水下井口及采油树
水下井口及采油树讲义PPT
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防止渔网拖挂及落物保护
1. 水下设备远离固定平台 ,并处于捕鱼作业区。 水下井口的上方水面没 有任何设施,渔船很容 易闯入该区域而用渔网 拖挂坏在海底的水下生 产设备。 水下生产系统的防落物 和渔网拖挂的整体保护 结构主要由采油树基座 框架、采油树整体框架 结构和采油树顶盖组成 。 采油树系统顶部落物保 护的设计参数为50千焦 /0.012平方米。 在设计控制脐带缆分配 盒安装位置时考虑了把 分配盒安装在采油树基 座的下面,从而节约了 额外对分配盒的保护及 相关费用。
惠州26-1北油田水下开发项目
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惠州26-1北油田水下开发项目
惠州26-1油田生产平台
扫线管线
气举管线
生产管线
控制脐带缆 采油树基座 控制管线分配盒
水下采油树
ROV操作面板
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惠州26-1北油田水下开发项目
项目在设计阶段采用了技术创 新,包括扫线回路、防止渔网拖挂 及落物保护等是措施,使油田在8年 的生产期间水下设施没有发生任何 事故而影响生产,节省了大量的作 业费。
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扫线回路的设计
1. 惠州26-1北油田油品性质差, 属高比重、高含蜡和低油气比原 油。而油田处于台风高发区,经 常需要关井撤离,关井期间存在 着原油凝固而堵塞管线的风险。 为了解决这个技术难题,项目组 在研究了几个方案后选择了扫线 回路的设计,即在生产管线和气 举管线的基础上再铺一条4英寸 的扫线管线,并在采油树基座上 和生产管线形成回路。需要扫线 时,从平台泵水通过扫线管线, 再经过采油树基座的回路管线把 生产管线的原油顶回平台,这样 就可以安全关井。 另外,本项 目把联通扫线管线和生产管线的 回路短接安装在采油树基座里, 从而大大简化了制造和海上安装 的界面。
水下生产系统-课件
通过压力对管子的压力的计算,就可以对管汇系统的钢 框架进行设计。
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三、管汇
主要的连接的目的是保证管子内部密封,对于深水,所有 的密封试验,水压应该是双向的。下面主要介绍连接方式:
夹具连接的套筒 螺栓连接的法兰的横断面
一组筒夹连接装置
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三、管汇
连接器的设计: 连接器的设计: 应该主要考虑水深、连接的位置、安装方法。此外连接器的 选择和设计也受以下因素影响:
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二、采油树
采油树类型 采油树主要有两种类型:一种为传统型也称作直立型 的,另一种为水平型的,水平型的采油树从1992年以 后开始普遍应用。这两种类型的采油树都包括一个在 钻井后能牢固地附着在油井顶端井口构架中的卷线筒, 还包括由阀门组成的阀门组,阀门组主要用来在测试 和闭井时调节出井油量。此外,油嘴对出井油量也可 进行调节。水平型采油树由阀门放置的位置而得名, 除此之外,水平采油树的油管悬挂器是安装在采油树 上而不是安装在井口头上。另外,由于水平采油树的 顶端设计使防喷器(BOP)可以直接安装在采油树上。 目前,甚至已经普遍认为水平型是唯一用于海底的采 油树类型。
水平采油树的油管 悬挂器
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二、采油树
悬挂器可以是滑动的或者是心轴形式。滑动形式的悬挂器 用齿固定在油管上,由于油管的重量施加在悬挂器上,齿 和油管咬合,滑动型悬挂器拉住下部的锥体的后面,产生 向内的力。夹紧的压力随着管子的重量的增加而增加。 心轴形悬挂器通过连接最后的接头和底部悬挂的线而放置 在油管上,通过螺丝固定。
阀门: 阀门:
阀门的选择主要由应用范围决定。门阀一般应用于BOP组 件、采油树和管汇。球阀在水下使用中,从操作和价钱角 度要优于门阀。由于球阀目前使用非金属的密封和涂料, 使得球阀的应用水深更深。 门阀应用尺寸要比球阀的小,球阀的应用尺寸在10英寸或 者更大的范围。
海上采油树简介
• 优点:适应性强、 应用范围广、操作 方便、安全性好、 维护费用低。 • • 费用比较: • 水深不大,费用昂 贵 • 水深超过183米, 干式设备费低于湿 式
三、插入式水下采油树
