水下井口系统(vetco公司)
深水水下井口头系统紧锁机构分析
2018年第47卷第2期第63页石油矿场机械OIL FIELD EQUIPMENT2018,46(2):63-68文章编号:1001-3482(2018)02-0063-06深水水下井口头系统紧锁机构分析孙子刚,关清涛,赵苏文,李健,王养锋(中海油能源发展股份有限公司工程技术深圳分公司,广东深圳518067)摘要:锁紧机构作为连接高低压井口头的重要部件,决定了深水井口头系统在多种外载条件下工作 的稳定性和可靠性,对深水油气田作业安全至关重要。
介绍了国内外几种典型水下高低压井口头系统及锁紧机构类型,对比分析了不同类型水下高低压井口头系统采用的锁紧机构及其锁紧原理 和特点,并对Dril-Q u ip公司SS-15型井口头系统采用有限元进行了力学分析。
结论表明,采取较 大预紧力的锁紧机构,可以有效地提高低压水下井口头系统的抗疲劳能力。
对深水作业时选择高 低压井口头具有一定的指导意义。
关键词:水下井口头系统;锁紧机构;工作原理;有限元分析中图分类号:T E951 文献标识码:B d o i:10. 3969/j.issn. 1001-3482. 2018. 02. 014Analysis on Deepwater Subsea Wellhead Latch MechanismS U N Zigang’G U A N Qingtao,Z H A O S u w e n,LI Jian,W A N G Yangfeng {Engineering Technology Shenzhen Branch Company,Cnooc Energy Development Co.y Ltd.y Shenzhen 518067,China) Abstract:Locking mechanism as an important component connection high and iow wellhead,t t determines the stability and reliability of the Deepwater wellhead system in a variety of load conditions outside w o r k,i t i s essential for the safe operation Deepwater ields.By introducing the domestic and foreign several typical underwater high and low wellhead system and the type of locking mechanism,Comparative analysis the type of locking mechanism of different types of underwater w e l l head syst e m,and locking principles and characteristics,and Dril-Quip C o mpany SS-15 type w e l l head systems using finite element mechanical analysis.Conclusions show that taking large preload can effectively improve the fatigue resistance of wellhead systems,which i s to select underwater high and low wellhead system have some signiticance and value..Keywords:subseawellhead system;latch mechanism;working principle;finite element水下井口头系统作为深水钴完井作业的关键设 备,存在成本高、加工工艺复杂、交货周期长、维护保 养程序复杂、易磨损件供货商单一等特点。
1500 m级国产水下卧式采油树样机码头浅水试验
2021年第50卷第3期第36页2021,50(3) :36-44石油矿场机械OIL FIELD EQUIPMENT文章编号:1001-3482(2021)03-0036-091 500 m 级国产水下卧式采油树样机码头浅水试验孙传轩12,刘文霄12,李 磊12,雷广进12,刘启蒙12,刘兴铎12(1.宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡721002;2.中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司,陕西宝鸡721002S摘要:宝鸡石油机械有限责任公司研制的1 500 m 级水下卧式采油树样机在完成厂内试验的基础上,在烟台近海码头水深约18 m 处开展了浅水试验。
介绍了该采油树样机概况、浅水试验场地及 配套设备、浅水试验内容及工艺流程。
重点介绍了该采油树在码头陆地的测试情况,以及浅水试验 情况。
浅水试验结果表明:该采油树的安装回收功能、遥控潜水器(ROV)操作性能和远程控制功能均满足设计要求。
为水下采油树未来的工程海试提供了重要的实践指导,进一步推动了深水采 油树的国产化研制进程。
关键词:水下;采油树;试验中图分类号:TE952文献标识码:Adoi :10. 3969/j. issn. 1001-3482. 2021. 03. 007Shallow Water Test of 1 500 m Domestic Subsea Horizontal Tree Prototype at WharfSUN Chuanxuan 1,,LIU Wenxiao 1,丄I Lei 1'2 ,LEI Guangin 1,,LIU Qimen g 1,,LIU Xingduo 1'2(1. Baoji Oilfield Machinery Co. , Ltd. ,Baoji 721002 ? China ;2. CNPC National Engineering Reserrch Centrr frr Oil & Gas Drilling Equipment Co. , Ltd. ,Baoji 721002 ?China )Abstract : On the basis of FAT , the shallow water test for 1 500 m class subsea horizontal treeprototype has been carried out at about 18 m water depth at Yantai offshore wharf . The summaryof subsea tree prototype, shallow water test site and supporting equipment, shallow water test content and technology process were introduced. The test on the wharf land and the shadow