1500米深水采油树单体船安装作业
深水水下生产系统及工艺设备技术现状与发展趋势
深水水下生产系统及工艺设备技术现状与发展趋势高原;魏会东;姜瑛;王勇【摘要】概括了水下生产系统的水下井口及采油树系统、管汇及连接系统、水下控制及脐带缆系统以及水下增压设备、水下分离设备、水下电力设备等水下生产工艺设备的技术现状,并对水下长距离流动保障技术、水下电力输送和全电控制技术、水下安装技术、水下生产系统可靠性及完整性管理技术、极地水下生产系统技术等水下生产系统的前沿技术发展趋势进行了展望,并指出了我国水下生产系统研发和应用的思路和发展方向.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2014(026)004【总页数】7页(P84-90)【关键词】深水;水下生产系统;水下生产工艺设备;技术现状;发展趋势【作者】高原;魏会东;姜瑛;王勇【作者单位】深圳海油工程水下技术有限公司;海洋石油工程股份有限公司设计公司水下所;海洋石油工程股份有限公司设计公司水下所;深圳海油工程水下技术有限公司【正文语种】中文随着国际社会对能源需要的增加,世界范围内的深海油气开发活动日渐活跃,在深海开发过程中除了兴建大量的水面油气生产平台外,水下生产系统也已成为深海海洋工程技术的重要组成。
作为对深水浮式水面设施,如张力腿平台、半潜式平台、立柱式平台、浮式生产储卸设施的重要支持[1],水下生产系统通过海底管道和立管与其建立联系,可以搭建起灵活多样的海洋石油开发形式[2]。
水下生产系统对于水深的要求不敏感,且不受海面恶劣风浪环境的影响,其安全性高,适用范围广,在未来极地冰区的海洋油气开发中也有广阔的应用前景。
目前水下生产系统的作业流程是,油气藏中的生产流体通过水下井口头和采油树汇集到管汇,然后通过海底管线上的终端设备进行集输,最后由立管输送至水面设施。
在整个生产过程中,由水面设施的主控站通过水下脐带缆系统及控制设备对生产过程进行监测、控制和化学药剂的注入。
经过多年的研发和工程经验积累,世界海洋工程大国,如挪威、美国、巴西等已经掌握了水下生产系统的关键技术,垄断了国际水下设备和脐带缆市场,与工程公司的海管/立管的EPIC总包能力相结合,共同进行深水SURF(Subsea Umbilical Riser Flowline)工程建设。
深水水下采油树下放作业窗口研究
０ 引 言
水下采油树下放作业存在多种方式， 可以通过
— ６４ — ◀海洋石油装备▶
石 油 机 械
ＣＨＩＮＡ ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
２０１５ 年 第 ４３ 卷 第 ８ 期
深水水下采油树下放作业窗油大学 （华东） 海洋油气装备与安全技术研究中心）
月池、 绞车或运输驳船等设备借助钻杆、 钢丝绳或 完井立管等连接在采油树下放工具上进行。 如果采 油树尺寸能通过月池， 则可优先选用钻杆将其通过 月池进行下放， 否则， 需要通过绞车或起重机将其
∗ 基金项目： 国家科技重大专项 “ 深水钻井隔水管作业管理及安全评价技术” （ ２０１１ＺＸ０５０２６－ ００１－ ０５） ； 中央高校基本科研业务费专
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｌｏａｄｓ ｆｏｒ ｒｕｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｓｕｂｓｅａ Ｘ’ｍａｓ ｔｒｅｅ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｃｏｍｐｌｅｘ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ������ Ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｒｅａｓｏｎ， ｒｕｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｓｕｂｓｅａ Ｘ’ｍａｓ ｔｒｅｅ ｉｓ ａｎａ⁃ ｌｙｚｅｄ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ａ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｐｉｐｅ ｓｔｒｉｎｇ ｒｕｎｎｉｎｇ， ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｘ’ｍａｓ ｔｒｅｅ ａｎｄ ｅｓｔａｂ⁃ ｌｉｓｈ Ｘ’ｍａｓ ｔｒｅｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ������ Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ａ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｘ’ ｍａｓ ｔｒｅｅ ｑｕａｌｉｔｙ， ｗａｖｅ ｐｅｒｉｏｄ， ｗａｖｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｘ ’ ｍａｓ ｔｒｅｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｗｉｎ⁃ ｄｏｗ������ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ， ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｂｅｌｏｗ ０������ ８５ ｍ ／ ｓ ａｎｄ ｗａｖｅ ｈｅｉｇｈｔ ｂｅｌｏｗ ７������ ２ ｍ， ｔｈｅ Ｘ’ｍａｓ ｔｒｅｅ ｃａｎ ｂｅ ｒｕｎ ｓａｆｅｌｙ������ Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ Ｘ’ ｍａｓ ｔｒｅｅ ｍａｓｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｎａｒｒｏｗｅｒ ｒｕｎｎｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ， ｗｈｉｃｈ ｍａｉｎｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｖｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｎｄｏｗ������ Ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ ｉｓ ｌａｒｇｅｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｗａｖｅ ｐｅｒｉ⁃ ｏｄ ｉｓ ９ ～ １１ ｓ ａｎｄ １５ ～ ２９ ｓ， ａｎｄ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ａｎｇｌｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｈｅａｄｉｎｇ ａｎｄ ｗａｖｅ ｉｓ ４５° ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｖｅ ｄｉ⁃ ｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅｓ������ Ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ， ｔｈｅ Ｘ’ ｍａｓ ｔｒｅｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ ｂｅｃｏｍｅｓ ｓｍａｌｌｅｒ������ Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ ａｆ⁃ ｆｅｃｔｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｖｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｎｄｏｗ， ｂｕｔ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｕｒｆａｃｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ������
海洋500m水深水下立式采油树设计开发
—30 —石油机械CHINA PETROLEUM MACHINERY2018年第46卷第4期◄海洋石油装备>海洋500 m水深水下立式采油树设计开发孙传轩I，2樊春明I，2刘启蒙I，2刘文霄I，2严金林I，2魏鹏1(1.宝鸡石油机械有限责任公司2.国家油气钻井装备工程技术研究中心）摘要：水下采油树是海洋深水油气开发的关键装备。
为了梳理和提炼水下采油树最新研究进 展及成果，指导国内相关产品的设计开发，在分析国内外技术现状的基础上，介绍了 500 m水深 导向绳式水下立式采油树的总体结构、技术参数、控制系统、采油树本体、油管悬挂器和闸阀驱 动器等关键部件的结构及工作原理，并阐述了该产品的加工和试验进展。
分析认为：该水下立式 采油树具有整体模块化设计、电液贯穿多通路集成化设计、闸阀驱动器失效安全型设计等技术特 点，产品的设计开发打破了国外技术垄断，达到国际同类产品的主流技术水平。
该产品的设计与 开发可以为水下采油树的国产化研制提供借鉴和参考。
关键词：水下采油树；驱动器；阀门布置；油管悬挂器；复合电液控制中图分类号：TE952 文献标识码：A doi: 10. 16082/ki.issn. 1001-4578.2018.04.006 Design of Subsea Vertical Tree for 500 m Depth Water Sun Chuanxuan1,2 Fan Chunming1,2 Liu Qimeng1,2 Liu Wenxiao1,2 Yan Jinlin1,2 Wei Peng1(1. CNPC Baoji Oilfield Machinery Co., Ltd.