深水测技术介绍

一
深水作业状况概述 中国的巨大市场前景
巨大的待开发的深水区域
一
陆地
深水作业状况概述
海岸线 大陆架 坡地 隆起 深海平原
沿海 半深海 浅海 深海
陆地边缘
洋盆区
勘探活动位于水深超过大约600英尺（200米）的近岸地区， 也就是在大陆架的边缘。在此水深下的地质结构中对油气藏进行
勘探开发要比在浅水中面临的技术困难大得多。
二
地面、DST深水测试介绍
提前模拟海上设备摆放相对位置制作流程
汇报内容 一
二
深水作业状况概述
地面、DST深水测试介绍
三 四
五 六
试井、连续油管简介 深水作业水下树介绍
ATLANTIS人工浮式装置介绍 附：天然气水合物的钻井技术
三
试井、连续油管简介
1. 深水钢丝作业
三
试井、连续油管简介
无固定平台支持的试井作业的 水下技术 • 船舶可离开现场 WP绞盘组件 专门针对应用于深水而设计建 造的 • 可在任何深度下工作 • 船只可以从事其他作业 WCP井控组件
TSP工具存放组件
三
试井、连续油管简介
无井架连续油管水下作 业技术。
汇报内容 一
二
深水作业状况概述
地面、DST深水测试介绍
三 四
五 六
试井、连续油管简介 深水作业水下树介绍
ATLANTIS人工浮式装置介绍 附：天然气水合物的钻井技术
二
地面、DST深水测试介绍
HUSKY水下座落管柱设计
二
地面、DST深水测试介绍
HUSKY主测试管柱
四
深水作业水下树介绍
什么是座放式管柱…. “钻井隔水套管内的一套阀门组，可在以下作业期间为作业井 提供基本的控制措施： 完井作业 测试、返排 试井和增产作业
典型座放式管柱的海底工具有： 水下树 承流阀 防喷阀 旋转节和流动头 悬挂器(主要用于测试作业，将井下测试管柱悬挂在井 口头上)
四
深水作业水下树介绍
导阀压力控制示意图
地面液压控制面板
集能器补压管线
液控管线
DWVP 滑阀
防喷阀、承流阀、水下树
四
电液控制系统
深水作业水下树介绍
电液控制系统极大地缩短了水下座落总成的响应速度，该 系统的操作方法是通过电流激控制系统中的电磁阀，电磁阀的 开关将其周围的液压能量与滑阀导通或隔绝，滑阀的动作再将 集能器中的能量释放至个控制阀门。
ATLANTIS人工浮式装置介绍 附：天然气水合物的钻井技术
一
深水作业状况概述
深水是指300m—1500m，超深水指>1500m水深，但它不是固定的概念，
它仅代表当今世界对开发海上油田的能力与水平，随着科学技术的发展，
人类的石油活动将走向更深的海洋。
在世界海洋石油的快速发展中， 为寻找新的油气资源，各油公司纷
四
直接液压控制
深水作业水下树介绍
水下控制系统各阀门的动作都是通过地面控制面板进行液压激 发，工具的各种功能通过控制管线得以实现，这是迄今最为流 行的控制方式，缘于它工作性能好、结构简单、也是最为经济 的水下控制系统。
随着水深的增加，该套系统的响应速度也随之降低，控制管线 大量地消耗掉了来自地面的液压能量，因此该系统只适用于水 深2000英尺以内的作业。
一
隔水导管的风险
深水作业状况概述
铝合金隔水 导管
汇报内容 一
二
深水作业状况概述
地面、DST深水测试介绍
三 四
五 六
试井、连续油管简介 深水作业水下树介绍
ATLANTIS人工浮式装置介绍 附：天然气水合物的钻井技术
二
地面、DST深水测试介绍
艾普于2007年成功获得HUSKY深水作业的地面测试服务， 通过与HUSKY的合作，公司在深水测试方面的认识有很大的突 破。相对于浅井测试，深水作业的难度更高，风险更大，成 本更高。 对于这种高成本、高风险作业，HUSKY以一种全新的理念 来组织开展工作，从对服务商的筛选到对设备的要求、检查 和安装等，都不同于传统模式。
五
ATLANTIS人工浮式装置介绍
ATLANTIS人工浮式装置
五
ATLANTIS人工浮式装置介绍
五
ATLANTIS人工浮式装置介绍
人造的浮式装置在水面下面有效地创造 一个浮动海底，允许在深水油田进行低成本 的钻井与修井作业。Atlantis人造浮动海底， 提供一个沉没在水面下200－300米的工作 平台。更深的钻井与修井作业都可以在此平 台上进行。这种技术允许将第一层套管柱回 接到钻井设备上，而来自井口的套管和连接 器将采出液携带到水面。这避免安装更长的 隔水导管和重型深水防喷器。采用这种技术 可以将钻井时间和成本降低20%~40%。