wa ter test of the subsea tree were described in details. The shallow water test results show that the installation and recovery function , ROV operation performance and remote control function of thetree meet the d esign requirements. It provides important practical guidance for the future engi neering sea tests of the underwater tree , and further promotes the domestic development of deep water subsea tree.Keywords : underwater ; christmas tree ; testing目前,我国已成为世界最大原油和天然气进口 9. 5%,对外依存度72. 5%,天然气进口量1 373亿国。
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。
第十一章 海上隔水管
第十一章海上隔水管第一节海上隔水管简介海上隔水管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管,是在钻井作业时隔绝海水、循环泥浆的安全通道,上接导流器,下连防喷器,是一组重要的水下钻井装备。
在海上石油的勘探中,钻井隔水管是整个钻井系统中重要而又薄弱的环节,是影响海上钻井安全的重要因素。
因此隔水管的稳定性对于整个石油的勘探、开采起着重要的作用。
(一)海上隔水管系统主要功能如下:a.隔开海水,提供井口与钻井船之间的液体传输的通道:1)正常钻井条件下,在隔水管环空内。
2)当BOP组正用于井控时,通过节流和压井管线。
b.支撑节流、压井及辅助管线;c.把工具导向井内;d.作为BOP组的送入和回收管体。
(二)海上隔水管特点:•工况多变;•操作频繁;•深水对钻井隔水管的作用效率与安全有重要的影响;•其安全性与钻井过程及钻井参数密切相关。
(三)深水隔水管特点:•结构更为复杂;•隔水管设计时所考虑的主要因素不同;•受力状态更加恶劣和复杂,动态响应更为明显,动态分析时与浅水也有很大的不同;•操作时间长,导致非钻井时间变长,容易出现操作不当导致结构损伤(四)海上隔水管的失效形式:1、隔水管灾难性破坏2、隔水管爆裂3、隔水管塌陷(静水压溃)4、涡激振动导致开口破坏5、隔水管最下部接头处(LMRP上部)断裂6、隔水管磨损第二节海上隔水管系统组成及工作原理(一)隔水管系统的组成(二)海上隔水管系统配套设备1、卡盘(液压连接装置)隔水管液压上紧装置放在转盘上,当提起隔水管和连接隔水时,将隔水管柱和BOP组件坐在盘上,卡盘内径和转盘内径相同。
其主要作用在于夹紧水管,便于快速连接和拆卸隔水管接头。
隔水管万向节隔水管万向节放在转盘和卡盘之间,能够支持卡盘、整个隔水管柱和BOP组件的重量,其作用类似于伸缩接头,可以补充由于海流产生的隔水管偏移,便于隔水管连接。
2、分流器(转喷器)当穿过30英寸套管进行井口钻井时,如有必要,可采用隔水管,使用重泥浆,以提供过平衡。
深水钻井简介
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrates
到地面体积可 膨胀70-100 倍
天然气水合物:
冰状的气、水结合物
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2. 深水钻井的特点和挑战
天然气水合物 Gas Hydrate
自然界中气水合物的稳定性取决于温度、压力及气—水组 分之间的相互关系,这些因素制约着气水合物仅分布于岩石圈的 浅部,地表以下不超过~2000m的范围内,存在于永久冻结带上 的地层以及大陆斜坡上的海底中。它可存在于零下,又可存在于 零上温度环境。从所取得的岩心样品来看,气水合物可以以多种 方式存在:①占据大的岩石粒间孔隙;②以球粒状散布于细粒岩 石中;③以固体形式填充在裂缝中;④大块固态水合物伴随少量 沉积物。
只要越过大陆架,典型的 深水问题就会出现。
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1. 深水的定义
In the early 1990’s shell offshore defined deepwater as anything greater than 1,500 ft (450m)
In 1997 Sedco defined deepwater as 2,000 ft (600m) for all areas except extreme environments (west of Shetlands) in which case it is 1,500 ft (450m)
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2. 深水钻井的特点和挑战
深水的影响 Influences of Deep Water
深水水下连接器制造国产化展望
深水水下连接器制造国产化展望尤学刚;杜夏英;孔令海【摘要】This paper briefly describes the working principle of subsea connectors and components. The key technical difficulties are discussed from the aspects of manufacturing and testing. The feasibility of domestic manufacturing of deep underwater connector manufacturing are then discussed.%简要阐述了深水水下连接器的工作原理和组成部分,重点从制造、测试方面的技术工艺难点方面进行了研究探讨,从而对深水水下连接器制造国产化可行性进行了展望。
【期刊名称】《机电设备》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】3页(P30-32)【关键词】深水水下连接器;制造测试;国产化【作者】尤学刚;杜夏英;孔令海【作者单位】中海石油(中国)有限公司,北京 100010;中海石油(中国)有限公司,北京 100010;中海石油(中国)有限公司,北京 100010【正文语种】中文【中图分类】TE水下生产系统已成为深水油气开发中的一种主流模式,深水水下连接是构建完整的水下生产系统不可或缺的一个环节。
在各种水下生产设施安装到海底之后,只有借助于水下连接技术和装备,才能将水下井口、水下采油树、水下管汇、水下油气处理设施以及海底管线终端等水下生产设施连接起来,形成一套完整的水下生产系统。
因此,深水水下连接器(以下简称水下连接器)是深水油气资源开发中的一项核心关键装备[1]。
近年来,随着全球深水油气开发持续大幅增长,水下连接器的应用愈趋广泛。
