节流阀控制液体的流量和压力，实现节流作用 压井管汇：通过压井阀控制液体的压力，实现压井作用 比较：节流管汇主要调节流量，压井管汇主要调节压力 应用场景：节流管汇适用于需要调节流量的情况，压井管汇适用于需要调节压力的情况
压井管汇的应用量 天然气开采：用于控制和调节气井的产量 海上油气田：用于控制和调节油气田的产量，确保安全生产 压井作业：用于控制和调节压井作业过程中的压力，确保压井成功
压井管汇的优缺点
优点：能够有效地控制井口压 力，防止井喷等事故发生，提 高钻井安全性。
缺点：成本较高，需要定期维 护和更换部件，且在高压环境
04
节流与压井管汇的 选型与使用
管汇的选型原则
根据实际需求选 择合适的管汇型 号和规格
考虑管汇的材质、 压力等级和温度 范围等参数
确保管汇的连接 方式和接口满足 现场要求
考虑管汇的经济 性、可靠性和安 全性等因素
管汇的使用注意事项
安装前应检查管汇 是否完好无损，确 保管汇的密封性能。
在安装管汇时，应 确保管汇的连接处 紧固，防止出现泄 漏现象。
节流管汇用于控制油井的产量，通过调节节流阀来控制油井的产液量。 当油井压力较高时，节流阀处于关闭状态，限制油井的产液量。 当油井压力较低时，节流阀处于开启状态，增加油井的产液量。 节流管汇还可以用于压井，通过调节节流阀来控制压井液的回流速度，从而控制压井效果。
节流管汇的应用场景
节流管汇在石油和 天然气开采中的应 用
应用场景的比较
节流管汇：适用于高压、高产气井的节流和压井作业 压井管汇：适用于低压、低产气井的压井和洗井作业 节流压井管汇：适用于高压、高产气井的节流、压井和洗井作业 压井节流管汇：适用于低压、低产气井的节流、压井和洗井作业
海上井口平台设施简要介绍
密切关注室内温
度、声音，风机运行 情况。
19
第三节 典型井口平台概述
淡水罐、柴油罐
平台淡水罐50 方，柴油罐40方， 巡检时要关注液位 ，淡水泵运行情况 ，柴油罐出口阀是 否正常关闭，柴油
罐温度。
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第三节 典型井口平台概述
消防站
消防站是应急 队员紧急集合点， 消防站门是否关好 ，消防器材是否完 好，整洁。
配电抽屉、生产加热器
控制盘、正常伴热盘和正 常照明盘。
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第三节 典型井口平台概述
电池间
UPS电池，88 块。理论上在断 电以后坚持不少
于半小时。
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第三节 典型井口平台概述
主变压器间
四台变压器：两台中 压变压器(10.5/0.4KV)、 两台低压（正常照明变压 器、正常伴热变压器 400/230V）。
30
第三节 典型井口平台概述
现场接线箱
井口接线箱是井下 电缆和地面电缆之间 的过度连接装置
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第三节 典型井口平台概述
井口控制盘
井口控制盘是平
台生产系统的心脏，
控制平台生产的正常 运行。
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第三节 典型井口平台概述
1、主供气压力显示 2、控制气压力显示
1
2
3
3、中甲板易熔塞回路压力显示
4、井上安全阀压力显示 5、井下安全阀压力显示 6、下甲板易熔塞回路压力显示 7、ESD回路压力显示 8、PSD回路压力显示 9、ESD手报站压力显示
6
第三节 典型井口平台概述
平台巡检路线
飞机甲板—〉生活区—〉吊货甲板 —〉应急发电机间—〉应急配电间— 〉ESP间—〉库房—〉机修间—〉中 控—〉MCC—〉电池间—〉MTR—〉
海上井口平台开排系统设计探讨
82开式排放系统主要收集平台甲板面上的雨水和平台设备撬块内与大气相通的污油，开式排放系统是常压的，不允许带压物流进入开排系统。
海上井口平台的生产系统大多较简单，没有原油处理设施，平台设备少的特点。
开式排放系统的基本流程是：来自含油污水排放管线的污水进入开排罐，在罐内进行沉降分离，污油通过开排泵打入闭排罐或者原油生产流程，分离合格的污水通过溢流管线排入大海；来自非含油污水排放管线的污水可在5~15min后直接排入大海。