；2. National Engineering Research Center f or Oil and Gas Drilling Equipment)Abstract ：Subsea tree is the key equipment for deepwater oil and gas development. To sort out and extract the latest research progress and achievements of the subsea tree and to guide the design and development of related domestic products, the technical status of subsea tree is analyzed. The general structure, technical parameters, control system of the vertical tree with guide lines for 500 m water depth are introduced. The structure and working principle of the subsea tree * s key components such as the tree body, the tubing hanger and the gate valve actuator are described. The machining and testing progress of the product are elaborated. The analysis shows that the designed product has broken the technical monopoly of foreign countries and reached the mainstream of the international similar products, characterized by overall modular design, electro-hydraulic multi-channel integrated design and the failure safety design of gate valve actuator. The study could provide references for the localization of the subsea tree.Keywords：subsea tree; actuator; valve arrangement; tubing hanger; compound electro-hydraulic control0引言据国际能源数据库统计，截至2012年，世界海洋深水区共发现油气田1 178个，其中深水油田682个，气田496个[1]。
胜利油田海上双防采油树设计与安装
３ 结语
经 验 和 教 训 ，要 求 尽 可 能 地 维 持 管 道 附近 地 貌 原
形 ，保持植被 、草皮等 ，缩小施工作业带 ，减少原
由于青 藏 高原 地形 起伏 较 大 ，选 线时 要综 合考 状 土 扰 动 破 坏 ；在 管 道 穿 越 河 流 和 冲沟 时 坚 持 深
虑管道设计 、施＿ Ｔ 、维护等各方面因素 ，使选择的 埋 ，尽可 能 地将 管道 埋人 基岩 中 ；对 于管 道 附近汇 线路工艺条件最佳 ，施工难度相对较小 ，运行维护 集 的流水 ，因地制宜 ，采取堵 、排 、疏导 的作法 ， 相对方便。从选线开始时 ，就要尽可能将线位布置 将 流水引开 ，使其远 离管道 ，以保证管道 的安全 在稳定的场地 ，还要保证布置的线位能在尽可能小 运 行 。 地 破 坏原 有 地貌 和水 系 的情 况下 施 工 ，因 为有 时小
氧化碳分压低于 ０ ． ２ １ Ｍ Ｐ ａ ，但是起 出的生产油管存 工程师协会 （ Ｎ Ａ Ｃ Ｅ ）《 Ｍ Ｒ ０ ｌ ７ ５ 油 田设备抗硫化物 在明显的点蚀现象 ，因此采油树设计也需要考虑防
化氢 只 有溶 解在 水 中才具 有 腐蚀 性 。根 据美 国腐 蚀
应力开裂金属材料》标准 ，气体总压≥ ０ ． ４ Ｍ Ｐ ａ ，并 二 氧化 碳腐 蚀 问题 。根 据该 区块 油气 开采 需求 ，对 且硫化氢分压ｔ ＞ ０ ． ０ ０ ０ ３ Ｍ Ｐ ａ 的单相气体称为酸性气 设计 要求采油气树本体采用 ４ １ ３ ０ 不锈钢材质 ，主 体 系 统 ；气 相 总 压 ／ ＞１ ． ８ ＭＰ ａ， 且 硫 化 氢 分 压 密封 为全 金属 密 封 ，完井 时使 用 的悬挂 器 采用 全金
１ 双 防采 油树设计
１ ． １ 主要 的技术 指标
水下采油树树体安装工具及锁紧环设计分析_赵宏林
Ａ Ｔ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｂ ｓ ｅ ａ Ｘ ｒ ｅ ｅ Ｂ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ Ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ Ｒ ｉ ｎ － ｙ ｇ ｙ ｇ ｇ
石 油 矿 场 机 械 Ｏ Ｉ Ｌ Ｆ Ｉ Ｅ Ｌ Ｄ Ｅ Ｕ Ｉ ＰＭＥ Ｎ Ｔ Ｑ
（ ） ： ２ ０ １ ５， ４ ４ ７ ３ ２ ５ ３ －
水下采油树树体安装工具及锁紧环设计分析
赵宏林１， 唐亚辉１， 梅 静１， 段梦兰１， 朱军龙１， 田红平２