根据Subsea Engineering Inc等国外权威机构统计,全球每年新增水下生产系统约450套。
电气工程毕业论文开题报告
电气工程毕业论文开题报告题目:储罐底板检测系统软件设计1.本课题的目的及意义,国内外研究现状分析1)本课题的目的及意义储罐在原料、产品的存储和输送方面有着重要的作用,其安全稳定运行关系着石油化工生产和人民生活。
储罐存在的泄露问题多有底板失效引起,底板失效主要是由于储罐多年使用,雨水或者地下水渗透到储罐底板下,造成储罐底板与地基接触部分腐蚀。
长期以来,对储罐底板的检查技术手段,往往只能做外观检查、壁厚测量和表面探伤,实施困难、检查项目少、效率低、缺陷检出率低,腐蚀和穿孔等缺陷难以被及时发现,事故隐患不能及时预报、评估各处理。
我国早年建造的储罐目前大都已逐渐进入使用后期,需要进行检查。
运用储罐底板漏磁检测技术可以具备储罐底板全厚度范围内腐蚀、穿孔等缺陷的检查能力,尤其能够对储罐底板下表面腐蚀情况进行检测,是评价储罐安全性的有效手段。
储罐底板的排版形式一边以中幅板和极边板为主。
有的无极边板,只有中幅板。
此外还有一些由此衍生出的排板形式。
常见底板厚度一般为4~10mm,极边板比中幅板厚。
底板面积随着容积增大儿增大。
2)储罐底板检测技术国内外研究现状分析目前国内外对储罐底板的无损检测方法主要有:超声波、磁粉、涡流和漏磁等探伤法。
同其他无损检测方法相比,漏磁检测具有很多有点:操作方便、直观、灵敏度高;成本低、效率高;能穿透涂层;不受内部流动介质影响;尤其能够检测出内表面的的缺陷。
但漏磁检测只限于检测铁磁性材料,材料越厚,需要的磁化能力越强,而且检测前需要清理表面,缺陷类型不易分辨。
当用磁化器磁化被测铁磁材料时,若材料的材质是连续、均匀的,则材料中的磁感应线将被约束在材料中,磁通是平行于材料表面的,几乎没有磁感应线从表面穿出,被检表面没有磁场。
但当材料中存在着切割磁力线的缺陷时,材料表面的缺陷或组织状态变化会使磁导率发生变化,由于缺陷的磁导率很小,磁阻很大,使磁路中的磁通发生畸变,磁感应线会改变途径,除了一部分磁通直接通过缺陷或在材料内部绕过缺陷外,还有部分的磁通会离开材料表面,通过空气绕过缺陷再重新进入材料,在材料表面缺陷处形成漏磁场。
浅析水下及完井设备技术特点及质量控制要点
浅析水下及完井设备技术特点及质量控制要点发布时间:2022-03-24T15:46:09.252Z 来源:《城市建设》2021年11月上31期作者:巨翔1 闫凯2 [导读] 海洋油气资源开发能力由海洋油气开发装备的先进性所决定。
中国石油集团工程材料研究院有限公司1 巨翔1 陕西西安 710077北京隆盛泰科石油管科技有限公司2 闫凯2 北京朝阳 10001摘要:海洋油气资源开发能力由海洋油气开发装备的先进性所决定, 研制拥有自主知识产权的海洋油气勘探开发装备是推动技术发展、保障我国能源安全的有效途径。
钻完井工程作为石油天然气勘探开发的主要手段和关键环节,具有技术密集、高投资和高风险的特点。
水下及完井设备的优劣和水平对油气开发效益有着直接的影响。
介绍了目前海洋钻井常见水下及完井关键装备,明确各个设备关键技术特点,开展其质量控制要点研究,为下一步水下及完井设备研发提供参考。
关键词:水下装备;完井装备;技术特点;质量控制海洋油气资源开发能力由海洋油气开发装备的先进性所决定, 研制拥有自主知识产权的海洋油气勘探开发装备是推动技术发展、保障我国能源安全的有效途径[1]。
我国石油钻采装备制造企业在几十年的陆地装备研制过程中积累了丰富的经验, 为海洋石油水上装备设计制造奠定了雄厚的基础, 已实现了大部分设备的国产化;而作为海洋石油装备的重要组成部分—海洋石油水下装备由于具有高技术、高投入、高风险等特点, 长期以来一直被国外发达国家所垄断, 严重制约了我国海洋油气的自主勘探开发。
1海洋钻井装备技术特点海洋石油水下设备主要包括钻井隔水管系统、井口井控设备、采油树、水下管汇系统、水下基盘、控制系统、增压系统及水下处理系统等。
钻井隔水管系统从钻井平台一直延伸到水下防喷器, 形成了钻井液的循环通道。
其主要作用是隔离海水, 支撑各种控制管线 (主要包括节流和压井管线、钻井液补充管线、液压传输管线等),吊装水下防喷器, 为钻杆、钻具顺利下入井口提供导向。
Onesubsea公司信息
Onesubsea公司信息(一)背景信息2013年5月,Cameron和斯伦贝谢宣布成立合资公司OneSubsea。
共同研发深海油田整个生命周期的采油装备及服务,重点研发高效廉价的超深高压修井技术解决方案。
2015年底斯伦贝谢以148亿美元的价格收购Cameron和OneSubsea。
OneSubsea隶属于斯伦贝谢(SLB),后者是目前全球最大的油服公司。
(二)主营业务OneSubsea目前主要涉及六个专业技术领域:1.海底油田开发:优化并加速海底开发,提供最佳开发方案;2.水下生产系统:集成的水下生产系统,包括采油树,井口系统,控制系统,海底管道等;3.处理系统:海底增压系统,多相压缩系统多相电表和测量系统,海底分离系统等;4.控制系统:全电动控制,水上通信,水下通信,海底泵控制等;5.旋转和船用系统:炮塔系统,海底装载,离岸低温传递等;6.海底服务:资产管理,水合物管理,安装调试,海底完井与干预等;详细可参阅官网:https:///(三)商业联盟2015年1月,Helix,OneSubsea和SLB组成了海底服务联盟,以开发技术并提供设备和服务,优化海底油井干预系统的价值链。
2015年7月,Subsea7和OneSubsea联合宣布了组成一个全球联盟SIA,旨在通过结合地下专业知识,水下生产系统,水下加工系统,水下脐带缆,立管和流水线系统(SURF)以及生命周期,设计,开发和提供集成的水下开发解决方案。
(四)主要业绩2015年OneSubsea为壳牌离岸公司在墨西哥湾的Stones开发项目提供海底加工系统。
2016年Mellitah Oil and Gas B.V.授予Testing Services和OneSubsea在Bahr Essalam气田的二期开发项目中提供海底接地钻杆服务。
Woodside Energy Ltd.授予OneSubsea澳大利亚近海Greater Enfield项目。
漏磁探伤原理(精品文档)_共1页
漏磁探伤原理第一节磁学基础知识一、磁现象和磁场载流导体的周围存在着磁场,磁化后的物体如磁铁棒的周围也存在着磁场,虽然磁铁棒磁场和载流导体周围磁场的产生不一样,但都认为磁场是由电流产生的。
在历史上很长一段时间里,磁学和电学的研究一直彼此独立地发展着。
人们曾认为磁与电是两类截然分开的现象,直至19世纪,一系列重要的发现才打破了这个界限,使人们开始认识到电与磁之间有着不可分割的联系。
一个电子围绕原子核在轨道上旋转,形成一个微小的电流环。
由于电流环的存在,就有磁场。
而所有物质的原子周围都有电子旋转,所以我们可以想象所有的物质都有磁效应。
这种效应对大多数物质是很微弱的,但有一些物质,包括铁、镍、钴等,具有很强的磁效应。
电子除沿轨道的运动外,还存在本省的自转,这两种运动都能产生磁效应,而电子自转的效应是主要的。
这种电子或电荷的运动相当一个非常小的电流环,这个小电流环在效果上就是一个微小的磁铁。