在暴雨季节，短时间内可能会有较大流量的甲板水进入开排罐，若开排罐排放不及时，会造成也为超高甚至冒顶现象，为了避免这种现象的发生，开排罐的溢流管线管径必须足够大。
开排系统流程图见图1。
图1 开排系统流程图1 海上井口平台开排系统设计思路以南海某井口平台为例，降雨量为89.6mm，井口平台分为上层甲板和下层甲板。
平台上层甲板无任何设备，只有生活楼。
所有设备都布置在下层甲板，平台无原油处理设施，只有井口，管汇和球筒。
上层甲板危险区面积200m 2，非危险区面积808m 2；下层甲板危险区面积147m 2，非危险区面积63m 2。
海上井口平台立面图见图2。
图2 海上井口平台立面图1.1 海上井口平台开排系统设计思路一根据项目经验，平台非危险区的雨水允许15min 后排海，而危险区的雨水不允许排海。
上层甲板的危险区和非危险区的雨水进入位于下层甲板的开排罐。
下层甲板的危险区和非危险区的雨水进入位于下层甲板的开排槽。
开排槽内的物流经过开排槽泵再打入开排罐内。
经过计算，开排罐的有效容积则需要20m 3，开排槽的有效容积则需要3m 3，开排槽泵的能力需要15m 3/h。
这样的将开排罐放在下层甲板的设计思路导致了开排罐体积较大，且开排槽泵的能力过大。
开排罐的体积过大导致海上井口平台本来就紧张的空间进一步加剧。
开排槽泵的能力过大导致了，由于开排槽容积小和开排槽泵不匹配的问题，会引起开排槽泵频繁启动，导致开排槽泵故障率上升增加维修成本（见图3）。
井工厂压裂高压管汇使用规定(试行)
1 范围本规定主要针对井工厂压裂工况下的105MPa、140MPa压力等级高压管汇分类、配置、安装、使用、检测、维护保养和管理等内容。
本规定适用于井工厂压裂工况。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
SY/T 6270-2012 石油钻采高压管汇件的使用与维护SY6355 石油天然气生产专用安全标志GB/T9445 无损检测人员资格鉴定与认证EN 473 无损检测（NDT） NDT人员的鉴定和认证一般原则ASTN SNT-TC-1A 无损检验人员的资格鉴定和证书GB/T 22513-2013 石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树NACE MR0175 防硫化氢应力裂纹的油田设备金属NB/T 4730.4-2005 承压设备无损检测第4部分：磁粉检测NB/T 4730.9-2012 承压设备无损检测第9部分：声发射检测SY/T 6566-2003 水力压裂安全技术要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 高压管汇 manifold用于汇集、输送由压裂泵排出的压裂液以及地层返回的高压流体的专用设备。
3.2 目视检查 visual examination对高压管汇元件在材料和加工质量上的可见缺陷的目检。
3.3 井工厂压裂 factory fracturing按照流程化作业集中对多口井批量进行交叉或同步压裂作业的增产改造模式。
4 高压管汇分类4.1 高压管汇元件分类高压管汇元件主要包括活动弯头、旋塞阀、单向阀、安全阀、整体直管和整体接头，按压力等级、规格、结构形式等进行分类，见表1，高压管汇元件参见附图A.1。
表1 高压管汇分类4.2 高压管汇区域分类高压管汇按区域工况特性分为：——泵车排出区：从压裂泵排出口至高压管汇撬入口的区域。
——高压集流区：从高压管汇撬至分流管汇入口的区域，含高压管汇撬。
井口平台(油田群总体开发方案)
井口平台5.1总体布置5.1.1 概述18-1油田位于中国南海珠江口盆地北部坳陷带凹陷南部隆起断裂带的中部，距香港南约195km，位于24-2油田东北约10.6km。
18-1油田所在海域水深约90～95m。
18-1油田开发新建1座18-1井口平台（简称EP18-1 WHPA）。
EP18-1 WHPA上设HZJ40/2250钻机（自带动力）、100人生活楼、测试分离器、生产分离器、污水处理设施、公用设施等，不设电站。