等： 水下采油树树体安装工具及锁紧环设计分析 ４ 卷 第 ７ 期 赵宏林 ， 第４
·３ ３·
， ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｄ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｒ ｉ ｎ ｗ ａ ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ ｏ ｆ ｌ ｏ ｃ ｋ ｒ ｉ ｎ ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｚ ｅ ｄ ｂ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ｙ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ Ａ Ｂ ＡＱＵ Ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｅ ｄ ｒ ｕ ｎ ｎ ｉ ｎ ｔ ｏ ｏ ｌ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｕ ｉ ｒ ｅ － ｇ ｙ ｇ ｇ ｑ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ． ｇ ： ； ； ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｓ ｕ ｂ ｓ ｅ ａ ｘ ｔ ｒ ｅ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ ｔ ｒ ｅ ｅ ｂ ｏ ｄ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｒ ｉ ｎ ｋ ｅ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ － － ｙ ｇ ｇ ｙ ｐ ｙ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｙ 水下管汇 、 水 水下生产系统主要由水下采油树 、 ［ ］ １ ２ － 。水下 下处理设备 以 及 各 部 分 连 接 设 备 等 组 成 采油树是海洋油气 田 生 产 和 井 下 作 业 的 关 键 装 备 ， 担负着控制生产井 口 的 流 量 和 压 力 、 进行清蜡和化 。２ 水下采油 ０世纪６ ０ 年 代， 树首次在北海油田开始应用 。 对水下采油树下放安 学药剂注入等重任
深水油田立式水下采油树安装操控作业
深水油田立式水下采油树安装操控作业张亮;张玺亮;孙子刚;马认琦;孟召兰【摘要】立式水下采油树安装操控作业是当今国际深海油田钻完井的核心技术之一。
根据在A深海油田的实际作业管理经验，介绍了立式水下采油树水下控制系统构成及工作流程，详细描述了立式水下采油树的安装及解脱作业过程，并提出一种解决应急解脱作业过程钢圈密封失效的方法，对从事深水钻完井作业工程设计人员和作业管理人员具有一定的指导意义。
【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2012(034)B09【总页数】4页(P117-120)【关键词】立式水下采油树;控制系统;采油树连接器锁定;采油树下部立管【作者】张亮;张玺亮;孙子刚;马认琦;孟召兰【作者单位】中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司,天津300452【正文语种】中文【中图分类】TE53水下采油树为水下井口提供一个刚性压力终端，通过对采油树本体生产通道和环空通道手动/远程控制开关实现压力控制，可以对井下温度/压力和阀门状态信息进行读取［1］。
早期的水下采油树结构简单，仅仅是在水下井口法兰盘上安装一些标准法兰阀门。
在20世纪30年代，Lake Erie油田通过潜水员安装了300口井水下采油树，成为第1个以水下采油树开发的油田；输油管道安装在湖床上，通过潜水员手动开关采油树阀门实现对井的生产操作［2］。
20世纪60年代以来，水下采油树技术有了长足的发展，世界上已有1 200套以上的水下采油树应用在超过250个采油项目开发中，这些采油树的国外生产商如 FMC、Vetco、Cameroon、Dril-Quip等公司经过50多年的研发，使得深水井完成单井的完井、控制和生产开发成为了现实。
目前，随着世界各大石油公司在深海领域投资的不断增加，海洋石油水下装备的需求也将日趋增大［3］，但国内水下采油树的生产、安装及操控技术还处于摸索阶段。
笔者以A深水油田为例，介绍深水油田水下采油树控制系统的主要构成，详细阐述其安装操控作业过程。
造船安装工艺流程
步骤
描述
1
船舶设计
1.1
设计图纸绘制
1.2
设计评审与修改
1.3
材料清单制定
2
钢材预处理
2.1
钢材切割
2.2
钢材矫形与打磨
2.3
钢材表面预处理（如除锈、涂漆）
3
号料加工
3.1
板材、型材等加工
3.2
焊接坡口准备
4
零、部件装配
4.1
零部件组装
4.2
焊接与检验
5
分段装焊
5.1
底部分段装焊
5.2
导航系统安装
10.3
其他船舶设备安装
11
调试与试验