显然每一个原子电流环的磁矩都很小,但是一根磁铁棒里的亿万个原子电流环所呈现的总效应就能在磁铁棒的周围形成一个强大的磁场。
所有磁化物体都有一个北极(N极)和一个南极(S极),它们不能独立地存在。
磁极不能孤立存在,而电荷却可以。
这是磁场和电场的重要区别之一。
二、相对磁导率和磁性物质磁导率标示材料被磁化的难易程度,它的符号μ表示,单位为H/m。
为了比较各种材料的导磁能力,把任何一种材料的磁导率与真空磁导率的比值,叫做这种材料的相对磁导率,用μr表示。
按照物质的磁性质,一般材料可分为抗磁性、顺磁性和铁磁性三类。
(1)抗磁性物质:置于磁场中,其内部的磁感应强度将减小,相对于磁导率μr略小于1。
铜、铅等为抗磁性物质。
(2)顺磁性物质:置于磁场中,其内部的磁感应强度将增加,相对磁导率μr略大于1。
铝、锰等为顺磁性物质。
(3)抗磁性物质:置于磁场中,其内部的磁感应强度急剧增加,相对磁导率μr》1,可达几千甚至几十万。
铁、镍、钴及它们与其他金属元素组成的合金为铁磁性物质。
深水水下井口研究现状及发展建议
1491 引言海洋水下井口装备与水下采油树、水下管汇、水下远程控制系统一同构成水下生产系统,是水下生产系统中的关键组成部分,可以承受和隔离井下压力以及连接和支撑防喷器组与套管串,保证了井筒完整性。
目前,国内深水水下井口生产及现场服务集中掌握在美国的FMC公司、GE-VetcoGray 公司、Cameron公司、Drill-Quip公司及挪威的AkerSolutions公司等5家公司[1]。
深水水下井口长期依赖进口,使用过程中存在供货周期长、关键配件供应短缺、服务费用昂贵等情况,且敏感地区拒绝提供技术服务,国产化需求迫切。
近年,我国以宝鸡石油、华北荣盛、江钻机械、中海油、山东威飞、上海霞为为主等的多家公司,对国内水下装备进行技术攻关,开展相关研究,为我国的深水设备国产化提供较好的技术支持。
2 国外深水钻井水下井口技术现状国外水下井口经历了从简单到复杂,从浅水到深水的漫长发展历程,根据作业船只的不同,开发出了适用于浮式钻井平台的水下井口、以及适用于自升式平台或者座底式平台的泥线悬挂水下井口(包括常规泥线悬挂水下井口以及钻通式泥线悬挂水下井口,以下统称“泥线井口”)两个系列(见图1),形成多种压力等级、多种尺寸的系列化产品,并衍生出了用于连接地面井口与水下井口、用于连接地面井口与泥线井口的井口回接系统及张力悬挂系统,本文主要针对深水水下井口开展论述。
图1 国外水下井口技术系列目前, FMC公司、GE-VetcoGray公司、Cameron公司、Drill-Quip公司、AkerSolutions公司的水下井口产品已成系列化,相关水下井口产品在南中国海深水钻井中都得到了广泛的应用。
为了满足超深水、高温高压的特殊需求,上述厂家均在研制和推广压力等级更高、承载能力更大、疲劳寿命更长、扩展性更强的高性能。
DRIL QUIP研发了SS-10和SS-15系列产品,并深水水下井口研究现状及发展建议李健 关清涛中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452摘要:深水水下井口在水下生产系统中是不可或缺的关键设备,起到承受和隔离井下压力以及连接和支撑防喷器组与套管串的作用。
水下生产系统的设计和应用
水下生产系统的设计和应用吴永鹏【摘要】The traditional jacket platform is not applicable to develop the oil and gas reserves in the more than 300 meters deep waters.The design and application of the subsea production system of a gas field in the south China sea is summarized and analyzed.This subsea production system has been used successfully in the south China sea with good operation state.%针对开发300 m以上的深水海域,传统的导管架平台开发方式已经不适用的问题,对南海某气田水下生产系统的设计和应用进行总结,该套水下生产系统已经在南海使用,目前运行情况良好.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2015(044)005【总页数】3页(P25-27)【关键词】水下生产系统;水下控制系统;脐带缆;混合电液【作者】吴永鹏【作者单位】中海油能源发展股份有限公司湛江采油服务文昌分公司,广东湛江527054【正文语种】中文【中图分类】U662;P754修回日期:2015-09-01研究方向:海洋油气田开发工程项目管理E-mail:*******************;***************.cn要开发深海资源,特别是300 m水深以下的石油天然气资源,就得应用新科技新技术。
水下生产系统技术是开发深水油气田和海洋边际油气田的“利器”。
开发300 m水深以下的油气田若再沿用导管架平台的开发方式,导管架的投资将非常巨大,很不经济;而且国内外建造300 m以上导管架经验很少,需要承担极大的技术风险。
海洋石油装备概论-第1章
第一章 概述
1.1 海 洋 石 油 开 发 环 境
海洋中蕴藏丰富的石油天然气资源,100多 个国家和地区在海洋开展了石油钻采业务,已 在海上发现1600多个油气田。 中国海岸线长约18000km,按联合国公约, 属中国管辖的海域约有488万平方公里。南海 面积约为200万平方公里,是世界上四大海洋 油气聚集中心之一。南海石油储量估计约有 230~300亿吨;天然气储量约有338万亿立方米, 70%在深水。 形势表明:深海油气资源勘探开发,必将成 为中国未来的海洋石油、天然气的主战场。
第一章 概述
1.1 海 洋 石 油 开 发 环 境
海浪 是大风掀起的,随着风的持续,海浪 持续拍打海上平台等钻采设施,会产生持续载 荷,因此需要高强度的材料来抵御海浪。 海流 是海水大规模相对稳定的沿着一定方 向、路线连续不断的流动。 海面上的风所引起的影响深度仅仅几百米, 是表层流,它的流动随深度而减弱。 海水温度与盐度变化导致海水密度分布变化, 并决定海洋压力场的海水流动。 海流不仅使平台桩柱或基础周围的海底发生 冲刷和淤积,还会对桩柱本身产生一定的冲击 力,会影响水下的结构和设施。
地球表面积为 5.11亿平方公里,其中海洋面 积约占地球表面积的70.9%,大约是3.62亿平 方公里。 全球海洋平均深度3730m,水深在200m以内 的近海大陆架水域面积占海洋总面积的7.5%, 水深在3000~6000m的占海洋总面积的73.8%。 2002年在巴西召开的世界石油大会上,为了 对海洋油气勘探开发以水深来进行划分,将水 深在400m以内界定为常规水深,将水深 400~1500m界定为深水,将水深超过1500m界 定为超深水。
钢桩穿过导管打 入海底,并由若 干根导管组合成 导管架。
第一章 概述
国外生产钻机的厂家:
国外生产钻机的厂家:瑞典Atlas Copco阿特拉斯科普柯公司成立于1873年,目前是世界上最大跨国工业集团之一,总部设在瑞典,世界各地有50余家工厂,生产三千多种产品,在50多个国家设有销售公司,代理商遍布85个国家和地区。
公司压缩机技术部下属共有10个分厂,主要生产适用于空气和其它工业用气体的往复式、螺杆式、离心压缩机及其配套用干燥器、过滤器、冷却器、能量回收系统和控制系统等。
其中比利时的AIRPOWER分厂是世界上最大的螺杆压缩机生产厂,年产量达几万台,德国的ENERGAS分厂专门制造特殊工艺气压缩机,美国加州的COMPTEC和ROTOFLOW分厂制造离心式空压机、工艺压缩机和膨胀机。
xxBaskxx克公司。
南非Boart International波特国际有限公司。
奥地利Boehler Pneumatik International伯勒尔凿岩机具国际公司。
xxBrycoxx克公司。
加拿大Continuous Mining Systems采矿系统设备有限公司。
智利Equipos Mineros艾夸普斯矿业机械公司。
日本Furukawa Rock Drill古河凿岩机具公司。
xx米顿xx美国Gardner-Denver加登纳丹佛有限公司。
美国Ingersoll-Rand英格索尔兰德国际公司。
xxACT公司车装钻机技术。
美国ROSS HILL公司电驱动钻机电控系统技术。
xx锥泰克公司。
xx钻采系统有限公司。
xxVARCO公司的顶部驱动钻井装置。
xx威猛制造公司的水平导向钻机。
美国需幕公司是国际最著名的全液压车载钻机生产商及设备制造商之一,成立于1900年,总部位于美国宾西法尼亚州的西切斯特,专业生产车载钻机。
公司一贯重视技术革新和产品开发。
美国国民油井瓦科公司(英文National OilWell Varco,缩写:NOV)是目前世界上最大的石油钻机成套设备制造商,她最早创建的美国国民供应公司制造钻机成套设备已逾80年历史,10年前,在美国国民公司的基础上,先与美国油井公司合并称为美国国民-油井公司,随后包揽了美国大陆-艾姆斯科公司,美国瓦科公司近年也加入美国国民油井公司集团。
浅水水下井口装备与水下作业技术研究
941 研究背景1.1 渤海湾油气田开发面临的问题渤海海域油气田开发受敏感区、航道区等用海矛盾的影响,面临着大量探明储量无法动用的难题,在受限区内无法在水面以上建立工程设施进行钻完井作业和生产处理等,只能依靠水下生产系统进行开发。
1.2 浅水水下井口钻完井技术难题水下井口采油树在中国南海有很多成功的应用,但常规水下井口采油树造价高,体积庞大,且需采用半潜式钻井平台和水下防喷器进行钻完井作业,尺寸规格、压力等级、工艺流程等与渤海常用的自升式钻井平台不匹配。
渤海湾水深较浅,水质相较于南海等深水海域较差,海底淤泥较多,采用常规的水下作业工具难以配合完成钻完井作业。
2 浅水水下装备技术现状2.1 国内外水下钻采装备整体情况从20世纪60年代到目前,全球已经应用超过6400套水下井口和采油树系统。
我国海上油气田从1996年开始在流花11-1油田应用水下井口采油树,但由于水下钻采装备的技术含量和可靠性要求极高,国外的5家水下装备供应商FMC Technologies、Cameron、Vetco Gray(GE Oil& Gas)、Aker Solutions和Dril-Quip一直占据了市场的垄断地位[3]。
若采用自升式钻井平台进行钻完井和采油树安装等作业,可采用泥线悬挂器和简易水下井口的作业方式[4]。
2.2 泥线悬挂器和泥线采油树产品泥线悬挂器和泥线采油树作为第一代水下钻采装备(产品示意图见图1),国外主要的供货方均有类似产品,已在世界范围内应用超过500套,技术较为成熟。
图1 泥线悬挂器和泥线采油树产品示意图2.3 简易水下井口和简易水下采油树产品随着钻完井作业和油田监测数据的需求不断提高,传统的泥线井口采油树发展为浅水简易水下井口采油树,目前在世界范围内浅水海域已广泛应用。
简易水下井口利用自升式钻井平台作业,采用钻井立管回接至地面井控系统,简易采油树可直接安装在简易水下井口之上(见图2示意),作业程序相对简单。
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Subsea wellhead systems Advanced solutions for extreme conditionsThe driving force behind the advanced designs and successful installation of our products has always been our customers’ demand for more effi cient and reliable drilling. VetcoGray’s patented metal-to-metal seal, advanced material sciences and overall innovative approach combine to help our clients reliably drill deeper wells at the sea fl oor.We provide the broadest range of subsea wellhead solutions for global explo-ration and production. Our portfolio features the familiar MS-700, the SlimBore system for drill thru/slim riser applications and the MS-800 FullBore for ultra deep wells. All our solutions feature the fi eld-proven MS sealing technology andrunning tool designs.MS-700Developed in 1991, the MS-700 is the most widely used subsea wellhead system in the world. Its versatility has been proven across TLP/Spar tieback, subsea completion and deepwater drilling applications.Features and benefi tsMetal-to-metal sealingFundamental to the MS-700 subsea wellhead system is the MS seal which has been proven to be the most reliable metal-to-metal seal offered in the industry.Dual tapered socketsThe tapered socket design between the high-pressure and low-pressure housing reduces fatigue in the casing by transmitting the load directly