• 插入式水下采油树是把主阀、连接器和水 下井口全部放在海床下9.1~15.2米深的导 管内。 • 海床以上高度:2.1~4.6米(常规10.7米左 右)。 • 优点:安全可靠;上部结构去掉,也不会被 破坏;减少了拖网、抛锚及冰山对它的破坏 。 • 缺点:成本高
四、海底丛式采油树
• (2)免潜水员安装的单油管挂 水下采油树 • • • • • • • • 在该采油树下部带有液压 连接器,因此在安装时无 需潜水员协助就可与井口 连接。 采油树与井口的连接, 输油管线与采油树的连接, 各阀件的开关等都无需潜水员, 可采用自动控制系统操作。
二、干式采油树
• 安装于一个大气压的水下井口舱内,与海 水不接触的采油树。
海上采油树
陈水边
石油工程1997班 10025616
海上采油树
• 一、湿式采油树
与海水直接接触的水下采油树。 (1)需潜水员协助安装湿式采油树 • 在潜水员可到达的深度范围内 (一般为122~183米) 经济地完成一口水下油井。
• 潜水员的工作 : • a.采油树与井口装置的 连接; • b.采油树与输油管线的 连接; • c.采油树阀件的操作与 维修。
江苏金石机械集团 有限公司
钻井基础知识-井口装置及采油树讲座PPT课件
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井口装置及采油树讲座
4、垂直通径
垂直通经:
是指能够通过工具或井下没备的最小垂直孔径。 API 要求井口本体垂直通径应比本体上的套管 通径约大0.8mm(1/32in)。 符合这个要求的井口本体称为全开孔径。
本体最小垂直全开通径与下部所接套管的最大 尺寸应符合表3 的对应关系。
表3 本体最小垂直全开通径和套管最大尺寸
图2 典型井口装置
图2 为典型的井 口装置,其主要由套 管头、油管头及其它 配套部件构成。
2019年3月31日
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井口装置及采油树讲座
1、套管头
1、套管头 2、套管悬挂器 3、油管头 4、油管悬挂器 5、转换连接和转换法兰 6、悬挂器的固定螺丝。 7、测试孔和控制管线入口
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1类 70000(483) 36000(248) 22 30 ③ ③ ③
2类 90000(621) 60000(414) 18 35 ③ ③ ③ ③
3类 100000(690) 75000(517) 17 35 ③ ③ ③ ③
4类 70000(483) 45000(310) 19 32 0.35 0.90 0.05 0.05
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井口装置及采油树讲座
表1 井口装置钢材特性的说明:
①1、2、3、4类这些名称是API井口设备和阀门标 准化委员选定的命名方法,用以鉴别属于表列抗 张强度范围的材料。 ②用4类钢制成的法兰认为是易于焊接的,然而经 验证明,在各种情况下最好适当预热,而且在 40°F(4℃)以下的大气温度电焊时,必须预热。 ③指在这一规范中没有列出1、2、3类材料的化学 分析数据是有意的,以使制造厂商有充分的自由去 研制适合这一重要服务领域所遇到的多种要求的钢 材。
水下采油树
惠洲油田的概况
HZ21-1SS油田
水深也是115米,只有一口井,采用水下 完井,通过生产管线回接到距离7公里远 的HZ21-1平台上。通过控制管缆实现对 水下采油树的控制、数据采集和化学药剂 注入;采用气举采油方式,有独立的气举 管线;但是所有的控制系统和水下分配箱 都是按两口井的控制设计的。
CNOOC Research Center
中海石油研究中心
TREE BODY
中海石油研究中心
CNOOC Research Center
中海石油研究中心
CNOOC Research Center
HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
采油树与井口回接系统 (CONNECTOR TIE-BACK) 该系统由上下两部分组成,它的主要功能是为采油树 体和水下井口之间的18-3/4″VX型垫片提供第二道屏障 ,它的上部分叫做Upper Alignment Stab,其顶部与 树体相接并密封,其下部分叫Lower Alignment Stab ,其底部与9-5/8″的套管悬挂器相接并密封,中间由上 下两部分相接并密封,这里所有的密封均采用金属附 加弹性体的方式,能承受5000 PSI的压力。有此回接 系统,井口和采油树之间的连接密封就不会受到井下 压力的作用,其可靠性大为增强
中海石油研究中心 CNOOC Research Center
HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
树体 (TREE BODY) 采油树与井口回接系统 (CONNECTOR TIE-BACK) 井口连接器 (WELLHEAD CONNECTOR) 采油树内帽 (INTERNAL TREE CAP) 阀门 (VALVE BLOCK & VALVE)
井口和采油树培训资料
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阀门面封
面密封 阀座面密封也是一种截 面较小的lip seal,主要用于 在低压情况下,阀体与阀座 的密封。弹簧金属与杆密封 相同,密封材料用的是填充 聚醚醚酮树脂PEEK。 PEEK最高适应温度在 480℉,填充适当物质可以提 高其温度性能。磨阻系数低 ,稳定性好,特别适合做面 密封一类的静密封。 PTFE和PEEK都是可以 直接暴露在NACE 酸性环境 中的非金属材料。
阀门结构特点
力学性能:摩擦系数极小,是全氟表面的重要特征,又由于氟-碳链 分力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性;聚四氟乙烯在-196-260 ℃的 较广温度范围内均保持优良的力学性能;
7、提供最可靠的安全保障--金属对金属密封的阀杆后座能允许阀 体在容纳压力的情况下更换盘根。
8、阀盖与阀体采用金属对金属密封,密封钢圈采用300系列的不锈钢制 造, 有些密封钢圈的外形结构设计,可以使密封钢圈重复使用多次 ,而无需进行更换。
3、阀板与阀座之间采用金属对金属密封。 4、绝对闭合-阀座与阀板的表面经过精密磨和手工研磨
确保平面度,保证相互之间相互吸合, 使密封更加可靠 。 5、阀座与阀体的密封采用PEEK +Incoloy弹性骨架,该 PEEK材料具有优良的密封性能,能够在超低温和超高温 条件下正常工作, 抗各类酸的腐蚀,该密封使阀门实现进 口端密封。 6 、阀杆与阀盖的密封采用进口盘根,其材料为 777PTFE+Incoloy弹性骨架,该U形盘根最大可承受 20000Psi的压力,可以耐低温-120℃, 耐高温288℃ ,并能抗 各类酸的腐蚀。
金属材料的化学成分分析,热处理硬度控制(按照NACE要 求)是重要的试验内容。
水下井口和采油树
二、水下生产系统
4、管汇---安装
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二、水下生产系统
5、脐带缆
塑管
刚管
地面控制水下装置的途径 15
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二、水下生产系统
6、处理系统
大型油气田,油气分离器、除砂器、气体压缩机等
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三、水下井口
1、水下井口的类型
H4
HUB
VX Seal Flush Ports (4) Places Adapter Kit for standard 27? wellhead Rig Installed
示例:Cameron垂直式接头安装工具
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Hydraulic VX/VT Retainer Pins (4) Places
Hydrate Seal
SMS-700 30? OD Wellhead
井口连接器
MS-700 27? OD Wellhead
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三、水下井口
4、防浅层气/水流
Flow Port
Ball Valve Flow Shut-Off Sleeve 36? Conductor 36? Conductor 36? Conductor 26? Casing Hanger
20? Casing String 20? Casing String
20" Casing Hanger with MS-1 Seal
24? Casing Hanger
36? Conductor
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四、水下采油树
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四、水下采油树
1、概况 1.2 发展趋势
1、第一口水下树1947年, 水深40英尺,加拿大 2、最深,墨西哥湾,接
水下井口装置与采油树应力计算与分析方法应用