11.1
系统调试
11.2
系泊试验
11.3
航海试验
12
完工交船12.1最源自检查与验收12.2船舶交付
舷侧分段装焊
5.3
分段合拢与检验
6
船台装焊（合拢）
6.1
分段上船台
6.2
分段对接与合拢
6.3
船体焊接与检验
7
拉线镗孔
7.1
船体基准线设置
7.2
镗孔作业
8
船舶下水
8.1
下水前检查
8.2
船舶下水操作
9
主机与辅机安装
9.1
主机定位与安装
9.2
辅机与管道安装
10
船舶设备与系统安装
10.1
电气系统安装
10.2
ROV在水下采油树安装和检修中的应用
ROV随着石油钻探的深入，水下油田开发成为了石油行业发展的趋势。
在水下油田开采过程中，水下采油树被广泛应用。
采油树是指，位于海底的一种设备，其主要作用是将石油和天然气采集和处理后送至海面的设施，以实现油田的开采。
由于采油树设备位于水下，难以人工操作，因此ROV (远程操作机器人)的应用成为了采油树安装和检修中的主要手段之一。
ROV 的意义ROV 是指一种远程控制的机器人，其操作员可以远程控制ROV 在水下操控和执行任务。
ROV 在采油树安装和检修中的应用极为重要，其具有以下的意义：( 1)工作效率提升由于ROV 可以远程操控，因此工作人员可以不必进入水下设备内进行作业，从而提高了工作效率。
同时，ROV 的操控精度高，可提供更准确的操作和更高的安全控制水平。
( 2)减少人力成本ROV 的应用能够减少人工作业的风险和费用，把更高气压水下作业转移至ROV 控制室进行，避免了安全问题和人员疲劳，可以大大降低人力成本，保障工作人员的安全。
( 3)增加工作深度ROV 的应用在水下油田开采领域极为重要，因为ROV 可以在深水深度下进行作业，可以增加工作的深度。
此外，ROV 还可以承担扩大开采深度的任务，提高采油效率。
(4)提高检修准确性和速度ROV 的应用主要是为了检修水下采油树设备，ROV 可以搭载各种检测设备，进行水下设备的准确检测和维修，从而提高了检修准确性和速度。
( 5)促进技术进步ROV 的应用对于技术创新和新型设备研制有很大的促进作用。
使用ROV 可以进行复杂的水下设备操作，检测并改进设备的性能和运行状态，不断推动技术进步和研发新设备的高效性和安全性。
ROV 的应用场景ROV 在采油树安装和检修中的应用场景非常广泛。
主要包括以下几个方面：( 1)采油树设备的安装ROV 在油田环境中的表现受到很大关注，因为安装采油树设备通常需要在波浪较大的海面进行，而水下采油树比较敏感，需要非常小心，乃至于非常精准地进行操控，以确保设备的正常安装。
水下采油树海试技术方案
第48卷第5期2019年10月船海0程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.48No.5Oct.2019DOI：10.3963/j.issn.1671-7953.2019.05.027水下采油树海试技术方案罗玉贵（中海油能源发展装备技术有限公司深圳分公司，广东深圳518067）摘要:为了验证水下采油树的相关性能，参照API标准及水下采油树国外厂家经验，设计水下采油树海试技术方案,介绍方案测试前准备、测试条件及设备水〈下测试的流稈及采油树的下放安装回收,该方案可较全面地对水下采油树各项性能进行海试验证,为国产采油树应用+供可行的技术验证方案。
关键词:水下采油树;API标准;海试;测试方案中图分类号:P751文献标志码：A水下采油树是水下生产系统的关键技术，目前我国已经生产出样机,但未能投入使用,其中最主要的原因之一就是未能真正进行现场测试。
因此,设计海试方案,验证其性能。
1海试方案概述1.1海试内容水下采油树海试主要包括以下内容:①海试前准备;②水下安装；③水下密封测试;④水下功能测试;⑤水下回收。
1.2安装方式水下采油树主要有三种安装方式:缆绳安装、钻杆安装和导向绳安装。
在对国际主流水下采油树形势以及目前国内水下采油树011研究方向进行分析的基础上，选择水下卧式采油树作为分析对象。
其主要性能参数:①采油树型式：卧式；②适用水深：3000m;③安装方式:缆绳安装/钻杆无导向;④控制方式:复合电液控;⑤SCM安装:可回收；⑥Choke安装:可回收;⑦主体尺寸：5mx5mx4m;⑧管道尺寸：5-1/8 inx2-1/16in;⑨跨接管连接器:卡麦龙CVC;⑩井口连接器:18-3/4in10000psi H4连接器。
1.3整体思路海试整体思路见图1。
首套海试样品应在陆地（含模拟水池）完成质量检测、性能鉴定试验（从实验室缩尺到全尺收稿日期：2019-07-31修回日期：2019-08-21第一作者：罗玉贵（1986—）,男，学士，0稈师研究方向：水下生产系统运维及国产化文章编号：1671-7953（2019）054107-06〔模拟试验（利用水池、）f浅水试验］f沫水试验］I软件分析等模拟海试）丿~義水附床）丿~沫水附床）丿海试前海试1海试2图1海试整体思路寸的测试）、0厂验收试验（FAT）和系统完整性试验（SIT）「2-4〕，取得API证书及第三方检验证书后，并经由产品设计制造方、海试操作方、第三方检验机构等多方组成海试项目组的联合检查,方可进行海试。
argus az-10海底采油树部件和结构设计和安装标准
Argus Az-10海底采油树部件和结构设计与安装标准一、引言随着全球能源需求的不断增加，海底石油和天然气资源的开采逐渐成为能源领域的重要发展方向。