EP18-1 WHPA 各生产井产液经生产管汇汇合后，进入平台生产分离器进行油、气、水三相分离，分离后含水40%的原油经海底管道输送至EP24-2 DPP后，与EP24-2 DPP物流混合，再经生产分离器处理成含水20%后输送至HYSY118FPSO进行进一步的油气水处理、储存和外输。
EP18-1 WHPA预定平台位置水深约90~95m，主风向为ENE，次主风向为S，主流向为WNW 。
参见图EP23-1/2/7/18-1-ODP-DWG-GEN-GE-001。
5.1.2 EP18-1 WHPA布置5.1.2.1平台布置原则平台布置遵循的原则：•严格遵守国家经贸委颁布的《海上固定平台安全规则》、国家民航总局颁布的《小型航空器商业运输运营人运行合格审定规则》等规范，符合其要求与规定。
•确保安全生产，设计时将井口区、油气处理设备所在的危险区与公用系统区或电气房间用A60防火墙分开。
•总体布置合理满足钻井、修井、采油及工艺流程的最佳需要，操作安全可靠、经济合理。
•针对本区的环境条件确定平台方位，满足火炬的布置要求以及工作船的停靠和直升飞机的安全起降等因素。
•设备布置时，考虑了逃生路线及所有设备的操作和维修空间，救生设备放置在安全且能顺利到达的位置，使得工作人员能尽快安全脱离平台。
5.1.2.2平台布置EP18-1 WHPA是一座8腿平台,导管架工作点间距为16m×（12m+16m+12m)。
海上天然气平台高压井口管汇设计
海上天然气平台高压井口管汇设计孙红军;康思伟;尚勇志【摘要】随着海洋石油勘探开发逐步向高压、深水进军,海上油气平台常规压力井口区管汇设计已不再适用于高压气井的开发,需要研究一种高压井口管汇设计方案.通过与陆地油气田的对比、全压与降压方案对比、安全完整性等级(SIL)分析以及对海洋平台调研分析,得出了全压井口管汇设计方案;通过对管汇全压设计的技术难点的分析和研究,如管道和阀门选型、阀门布置、阀门采用标准等,得出了管汇全压设计高压阀门的选择依据和技术要求.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2017(043)004【总页数】4页(P33-36)【关键词】海上油气平台;全压井口管汇;一体式双阀【作者】孙红军;康思伟;尚勇志【作者单位】中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200335;中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200335;中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200335【正文语种】中文近年来在国内深水海域发现的高压气田，关井压力达到了69MPa[1]，且温度较高。
该关井压力超出了以往项目常规设计压力，对于采油树之后的地面工程，国内尚未有系统的设计方案。
无论是在标准规范还是管道阀门选型上，井口管汇都需要采用全新设计方案。
1.1 陆地油气田降压设计方案经过市场调研，川西北及新疆地区有部分气田关井压力也达到69MPa。
对于陆地油田，由于空间大，长期有人值守，且是单井出油，不存在窜压情况，因此多采用降压设计或多级降压方案，使井口管汇压力降低。
在进行降压设计中，对多级节流后的低温问题采用加热方案，全部在井站完成。
对于海上油气田，井口区集中布置，多井统一进入管汇，平台空间受限，无法进行多级节流管道和加热设备的安装，所以难以采用陆地油田做法[2]。
1.2 海上高压井口管汇降压设计方案根据API14C《海上生产平台基本上部设施安全系统的分析、设计、安装和测试》的推荐做法[3]，若要将采油树下游设计压力降至常规设计压力范围内，则需在油嘴上游设置SDV（关断阀），油嘴下游设置PSV（安全阀），实现主动关断和被动泄放两级保护。
深水管汇设计方法及其在荔湾3-1气田中的应用