into the conductor housing. No preloading is required to get maximum bending capacity. Below-mudline equipment16” submudline equipment allows an additional casing string to be hung at a predetermined position under the wellhead. The system is installed with a single trip running tool that installs both the casing hanger and the seal..Running toolsSince the inception of the MS-700, VetcoGray has provided a host of runningtools that reduce operating times and risk associated with drilling a subsea well.MS-700 subsea wellhead systemMS subsea wellhead systemsMS-700VetcoGray provides a host of running tools that have proven theirreliability in over 5,000 subsea wellhead installations.Metal-to-metal sealing technologyMS sealingAll VetcoGray’s subsea wellheads benefi t from our metal-to-metal sealingtechnology – superior to elastomer options because it prevents inevitable heat and corrosive fl uids from damaging seal integrity. Both the wellhead and hanger have a sealing area of parallelwickers. Once the seal is properly installed these wickers act as both the seal-ing and locking mechanism. The seal is installed with a combination of weight and pressure typically applied with the PADPRT, pushing the energizing ring between the metal “U” seal and expanding it into the wicker profi les. This “U” seal expansion forces the wickers into the softer seal metal creating a reliable seal even if the wickers have been damaged.Emergency sealingVetcoGray has several contingencies for sealing. The fi rst is the MS-E which is installed via the running tool in the same manner as the MS-1. The only difference between the MS-E and the MS-1 is the soft binary alloy. The binary alloy allows for softer material to fl ow into damaged areas. Another option is the SG-TPR. The SG-TPR includes an elastomer and metalsealing combination that seals below the wicker area.SlimBoreAs many older rigs are being brought back into service to meet increasing demand, operators are facing new challenges when drilling in deep water. Weight restrictions require smaller risers/BOPs/less mud. Trips to run trees and tubing hanger spools cost more today than ever due to unprecedented day rates.Key features and benefi tsTrip savingVetcoGray’s SlimBore wellhead system enables operators to cut trip time in half when using a subsea completion system. In Drill-Thru (DT) mode, a hori-zontal tree can be run immediately after running the subsea wellhead system. From that point, all drilling and completion operations can be performed. The SlimBore system can provide savings potential in a non-DT mode as well, simply by using a smaller riser, less drilling mud and a smaller BOP stack – enabling the use of an older generation rig which generates signifi cant day rate savings.MS-1 sealingThe SlimBore system uses reliable MS-1 sealing technology. This seal is rated to 10,000 psi and has 500,000 lbs lockdown rating.Running ToolsThe SlimBore system utilizes most of the same tools as the MS-700 system.MS-800 FullBoreDeveloped in 2007 and based on proven technology, the MS-800 takes the industry standard