海底采油树作为海底石油开采的关键设备，其部件和结构设计以及安装标准对于确保开采效率和安全性具有重要意义。
本文将介绍Argus Az-10海底采油树的部件和结构设计与安装标准。
二、Argus Az-10海底采油树部件1.阀门Argus Az-10海底采油树采用多种阀门，如控制阀、安全阀、节流阀等，以确保开采过程中的安全和稳定。
阀门的设计需满足高压、低温、腐蚀等恶劣环境的要求。
1.连接器连接器是海底采油树的关键部件，用于连接各部件和管道。
Argus Az-10海底采油树采用高强度、耐腐蚀的连接器，确保连接可靠性和稳定性。
1.防爆设备在开采过程中，防爆设备对于保障人员和设备安全至关重要。
Argus Az-10海底采油树配备了防爆设备，如防爆电机、防爆灯等，以防止潜在的爆炸危险。
三、Argus Az-10海底采油树结构设计1.结构紧凑性Argus Az-10海底采油树结构设计注重紧凑性，以减少占地面积和重量。
同时，紧凑的结构设计也有助于提高设备的稳定性和可靠性。
1.耐腐蚀性在海底环境中，设备容易受到腐蚀性物质的侵蚀。
因此，Argus Az-10海底采油树采用耐腐蚀材料制造，以延长设备的使用寿命。
1.安全性安全性是海底采油树设计的首要考虑因素。
Argus Az-10海底采油树结构设计充分考虑了人员和设备的安全，如配备紧急停车系统、安全防护装置等。
四、安装标准1.安装环境要求海底采油树的安装环境需满足一定的要求，如水深、海流速度、海底地形等。
安装前应对环境进行充分调查和分析，以确保设备的正常运行和使用寿命。
1.安装流程规范安装过程中需遵循一定的流程规范，包括设备的运输、吊装、定位、连接等步骤。
确保每个步骤都符合规范要求，以保证设备的安装质量和安全性。
1.调试与验收标准安装完成后，应对海底采油树进行调试和验收。
深水油气田水下采油树内树帽安装及要点分析
S c ie nce &T e c hno lo g y V is io n 1水下采油树的应用及结构我国南海油气资源量丰富，其中70%位于深水区，深水油气开发已经成为我国的战略要点。
水下采油树是深水油气开发的重要设备，其成本高、技术复杂。
南海东部某自营气田使用了一种卧式水下采油树进行开发，主要由导向基盘、采油树本体、油管挂及配套的5.25″堵头、内树帽及配套的5.75″堵头、外树帽以及用于控制气井生产的阀门组等组成。
油管挂及配套的5.25″堵头为第一道保护屏障，内树帽及配套的5.75″堵头为第二道保护屏障，确保井筒安全。
2水下采油树内树帽及其机械送入工具2.1采油树内树帽结构采油树内树帽安装于油管挂及堵头以上，能够为采油树提供一道压力等级为10000psi 的屏障。
其主要由本体、锁定机构、密封机构等组成。
内树帽下入到位后，驱动套在送入工具的推动下，向下运动，从而使锁环伸出与采油树的凹槽配合将内树帽锁定在采油树内部。
内树帽密封机构主要由数条橡胶密封和一道金属密封组成。
2.2内树帽机械送入工具结构采油树内树帽的锁定机构与油管挂类似，因此可以通过油管挂送入工具（THRT ）或机械送入工具（MITCRT ）下入和锁定。
本文主要介绍MITCRT 下入内树帽方式。
1、2:内树帽本体,3:驱动活塞,4:测试螺杆,5:活塞固定销钉,6:活塞密封圈,7:驱动环,8:锁环,9:应急脱手拉力销钉,10:应急脱手承托底座,11:试压孔,12:锁挂显示泄压孔图1内树帽机械送入工具(MITCRT )结构示意图摘要水下采油树是深水油气田开发的重要设备，水下作业的不可视性，对采油树内帽的安装作业带来了很大的挑战。
本文介绍了采油树内树帽及机械安装工具的结构、安装过程。
采油树内树帽的安装及要点，同样适用于水下采油树其他部分的安装作业，为水下采油树完井作业提供宝贵经验。
关键词水下采油树；采油树内树帽；井眼清洁中图分类号:TE952文献标识码:ADOI ：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.19.048深水油气田水下采油树内树帽安装及要点分析唐咸弟杨乐乐赵苏文唐咸弟中海油能源发展股份有限公司工程技术深水钻采技术公司(湛江524057)杨乐乐中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司(天津300450)赵苏文中海油能源发展股份有限公司工程技术深水钻采技术公司(湛江524057)153如图1所示为MITCRT结构示意图，其主要由本体、锁定机构、驱动机构、应急脱手机构等组成。
荔湾3-1气田1500 m深水采油树单体船安装作业实践
荔湾3-1气田1500 m深水采油树单体船安装作业实践张敬安;卜建根;吴义涛;任翔;姜键;李成钢
【期刊名称】《中国海上油气》
【年(卷),期】2014(026)0Z1
【摘要】阐述了“海洋石油708”深水工程勘探船在荔湾3-1气田1 500 m水深成功完成水下采油树回收与安装的过程,验证了“海洋石油708”船舶的性能、船体的稳定性和克令吊的实际能力.相比目前世界主流使用钻井平台或浮吊进行深水采油树安装的做法,“海洋石油708”单船安装采油树具有船舶灵活机动、施工环节简便、作业时间短和日租费用低等优点,且缓解了深水钻井平台资源有限的紧张情况,开创了海洋石油工程界单船安装深水采油树的新模式.