电液控制系统是迄今最为先进技术上最为复杂的控制系统。
四
深水作业水下树介绍
电液控制控制示意图
地面液压控制面板
集能器补压管线 电缆线 液控管线
SCP
电磁阀 DWVP
源自文库
EHEP
DWVP 滑阀
DWVP
防喷阀、承流阀、水下树
LLSA
四
深水作业水下树介绍
具有自我诊断功能的智能水下电液控制系统
四
深水作业水下树介绍
二
地面、DST深水测试介绍
深水平台是投资巨大的项目，要求周密
的前期研究和更科学的项目管理，例如一个
水深1000m，9口井的TLP平台费用达1.04亿 美元，因此深水平台项目与浅水项目有着很
大的不同，国外公司特别强调前期研究和概
念设计,认为这个阶段费用很小，但对整个项 目的效益、投资规模影响很大。
二
四
深水作业水下树介绍
常规与电液控制水下座落管柱的比较
扶正器 DEHEP
电液控制部分
DVMP 扶正器 承流阀 剪切短节 水下树 承流阀 剪切短节 水下树
悬挂器
悬挂器
四
水下控制系统分类
深水作业水下树介绍
直接液压控制 用于2,000－4,000英尺水深 (与客户要求有关) 导阀压力控制 用于4500英尺以上水深 电液控制 针对10000英尺水深或动力定 位钻井船
4755 182
二
地面、DST深水测试介绍
二
地面、DST深水测试介绍
二
地面、DST深水测试介绍
选用高规格的设备：艾普为HUSKY专门从国外租借了加热器、分离
器，重新购置了油嘴管汇、试油树等。
二
地面、DST深水测试介绍
选用高规格的设备
二
地面、DST深水测试介绍
提前模拟海上设备摆放相对位置制作流程
POWER WELL公司的水下控制系统
四
控制选择 直接液压 深度达 2,000 英尺 球阀在40秒内关闭
深水作业水下树介绍
导阀液压 DWVP 深度达 5,000 英尺 通过ESD & EQD实现快速起动 球阀在20秒内关闭 EXpress E-H 控制系统 针对10000英尺水深改进了DWVP 迅速响应的信号系统 响应时间与深度无关 数据采集 控制管线规格缩小 球阀在8秒内关闭
深水测试技术介绍
中海艾普油气测试（天津）有限公司
2009年3月
汇报内容 一
二
深水作业状况概述
地面、DST深水测试介绍
三 四
五 六
试井、连续油管简介 深水作业水下树介绍
ATLANTIS人工浮式装置介绍 天然气水合物简介
汇报内容 一
二
深水作业状况概述
地面、DST深水测试介绍
三 四
五 六
试井、连续油管简介 深水作业水下树介绍
四
深水作业水下树介绍
液压直接控制示意图
地面液压控制面板
液控管线
防喷阀、承流阀、水下树
四
导阀压力控制系统
深水作业水下树介绍
为了提高在深水作业中控制系统的响应速度，先导液压控制系统
被广泛的采用，DWVP是EXPRO的推出的快速液控方式，它有效地 缩短了承流阀、水下树解脱和球阀开关的响应时间，这在半潜式 或动力定位的浮式装置上的DST作业非常关键。 DWVP通过滑阀将预先储集在集能腔中的液压释放到承流阀和水下 树，在DWVP集能腔腔中，有一系列靠小液量操作的滑阀，每一个 滑阀通过地面液压依次控制水下系统的某一项功能。
一
深水作业状况概述
海底支撑或垂直下锚的平台
一
浮式装置和水下系统
深水作业状况概述
一
深水作业状况概述
适用于不同水深的平台装置
一
卫星定位DP平台
深水作业状况概述
一
深水作业状况概述
正常作业 需要对当前的作业环 境和船只的反应进行 评估 黄色警报表示船只可在 可控状态下与作业井解 脱 红色警报表示已没有 时间实现可控解脱， 必须管剪切闸板，解 脱下部隔水导管。
承流阀 剪切短节 水下树
• 在剪切闸板下隔离油井 • 切断骑跨在密封装置上的测试 管柱 • 断开隔离点以上的管柱 • 有利于满足剪切闸板的要求 • 有利于泵-过油压井 • 隔离井筒（井眼），方便部署 下井仪器串（带地层测试器的 管柱）
四
深水作业水下树介绍
为什么使用水下树?