to the next level – providing a cost-effective system that can be utilized in all applications including shallow water and deep wells. FullBore enables the operator to run one extra casing string under BOP control with a 21” drilling riser. The system also allows more fl exibility in designing casing programs by using larger drill bits, testing packoffs to higher pressures and having the option to run 18” and 16” casing strings below the mudline. Furthermore, the system allows potentially larger completion options, by reaching total depth with a larger production string.Key features and benefi tsRunning toolsThe MS-800 18” and 16” casing hanger running tools set and test the seal via the drill pipe. This reduces valuable rig time.Below-mudline equipmentThe MS-800 FullBore system features the industry’s highest rated below-mudline equipment. The 16” casing hanger equipment is rated at 2.00 MM lbs casing weight capacity at 10,000 psi – and includes VetcoGray’s true metal-to-metal sealing.Casing hanger load ring actuationThe load-bearing jewellery is located on the casing hanger and is actuated by a tag shoulder. Once the casing hanger is set, the running tool will actuate the MS seal and test in a single trip.20 KSI capabilitiesMS-800 is also available for high-pressure (20,000 psi) and high-temperature (350°F) applications.SlimBore subsea wellhead systemMS-800 FullBore subsea wellhead systemMS-700PADPRT casing hanger RT 90ft SlimBore wellhead joints installed from a barge offshore BrazilMS-800MS-800 casing hanger load ring detailSMAC pin Visual indicatorView portPistonLatch ringSMAC boxRemote-release connectorSubsea wellhead retrieval is made easy with VetcoGray’s ROV-operated Sub-mudline Abandonment Connector (SMAC), welded to the 30” or 36” conductor. Once the well has been abandoned, the casing is cut and the SMAC is disengaged for retrieval back to the rig. This wellhead equipment can usually be refurbished for use in other subsea wells.H-4 connector and VX/VT sealingAll VetcoGray subsea wellheads come with the proven reliability of our H-4 con-nector – used on more than 50% of the fl oater rigs drilling today. The stainless steel VX2/VT2 gasket, located between the connector and wellhead, is rated for 15,000 psi and 250°F. The latest in our line of connectors is the DW HD H-4 connector. This connector is a high-capacity wellhead connector that provides 5.25 million ft lbs of bending load capacity when coupled with the DMS subseawellhead.H-4 ConnectorThe industry standard for offshore drilling and productionConductor connectorsSubsea connectorsSMAC connectorVetcoGray has been an industry-leading supplier of products, systems and services for drilling, completion and production for more than a century. Our specialty wellheads, trees, valves, connectors, controls and related systems provide superior performance around the globe - onshore, offshore and sub-sea. We design products for the unique challenges of extreme pressure and temperature applications, at both ends of the spectrum. As part of GE’s Oil & Gas business, we regularly