2 许用应力的选择方法2.1 材料许用应力的选择2.1.1 标准材料根据ASME BPVC :2004以及2005和2006增补,第Ⅷ卷第2册附录4所述,对于承压装置的设计计算,设计的许用应力分别按公式(1)和公式(2)中的准则进行限定,S T 为静水压试验压力下的最大许用的总体一次薄膜应力强度,S m 为额定压力下的设计应力强度:T y y 50.836S S S == (1)m y y 20.673S S S == (2)式中:S y 为材料规定的最小屈服强度。
2.1.2 非标准材料根据ASME BPVC :2004以及2005和2006增补,第Ⅷ卷第2册附录4所述,应用于非标准材料承压装置的设计计算,设计的许用应力分别按公式(3)、(4)和(5)中的准则进行限定,S T 为静水压试验压力下的最大许用的总体初始薄膜应力强度,S m 为额定压力下的设计应力强度,S s 为初始应力和次应力的最大合成强度:T y m,min 52min(,)63S S R = (3)m y m,min 21min(,)32S S R = (4)s y m,min min(2,)S S R = (5)式中:R m 为材料规定的极限抗拉强度。
0 引言在水下井口装置与采油树的设计过程中,存在除了承载紧固件和钢结构外,大量为控压或承压设备,这些设备的零部件存在各种类型的非标设计。
为了保证它们在试验和使用过程中的安全性,需要进行大量的力学计算。
在进行初步计算时,需要综合材料、工况等条件,并合理选用许用应力和应力准则[1-2]。
在进行有限元分析复验时,还需要对这些工况条件下的应力进行应力分类和线性化,严格按照不同类型的应力进行强度校核[3-4]。
本文着重介绍了水下井口装置与采油树所常用的应力计算与分析方法。
1 标准材料与非标准材料在进行设计计算分析时,我们需要初步知悉所使用材料的机械性能。
关于标准材料与非标准材料,其应力计算与分析过程是有所区别的。
浅谈采油井口装备技术现状及发展方向
浅谈采油井口装备技术现状及发展方向摘要:海洋水下井口和采油装备起源于20世纪60年代,水下井口和采油装备是海洋油气田开发中的重要单元装备,也是水下生产系统的关键设备。
本文概述了海洋水下井口和采油装备的技术现状,同时阐述了海洋水下井口和采油装备发展方向。
关键词:采油井口装备技术现状发展方向前言水下井口和采油装备是海洋油气田开发中的重要单元装备,也是水下生产系统的关键设备。
一般来说,海洋水下生产系统由多套水下井口和采油装备构成,水下井口和采油装备作为海底油气输送通道中的关键节点,其主要功能是有效控制来自海底井口的工作压力,保证海底油气按照设定的流速和流量输送到海底油气集输处理系统,并最终输送到采油平台及海岸线上。
长期以来,水下井口和采油装备受西方发达国家的技术垄断和高技术、高风险及高价位等多方面因素的影响,包括我国在内的许多发展中国家只能依赖于进口以实施海洋油气田的开发建设。
这不仅增加了海洋油气资源的开采成本,而且往往受交货期、服务和配件供应等因素制约,严重影响了我国海洋油气资源的开发进度。
一、海洋水下井口、采油装备技术现状海洋水下井口和采油装备起源于20世纪60年代。
1967年,美国的FMC公司生产出全球第1套水下采油树,用于墨西哥湾海域,适应水深能力20m。
随着时间的推移和技术的不断积累和完善,海洋水下井口和采油装备得到了快速发展。
就其具备规模的公司来说,除FMC公司外,美国GE-VetcoGray公司、Caneron 公司、D ril-qu ip公司和挪威Aker Kvaemer公司等均有很强的技术实力;就其设备形式而言,目前已有水平采油树、垂直采油树、混合采油树和有导向绳式采油树及无导向绳式采油树等多种结构形式。
同样,水下井口装备也经历了一个从陆地到海洋,从干式到湿式,从简单到复杂,从浅水到深水的漫长发展历程,当前能够满足的水深范围已达到3000m。
工作压力已形14MPa,21MPa,35MPa,70MPa,105MPa到140MPa等不同的系列。
GB-T-21412.4-《水下井口装置和采油树设备》目录(等同于ISO-13628.4-1999)
GB/T21412《石油天然气工业水下生产系统的设计与操作》分为九个部分:---第1部分:总要求和建议;---第2部分:水下和海上用软管系统;---第3部分:过出油管(TFL)系统;---第4部分:水下井口装置和采油树设备;---第5部分:水下控制管缆;---第6部分:水下生产控制系统;---第7部分:修井和(或)完井立管系统;---第8部分:水下生产系统远程作业机器人(ROV)接口;---第9部分:远程作业工具(ROT)维修系统。
本部分为GB/T21412的第4部分,对应于ISO136284:1999《石油和天然气工业水下生产系统的设计与操作第4部分:水下井口装置和采油树设备》(英文第1版)。