深水管汇设计方法及其在荔湾3-1气田中的应用于芳芳;段梦兰;郭宏;王金龙;程光明;郑利军【摘要】水下管汇是海上油气开发的重要设备,深水中的管汇设计面临许多技术挑战.管汇处于深水中,环境条件比较复杂；内部承压很大；需要实现的功能多；整体布局形式复杂.针对管汇的结构进行了优化,设计了一个应用于南海荔湾3-1深水气田开发的6井槽水下管汇.完成了单井产气的汇集,化学药剂的分配及清管功能,还实现了相关的化学药剂注入控制功能,满足了荔湾3-1深水气田开发的需要.%Subsea manifold is important equipment for offshore oil and gas development. Design the manifold in the deepwater faces many technical challenges. Manifold in the deepwater, environmental conditions are very complex;the internal pressure is great;to achieve multi-function,the O-verall layout of the form is complex. The structure of manifold was optimized; a 6-well slot manifold was designed used in LW 3-1 gas field in the South China Sea. The manifold complete collection of single well gas, Chemical distribution and cleaning tube function, also the related chemicals into the control function was achieved. It can meet the needs of the development of LW3-1 gas field.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2012(041)001【总页数】6页(P24-29)【关键词】水下管汇;生产管线;设计;结构;应力分析【作者】于芳芳;段梦兰;郭宏;王金龙;程光明;郑利军【作者单位】中国石油大学(北京)海洋油气研究中心,北京102249;中国石油大学(北京)海洋油气研究中心,北京102249;中海石油研究中心,北京100027;复旦大学力学与工程科学系,上海200433;中国石油大学(北京)海洋油气研究中心,北京102249;中海石油研究中心,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TE952随着海洋油气田的开发不断向深水延伸，水下生产系统已经成为深水开发中的重要开发模式。
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（ １ ） 采油 ／ 采气树及 油嘴按最大关 井压力确 定。 （ ２ ） 单井出 油管道采 用全压设 计 ，管 汇采 用降 压设计 ，各出油管道进 管汇处 采用全压双ｌ ｉ ＠Ｐ ￣断 ，在
隔断阀下游法兰处直接降压至 １ ５ ０ ０ Ｌ Ｂ（ ２ ５ ＭＰ ａ ） 后
Ｓ Ｕ Ｎ Ｈ ｏ ｎ ｇ ｊ ｕ ｎ ，Ｋ ＡＮ Ｇ Ｓ ｉ ｗｅ ｉ ，Ｓ Ｈ Ａ ＮＧ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｉ
Ｓｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｂｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｆ ＣＮＯＯＣ Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ３ ３ ５， Ｃｈ ｉ ｎ ａ
｜
集布置 ，一般井 口数都在 ２ ０口以上 ，在仅 有 １ ０ Ｏ ｍ 左右 的井 口区 ，不 能在 单井 管道 上增 加 单独 的 Ｓ Ｄ Ｖ
和Ｐ Ｓ Ｖ，所 以 需要 采 用 如 图 ２所 示 流 程 实现 降 压 。
关井 时间 ／ ｍｌ ｎ 图 ３ 井口压力时间曲线
根 据采油树标准配置原则 ，将采油树井 口翼 阀作为关
护 。降压设计原理 示意见图 １ 。
１ 降 压 设 ｉ 寨
１ ． １ 陆地油气田降压设计方案 经过市 场调研 ，川西 北及新 疆地区有部分气 田关 井压 力也达 到 ６ ９ ＭＰ ａ 。对 于陆地 油田 ，由于空间大 ，