【总页数】4页(P44-46,58)
【作者】张敬安;卜建根;吴义涛;任翔;姜键;李成钢
【作者单位】中海油田服务股份有限公司;中海油田服务股份有限公司;中海油田服务股份有限公司;中海油田服务股份有限公司;中海油田服务股份有限公司;中海油田服务股份有限公司
【正文语种】中文
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3.深水导管架结构设计与安装技术研究——以荔湾3-1气田中心平台导管架为例
[J], 侯金林;于春洁;沈晓鹏
4.荔湾3-1气田深水脐带缆竖直铺设技术研究与应用 [J], 侯静;高原;石锦坤;魏伟荣
5.深水管汇安装方法及其在南海荔湾3-1气田中应用研究 [J], 王莹莹;段梦兰;冯玮;王德国;刘军鹏;曾旷遥
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在航行的途中，到达200米水深后
依次对定位系统进行校准；
对船舶的DP系统进行设置。
采油树与井口对接
TRT与采油树分离 设备回收
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荔湾3-1采油树安装施工过程
海上作业
校准定位系统 设置DP系统
模拟施工
井口前调查 采油树下水 采油树与井口对接
总结分析
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荔湾3-1采油树安装项目前期准备
材料准备 甲板布置 设备装船 系固
采油树+TRT+锁具≈70吨
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提纲
荔湾3-1采油树安装项目背景介绍 荔湾3-1采油树安装项目前期准备 荔湾3-1采油树安装施工过程
总结分析
16
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荔湾3-1采油树安装施工过程
海上作业
校准定位系统 设置DP系统
在1000米以上深水区域安装采油树，目前世界主流的做法是使用钻井平台或浮吊进行作业，使用钻井平台 或浮吊日费率太高，且资源稀缺，难以满足日益增长的客户需求，国内的深水水下采油树安装尚处在起步阶 段。
利用驳船定位到半潜式平台下
带有多功能塔的半潜式平台
利用半潜式平台下放安装采油树
5
荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
12
荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
3、装备背景
主要参数：
200马力 DP功能
TMS系统
机械手:一个schilling
TITAN 4七功 能模拟机
械手,一个schilling
Rigmaster五功能机械手
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提纲
荔湾3-1采油树安装项目背景介绍 荔湾3-1采油树安装项目前期准备 荔湾3-1采油树安装施工过程
采油树艏向偏差不得超过±5°，采油树调整艏向为148°
21
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荔湾3-1采油树安装施工过程
海上作业
校准定位系统 设置DP系统 模拟施工 井口前调查 采油树下水
采油树与井口对 接
TRT与采油树分离 设备回收
5000PSI，15分钟
360°全方位调查
采油树与井口对接成功后必须通过保压测试取得现场ABS
证明了使用配备大吨位吊车的深水工程检测船舶在1500米 水深使用单船安装采油树这种作业模式的可行性； 验证了HYSY708船舶的性能，船体的稳性和克令吊的实际 能力； 使用这种方式安装采油树与使用钻井平台安装相比： 1. 目前国内可用的深水钻井平台资源有限。HYSY708 进 行采油树作业缓解了资源紧张的情况； 2. 减少了施工环节； 3. 船舶灵活机动，能在较短的天气窗口下迅速完成作业； 4. 船舶的日租费用相比具有很大优势。
总结分析
3
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
1、项目背景
2012年，中海油服水下工程技术中心受业主委托，以海洋石油708船及船 上150吨主动升沉补偿的克令吊为主，在2台工作级ROV的配合下，对1500米 水深的荔湾3-1-10井口采油树进行更换。
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
2、技术背景
2、技术背景
近期国外又出现了新型的安装方法，主要有悬臂绞车安装方法、HCLS 方法和CASIM 安装方法。 悬臂绞车安装方法是在可移动式钻井平台甲板 上安装悬臂装置，通过绞车上的缆绳实现对采 HCLS（Heave Compensated
油树的下放安装。
Landing System）
方法可以适用于 几乎任何重量、 任何水深的水下 设备安装，是目 前世界上最先进 的水下设备软着 陆、高精度安装 方法。
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
3、装备背景 船型参数：
长：105米，宽：23.4米， 最大吃水：7.4米 主甲板面积：43.8米×22.0米 动力定位系统：DP-2 最大工作水深：3000米 月池尺寸：7.0米×7.2米 床位：90个
海洋石油708克令吊主要参数
最大起重能力：150吨（钩头实际载荷） 主动升沉补偿：涌浪高度±3.2米 设计钢缆长度：3000米 吊机操作极限：纵摇 2°，横摇 5°，风速30节