incorporate new technologies and resources devel-oped throughout the extensive GE network, with each advancement helping our customers achieve greater levels of performance and productivity.Applications• Capital drilling systems• Floating drilling systems• Onshore drilling systems• Offshore surface systems• Subsea drilling systems• Subsea processing and power Products and Services• BOP connectors• Casing connectors• Diverters• Flow assurance systems• Gate Valves• Installation tooling and service • Intelligent well technology • Manifolds and templates• Marine risers• Mudline suspension• Subsea control systems• Subsea electrical connections • Subsea fl owline connections • Subsea manifolds• Subsea separation• Subsea tree systems• Subsea wellheads• Surface wellheads• Surface tree systemsSubsea wellhead system matrix Enhanced performance; reduced time/costExtending equipment lifeDual-taper interfaceExtreme bending moments seen in subsea drilling and SPAR/TLP applications have led VetcoGray to develop the dual-tapered socket feature. This inter-face is placed between the upper and lower profi le of the high pressure and conductor housing. Introduced in 1991, the tapered socket design has proven itself to be the best in class for dispersing the effects of high currents, drive off or fatigue-related loads.RL-2HCXIn addition to the wellhead tapered socket interface, VetcoGray offers an added solution for fatigue and high bending. The RL-2HCX conductor connec-tor is a pre-loaded, high strength connector with a 2 start thread for make up in less than one turn.Thick wall extensionSPAR/TLP applications can create high fatigue loading on the 22”/20” exten-sion from the high pressure housing. Addition of a thick wall extension reduces stress concentrations by creating a smoother transition from the wellhead housing to the casing. Trip saving featuresBit run wear bushingVetcoGray offers a variety of solutions designed to decrease the amount oftime required to drill a well. Our wear bushing or nominal seat protector canbe run into the wellhead and left for retrieval at a later time or can be retrievedon each bit trip. The drill-ahead tool is another time-saving device that allowsthe next casing string to be drilled after jetting in the conductor, effectivelyeliminating one trip.Drill ahead toolBit run nominal seat protectorS trength and stability1011G E Oil & GasHeadquartersNuovo Pignone S.p.A.Via Felice Matteucci 250127 Florence ItalyT +39 055 423 211F +39 055 423 2800customer.service.center@VetcoGray Inc.Headquarters3010 Briarpark Avenue, Suite 300 Houston, Texas 77042P.O. Box 2291Houston, Texas 77252-2291T +1 713 683 2400F +1 713 683 2421For complete contact information, please refer to our /vetcograyThe information contained herein is general in natureand is not intended for specifi c construction, installationor application purposes. GE reserves the right to makechanges in specifi cations or add improvements at anytime without notice or obligation.©2008 General Electric CompanyAll Rights ReservedGEOG_VG_subsea_wellhead_011108_V2GE imagination at work。