怒 一 ～ ～ 一 ～ 一 ～ 蛳 ～ 一 ～ 一
根据 Ａ Ｐ Ｉ １ ４ Ｃ《 海上 生产平 台基本上部设施安全
系统 的分析 、设计 、安装和 测试 》 的推荐做 法［ ３ １ ，若
还是 管道阀 门选型 上 ，井 口管汇都 需要采用全新设计 方案 。
要将 采油树下 游设计压 力降至 常规 设计压 力范围 内 ，
则 需在 油 嘴上游 设置 Ｓ Ｄ Ｖ （ 关 断阀 ），油嘴下 游设 置Ｐ Ｓ Ｖ（ 安全阀 ） ，实现主动关 断和被动泄放 两级保
ＳＤＶ
Ｐ ｓ Ｖ
去 火 炬
； ；
｛ ｌ
．
长期有人值 守 ，且 是单井 出油 ，不存在窜压 情况 ，因 此 多采用降压设计 或多级降压方案 ，使井 口管 汇压 力 降低 。在进 行降压 设计 中 ，对 多级节流后 的低 温问题 采用加热 方案 ，全部在 井站完成。 对 于海上油气田 ，井口区集 中布置 ，多井统一进 入管汇 ，平 台空间受限 ，无法进 行多级节流管道 ￥ ｏ ｇ ０ 热设备的安装 ，所以难以采用陆地油田做法１ 。
接 入管汇 ，在管汇 上设 置 Ｐ Ｓ Ｖ 。
４５
一
一
４Ｏ ３５
／
（ ３ ） 关 断阀之 后根 据 系统最 高操作压 力确 定管
／ ／
／
道 阀门级别。
根据 上述的设计方案 ，具体到海上平台多井 口密
磐 １ ５
１ ｏ ０ １ Ｏ ５ １１ Ｏ １ １ ５ １ ２ ０ １ ２ ５ １ ３ ９ １ ３５ １ ４９ １ ４５ １ ５９ １ ５ ５ １ ６Ｏ
断阀使用 ，从管汇前进行降压 ，单井 出油管道采用关 井压力即采用全压管道 ，管汇采用降压后压 力等级的 管道 ，全压管道与降压管道界面点在 单井进 入管汇前 的隔离阀处 。
２ 海 上 高 压 井 口管 汇 全压 设 计 方
在 降压 设计 不 能满 足要 求 时 ，采 用全 压设 计 方
案 。根据 Ａ Ｐ Ｉ １ ４ Ｃ规范推荐做法 ，采用 全压设 计方案 后 ，只需在 管汇 后安装 Ｐ Ｓ Ｖ和 Ｓ Ｄ Ｖ 。全压 井 口管汇
石 油 工 程 建 设
海洋工程 ｌ
孙红军 ，康思伟 ，尚勇 志 中海石油 （ 中 国 ）有 限公 司上海分公 司 ，上海 ２ ０ ０ ３ ３ ５
ｄ ｏｉ ： １ ０． ３９６ ９ ／ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ００１ －２２ ０６． ２ ０１ ７． ０ ４． ０ ０ ７
～ 一 ｍ 一 ～ ∞ ｐ 如 川 一 ～ ｍ 一 ． ～ 刚 岫 ｌ ． 一 ～ ［ 一 ～ 眠 眦 ～ 一 吼 ～ 一 削 哪 ；
Ｉ
下游流程
Ｐ Ｓ Ｖ ｝ 去 炬
…
ｌ
下游流程
生产管汇 测试 管汇
图 １ 降压设计原理示意
海 洋 工程 一
其设 置如下 ：
石 油Ｉ ｌ 程 建设
油树厂家 的主阀和翼阀 目前还达不 到 Ｓ Ｉ Ｌ ２ 等 级 。Ｓ Ｉ Ｌ 分析的井 口压力时间曲线见图 ３ 。
ｉ 要 ：随着海洋石 油勘探开发逐步向高压 、深 水进军 ，海上油气平 台常规压力井 口区管汇设计 已不再适用于 高压气井 的开发 ，需要研究一种高压井 口管汇设计方案 。通过与 陆地油气田的对 比、全压与降压 方案对 比、安
全完整性 等级 （ Ｓ Ｉ Ｌ ） 分析 以及对海 洋平台调研分析 ，得 出了全压井 口管汇设计 方案 ；通过对 管汇全压设计 的
技术难点 的分 析和研究 ，如管道和阀 门选 型 、阀门布 置、阀 门采用标准等 ，得 出了管汇全压设计 高压阀 门的选
择依据和技术要 求。
：
海上油气平台 ；全压井 口管汇 ；一体式双阀
Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗｅ ｌ ｌ ｌ ｎ ｅ ａ ｄ ｍａ ｎ ｉ ｆ ｏ ｌ ｄ ｏ ｆ ｏ ｆ ｓ ｈ ｏ ｒ ｅ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｇ ａ ｓ ｐ ｉ ａ ｔ ｆ ｏ ｌ ’ ｍ
近年来在 国内深水海域发现 的高压 气田 ，关 井压 力 达到 压力 超 出 了以往项 目常规设计压 力 ，对于 采油树 之后的地面工 程 ，国内尚未有 系统 的设计方案 。无论 是在标准规 范
１ ． ２ 海 上高压井口管汇降压设计方案