2、技术背景
国内外安装采油树的方法多种多样，从国外已完成的水下生产设施安装的工程的实施方案分析，依照
成功安装工程主要借助机具分类，安装方式主要分为四种，分别是：借助钻杆安装、借助绞车/起重机安
装、借助滑轮安装、摆动安装。
借助绞车/起重机安装
摆动安装
借助钻杆安装
借助滑轮安装
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
悬臂绞车安装
HCLS 方法的原理图
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
2、技术背景
近期国外又出现了新型的安装方法，主要有悬臂绞车安装方法、HCLS 方法和CASIM 安装方法。 CASIM （Compensated Anchor-handler Subsea Installation Method）方法是由美国InterMoor公司设 计发明的，主要用来安装吸力嵌板锚、吸力桩、水下采油树、管汇等水下设备。利用这种方法安装水下设
海床和采油树整体的360度视觉检查。待
确认无误后收回主ROV,安装完成。
设备回收
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24
提纲
荔湾3-1采油树安装项目背景介绍 荔湾3-1采油树安装项目前期准备 荔湾3-1采油树安装施工过程
总结分析
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总结分析
项目挑战：
1. 我国在深水水下工程领域起步较晚，这种在1500米作业水 深，使用单船用克令吊吊装采油树的作业模式可借鉴的经 验很少；
钻井系统参数:
最大静钩载：2250kN
顶驱输入功率：400HP 升沉补偿形势：主动和被动 补偿器补偿能力 ：2250kN
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
3、装备背景 主要参数：
200马力 DP功能 TMS系统 机械手:一个schilling
TITAN 4七功 能模拟机 械手,一个schilling Rigmaster五功能机械手
海上作业
校准定位系统 设置DP系统 模拟施工 井口前调查 采油树下水 采油树与井口对接 TRT与采油树分离
TRT+辅助ROV回收至甲板;
主ROV在井口附近找到井口帽并安装
至采油树顶部的井口;
ROV对安装后的采油树应进行全方位
的调查，包括对采油树附近5米范围内的
2013年(第四届)海洋石油工程技术年会
荔湾1500米水下采油树安装作业
中海油服物探事业部水下工程技术中心 卜建根 李成钢
苏州 2013年9月
提纲
荔湾3-1采油树安装项目背景介绍 荔湾3-1采油树安装项目前期准备 荔湾3-1采油树安装施工过程
总结分析
2
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提纲
荔湾3-1采油树安装项目背景介绍 荔湾3-1采油树安装项目前期准备 荔湾3-1采油树安装施工过程
检验员认证。
22
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荔湾3-1采油树安装施工过程
海上作业
校准定位系统 设置DP系统 模拟施工 井口前调查 采油树下水 采油树与井口对接
TRT与采油树分 离
设备回收
解锁成功后，可以观察到采油树上指示器，从“Latch”
状态转为 “Unlatch”
23
23
荔湾3-1采油树安装施工过程
备时，具有较高的控制精确，且对安装船的要求较低，仅需一艘普通的抛锚船即可完成采油树的安装，成
本较低。
CASIM 补偿器
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
3、装备背景
TRT（送入工具）
尺寸：578×578×422cm
毛重：58230 kg
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荔湾3-1采油树安装项目背景介绍
3、装备背景
Tree Running Tool(TRT) 组装图
27Leabharlann 27谢谢！ TRT与采油树分离
设备回收
模拟项目：各单位协作能力、测试吊机、ROV水下配合等 18
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荔湾3-1采油树安装施工过程
海上作业
校准定位系统 设置DP系统 模拟施工
井口前调查
采油树下水 采油树与井口对接
TRT与采油树分离
设备回收
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荔湾3-1采油树安装施工过程
海上作业
校准定位系统 设置DP系统 模拟施工 井口前调查
采油树下水
采油树与井口对接
TRT与采油树分离
设备回收
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荔湾3-1采油树安装施工过程
海上作业
校准定位系统 设置DP系统 模拟施工 井口前调查 采油树下水
采油树与井口对 接
TRT与采油树分离 设备回收
2.
3.
在国内首次采用这种模式；
在资质、设备和工程项目管理等方面满足作业者的更高要 求；
4.
5.
在季风季节进行精细的海上作业，对船舶的稳性和定位能 力是一个巨大的挑战；
海上大型吊装作业风险很高，对吊机的能力要求较高；
6.
作业船舶和作业设备较新，从设备到参与人员都需要时间 磨合。
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总结分析
项目成功的意义：