本部分等同翻译ISO136284:1999,为了便于使用,本部分做了下列编辑性修改:---ISO13628的本部分改为GB/T21412的本部分或本部分;---用小数点.代替作为小数点的逗号,;---将ISO136284:1999中的ISO10423和ISO10423:1994统一为ISO10423:1994;---在第2章引用文件中,用ISO13533、ISO13625、ISO13628 3 分别代替APISpec16A、APISpec16R、APIRP17C 并增加了标准中文名称;---对表面粗糙度值进行了转换;---表7(A)中转换了螺栓直径并增加了螺栓孔直径公制尺寸值;表9(B)和表10(B)中增加了螺栓孔直径公制尺寸值;---表G.1中增加了螺栓直径和螺距公制尺寸值;---删除了ISO136284:1999的前言和引言;---增加了本部分的前言。
本部分的附录E、附录G 和附录H 为规范性附录,附录A、附录B、附录C、附录D、附录F和附录I为资料性附录。
本部分由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC96)提出并归口。
本部分负责起草单位:宝鸡石油机械有限责任公司。
本部分参加起草单位:中国海洋石油总公司、石油工业井控装置质量监督检验中心。
水下采油树应用技术发展现状
水下采油树应用技术发展现状摘要:研发水下采油树的关键在于能否通过相关标准规范所要求的压力循环测试、高低温循环测试、载荷循环测试及外部高压测试等。
在介绍水下采油树相关标准规范的基础上,分析了水下采油树的结构类型及结构演变,简述了水下采油树各控制系统类型的特点,分析了采油树、油管挂、内树帽的安装管柱及安装方法。
指出超深水和超高温高压的水下采油树是水下采油树未来的发展方向。
卧式采油树可用浮式钻井装置的钻柱或用工程船的大吨位吊机的钢丝进行安装。
水下采油树的模块化设计可缩短采油树的供货周期,跨接管式电泵增压系统、跨接管式流量计和高完整性压力保护系统等新工艺技术的出现,将有利于降低水下采油树和水下开发项目的综合成本。
所得结论可为水下采油树的设计和应用提供参考。
水下采油树系统是水下生产系统的核心设备,主要包括水下采油树、水下油管挂和水下控制系统3 部分。
其主要功能是对生产的油气或注入储层的水/气进行流量控制,监测生产压力、环空压力、温度、地层出砂量及含水量等油气井参数,向井筒注入化学药剂改善流体流动性能,提供测试和修井期间进入油气井筒的通道,支撑油管柱并密封井下油管和生产套管之间的环形空间,同时和水下井口系统一起构成井下储层与环境之间的隔离屏障。
从 20 世纪 60 年代开始应用水下采油树以来,全球已经应用 5 000 多套水下采油树。
目前,水下采油树的最大设计工作水深达到 3 000 m,温度范围- 46 ~ 180 ℃,额定压力高达 103. 5 MPa。
2008年壳牌石油公司在墨西哥湾 Perdido 项目的 Tobago油田使用 FMCTechnologies 的深水采油树,安装水深创世界纪录,达到 2 934 m。
我国南海气田从1996 年开始应用水下采油树,目前已有 9 个油气田采用水下井口采油树完井,应用最大水深达1 457 m。
目前,国外的 5 家水下采油树供应商 ( FMC Technologies、 Cameron、 Vetco Gray ( GE Oil&Gas) 、Aker Solutions 和 Dril-Quip ) 占据了市场的垄断地位。
GBT21414水下井口装置和采油树设备目录等同于ISO136281999
GB/T21412〈〈石油天然气工业水下生产系统的设计与操作》分为九个部分---第1部分:总要求和建议;---第2部分:水下和海上用软管系统;---第3部分:过出油管(TFL)系统;---第4部分:水下井口装置和采油树设备;---第5部分:水下控制管缆;---第6部分:水下生产控制系统;---第7部分:修井和(或)完井立管系统;---第8部分:水下生产系统远程作业机器人(ROV)接口;---第9部分:远程作业工具(ROT)维修系统。
本部分为GB/T21412的第4部分,对应于ISO13628 4:1999〈〈石油和天然气工业水下生产系统的设计与操作第4部分:水下井口装置和采油树设备》(英文第1版)。
本部分等同翻译ISO13628 4:1999,为了便于使用,本部分做了下列编辑性修改:---ISO13628的本部分改为GB/T21412的本部分或本部分;---用小数点.代替作为小数点的逗号,;---将ISO13628 4:1999 中的ISO10423 和ISO10423:1994 统一为ISO10423:1994;---在第2 章引用文件中,用ISO13533、ISO13625、ISO13628 3 分别代替APISpec16A、APISpec16R、APIRP17C 并增加了标准中文名称;---对表面粗糙度值进行了转换;---表7(A)中转换了螺栓直径并增加了螺栓孔直径公制尺寸值;表9(B)和表10(B)中增加了螺栓孔直径公制尺寸值;---表G.1中增加了螺栓直径和螺距公制尺寸值;---删除了ISO13628 4:1999的前言和引言;---增加了本部分的前言。
本部分的附录E、附录G和附录H为规范性附录,附录A、附录B、附录C、附录D、附录F和附录I为资料性附录。
本部分由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC96)提出并归口。
本部分负责起草单位:宝鸡石油机械有限责任公司。
本部分参加起草单位:中国海洋石油总公司、石油工业井控装置质量监督检验中心。
井口专题(二)采油树
井口专题(二)采油树采油树概念采油树是自喷井和机采井等用来开采石油的井口装置。
它是油气井最上部的控制和调节油气生产的主要设备,采油树由阀门、异径接头、油嘴及管路配件组成,是一种用于控制生产,并为钢丝、电缆、连续油管等修井作业提供条件的装置。
采油树的作用(1)连接井下各层套管,密封各层套管环形空间,承挂套管部分重量。
(2)悬挂油管及下井工具,承托井内全部油管柱的重量,密封油管、套管间的环形空间。
(3)控制和调节油井的生产。
(4)保证各项井下作业施工,便于压井作业、起下作业等措施施工和进行测压、清蜡等日常生产管理。
(5)录取油压、套压资料。
采油树分类采油树按结构形式,可分为分体式和整体式两种。
分体式是由一些阀门等独立部件组装而成。
△分体式采油树整体式是将主阀、安全阀、清蜡阀和翼阀等制成一个整体部件,阀与阀之间的距离较小,既省空间又耐高压,特别适用于海上平台的油气井。
△整体式采油树按生产井类别和完井生产方式,可分为自喷井、电潜泵井、气举井、螺杆泵井和注水井、气井的采油树等。
△各式采油树单管和双管之分1.单油管采油树单油管采油树安装在单油管完井的井口装置上,除了有分体式和整体式之外,它还有单翼和双翼之分。
根据井的种类或油井生产方式的差别,可用阀门及短节组合成不同形式的单油管采油树,而其连接方式可以是法兰式、螺纹式或卡箍式。
△单管采油树2.双油管采油树双油管采油树安装在双油管完井的井口装置上,用于两个油层同时而又独立开采的生产控制。
双油管完井是在同—个生产套管中下入两根平行油管柱(长油管柱和短油管柱)或两根同心油管柱,通过双管封隔器和单管封隔器对两个油(或气)层段进行分隔。
△双管采油树3 . 三管采油树随着技术的发展和现场的实际应用需求,已经出现了三管采油树。
△三管采油树采油树相关部件1.油管四通和三通采油树的油管四通和三通与主阀、清蜡阀和翼阀相连接,常见的四通和三通有法兰式和法兰一双头螺栓式。
采用四通的采油树为双翼采油树,采用三通的采油树为单翼采油树。
海上采油采油树
1.2 分离器
• 在石油生产中,进行油气水分离是必不 可少的工序,所以分离器被广泛应用于 油田生产中,是油田重要设备之一. • 按分器结构形式的不同,可分为立式、 卧式和球式三种。比较常用的有立式和 卧式两种。
1.3 自喷井的管理与分析
• 自喷是最简单最经济的采油方法。因此,生产 时应尽量延长油井的自喷期。地层储存有充足 的石油并具有把油举升出地面的高压,这只是 自喷的必要条件,而采油压差• (地层压力与井 底流压之差)、油管尺寸是否合理,井筒积水、 出砂和结蜡等情况的出现,都是影响油井自喷 的重要因素。为了实现在较高产量的条件下, 在井筒中消耗最小的能量,使油井维持较长时 间的自喷开采,必须作好油井的管理与分析工 作。
一、自喷井的管理
• 管理的基本内容包括:管好采油压差; 取全取准生产资料;维持油井的正常生 产。三者是互相联系,缺一都不能使油 井稳定自喷高产。
• 1.油井合理工作制度的确定 • 合理工作制度----是指在目前油层压力下, 油井以多大的流压和产量进行工作。 • 油井的合理采油压差(生产压差)就是油 井的合理工作制度,采油压差是通过变换油 嘴大小来控制的,因此,确定合理的工作 制度就是选择合理的油嘴直径。 • 系统试井----
• (3)在投产期间或开井时,若井口监督不在现场,为了 安全起见,最好使用另一种防法进行开井。在其他因素不 便的情况下: • 1) 关闭油嘴。 • 2 )打开手动总阀门、生产阀,关闭防喷阀(清蜡阀门)。 • 3)打开自动阀SCSSV和SSV。 • 4 )开油嘴,同时观察井口压力。可分而此至四次开大油 嘴。例如,若要将油嘴开至正常生产位置 32/64〞,可根 据情况分为三次动作: 8/64〞→16/64〞→32/64〞。即将 油嘴漫漫开至8/64〞,过一段时间井口压力稳定后,再逐 渐开至16/64〞,再过一段时间后开至32/64〞。 • 5 )当认为上一口井的井口压力基本稳定(不会有多大变 化)时,可着手开下一口井。 • 6 )各井完全打开后,检查其井口压力。若压力正常,则 在平台总控制板处把SDV1361和SDV1372移至正常位置。
海上采油树简介
三、插入式水下采油树
• 插入式水下采油树是把主阀、连接器和水 插入式水下采油树是把主阀、 下井口全部放在海床下9.1~ 下井口全部放在海床下 ~15.2米深的导 米深的导 管内。 管内。 • 海床以上高度:2.1~4.6米(常规 海床以上高度: ~ 米 常规10.7米左 米左 右)。 • 优点:安全可靠;上部结构去掉,也不会被 优点:安全可靠 上部结构去掉, 上部结构去掉 破坏;减少了拖网 减少了拖网、 破坏 减少了拖网、抛锚及冰山对它的破坏 。 • 缺点:成本高 缺点:
• 潜水员的工作 : • a.采油树与井口装置的 采油树与井口装置的 连接; 连接 • b.采油树与输油管线的 采油树与输油管线的 连接; 连接 • c.采油树阀件的操作与 采油树阀件的操作与 维修。 维修。
• (2)免潜水员安装的单油管挂 免潜水员安装的单油管挂 水下采油树 • • • • • • • •
在该采油树下部带有液压 连接器, 连接器,因此在安装时无 需潜水员协助就可与井口 连接。 连接。 采油树与井口的连接, 采油树与井口的连接, 输油管线与采油树的连接, 输油管线与采油树的连接, 各阀件的开关等都无需潜水员, 各阀件的开关等都无需潜水员 可采用自动控制系统操作。 可采用自动控制系统操作。
服务舱 作用:从供应船到井口舱的运输工具。 作用:从供应船到井口舱的运输工具。
• 优点:适应性强、 优点:适应性强、 应用范围广、 应用范围广、操作 方便、安全性好、 方便、安全性好、 维护费用低。 维护费用低。 • • 费用比较: 费用比较: • 水深不大,费用昂 水深不大, 贵 • 水深超过183米, 水深超过 米 干式设备费低于湿 式
海上采油树
陈水边
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《深水工程手册》培训教材
2010年10月27日 林瑶生
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水下井口及采油树
南海油田水下生产系统示意图
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水下井口及采油树
水下井口
井身结构图
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水下井口及采油树
30”井口头(接导向基座)
18 ¾”井口头(接BOP和采油树)
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水下井口及采油树
导向基座
水下采油树
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水下井口及采油树
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流化11-1油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
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13Hale Waihona Puke 流化11-1油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
项目在设计阶段采用了技术创 新,包括扫线回路、防止渔网拖挂 及落物保护等是措施,使油田在8年 的生产期间水下设施没有发生任何 事故而影响生产,节省了大量的作 业费。
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防止渔网拖挂及落物保护
1. 水下设备远离固定平台 ,并处于捕鱼作业区。 水下井口的上方水面没 有任何设施,渔船很容 易闯入该区域而用渔网 拖挂坏在海底的水下生 产设备。 水下生产系统的防落物 和渔网拖挂的整体保护 结构主要由采油树基座 框架、采油树整体框架 结构和采油树顶盖组成 。 采油树系统顶部落物保 护的设计参数为50千焦 /0.012平方米。 在设计控制脐带缆分配 盒安装位置时考虑了把 分配盒安装在采油树基 座的下面,从而节约了 额外对分配盒的保护及 相关费用。
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流化11-1油田水下开发项目
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惠州油田水下开发项目
惠州32-5油田水下开发项目
惠州26-1北油田水下开发项目
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惠州26-1北油田水下开发项目
惠州26-1油田生产平台
扫线管线
气举管线
生产管线
控制脐带缆 采油树基座 控制管线分配盒
水下采油树
ROV操作面板
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惠州26-1北油田水下开发项目
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扫线回路的设计
1. 惠州26-1北油田油品性质差, 属高比重、高含蜡和低油气比原 油。而油田处于台风高发区,经 常需要关井撤离,关井期间存在 着原油凝固而堵塞管线的风险。
为了解决这个技术难题,项目组 在研究了几个方案后选择了扫线 回路的设计,即在生产管线和气 举管线的基础上再铺一条4英寸 的扫线管线,并在采油树基座上 和生产管线形成回路。需要扫线 时,从平台泵水通过扫线管线, 再经过采油树基座的回路管线把 生产管线的原油顶回平台,这样 就可以安全关井。 另外,本项 目把联通扫线管线和生产管线的 回路短接安装在采油树基座里, 从而大大简化了制造和海上安装 的界面。
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陆丰22-1油田水下开发项目
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柔性立管/电缆/控制缆
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水下管汇与采油树
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安装水下增压泵
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采油树基座
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ROV操作面板的设计
1. 采油树上设计有水下机械人(ROV)操作 面板,是ROV在采油树安装及修井期间协 助作业及开关部分阀门的操作台。于选 用饱和潜水员比,采用ROV协助作业,可 以大大地降低作业费用,特别是深水作 业。 惠州26-1北项目从ROV的操作界面设计 、作业的气候窗、ROV的选择及ROV操作 员的提前介入等方面都做了精心的策划 。
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利用现有井口的风险
1. 在风险辨识过程中,项目组注 意到利用现存18 3/4”井口来做 为采油树的安装基座存在一定 的风险。主要是井口暴露在泥 线上已有两年多的时间,存在 破坏的可能,另一方面井口尺 寸虽然都是18 3/4”,但也有不 同的型号,完井报告也有可能 出现错误的情况。 项目组利用钻第二口探井的机 会,增加了原井口状况检查的 任务,结果发现现存井口的型 号和完井报告的资料不一致, 采油树是依据完井报告的井口 型号设计,界面不一致。 为此项目组花了三个月的时间 ,及时设计和制造了转换接头 ,并同时设计了先进的近乎自 动化的安装技术,最后按计划 用铺管船进行了安装,成功避免 了项目严重推后。
采油树与18-3/4” 井口头连接
导向基座与30”井 口头连接
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水下井口及采油树
BOP
21”隔水管
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水下井口及采油树
BOP及吊车
“海洋石油 981”
采油树及吊车
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流化11-1油田水下开发项目
流花11-1 油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
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流化11-1油田水下开发项目
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3.
水下采油树的所用ROV界面均依照API17D 和 AODC51 等国际通用规范来设计的。在 确定最后设计之前咨询了ROV服务公司, 力图在设计阶段便考虑各种因素,比如 采油树结构及ROV/ROV工具的作业空间等 ,完善 ROV 操作界面,把在 ROV 界面测试 中可能遇到的问题减少到最低。ROV操作 界面的设计最后经过了工厂测试的检验 和完善。