提供最基本的井下隔离屏障 能在试井或完井作业期间进行开、关井 具备紧急解脱功能 具备全通径泵注能力 具备剪切功能
四
深水作业水下树介绍
四
深水作业水下树介绍
水下树 开、关 承流阀 开、关
系统状态显示面板
系统 回接
系统 解脱
四
深水作业水下树介绍
水下座落管柱组合
四
深水作业水下树介绍
汇报内容 一
二
深水作业状况概述
地面、DST深水测试介绍
三 四
五 六
试井、连续油管简介 深水作业水下树介绍
ATLANTIS人工浮式装置介绍 附：天然气水合物的钻井技术
为什么使用防喷阀？
便于进行过油管作业，如：连续油管、钢丝、 电缆作业等 提供了与地面设备隔断流体的能力 提供了一种化学注入途径(可选) 在试井作业时可隔断管柱，进行防喷管试压
四
EXPRO公司的水下控制系统
深水作业水下树介绍
斯伦贝谢的水下控制系统
防喷阀
DWVP
水下树
承流阀
四
深水作业水下树介绍
3,050 m 1,000 短吨 (max)
吊车负荷 (knots)
39 kts (80% of crane design limit)
二
地面、DST深水测试介绍
作业井基本信息
地层深度（上部） (mss TVD) 3111
地层压力（上部） 地层温度 海床深度 海床温度
(psia) (º F) 1345mss 3 deg C
地面、DST深水测试介绍
绿色: 正常测试 咨询: 继续已经进行的开井测试 如果已经关井，不要开始做测试作业 不要开始做试井作业. 进行作业环境评估
二
地面、DST深水测试介绍
黄色: 准备暂停作业 井下关井，泄放管柱压力 关闭水下树，如果条件允许，解脱水下树
红色: 隔水导管紧急解脱 如果水下树未能解脱，则关闭剪切闸板， 剪断剪切短节
纷进入深水及超深水领域已成为世
界工业史上科技进步的热点之一。 深水油田主要集中在西非海域、巴
西海域、墨西哥湾和北海。
深水油田区域
北海
墨西哥湾
巴西海域
西非
一
深水作业状况概述
世界上大的石油公司及石油服务公司都在从事深水钻井技术及装置的研究 经过100多年的石油和天然气勘探，近海或浅海的油气资源已经逐 渐减少，产量日益降低，需要用远海或深海的钻井技术，勘探出新 的油气田予以弥补； 经过100多年的油气勘探，海洋钻井技术
趋于完善，具备了由近海向远海，由浅水
到深水的钻完井能力和水平； 由于全球深海的面积比浅海的面积大得多，
加上深海原有的石油地质生成条件，深海
的油气蕴藏量要比浅海大，也为深海勘探 或深海钻井提供了地质上的可能性和经济 上的需求。
一
深水作业状况概述
迄今中海油已对200m水深以内的油田进行了大规模开发，但对水深超 过200m以上的油田，还不具备独立自主的开发能力。目前我国最深的海上 油田水深为330m，系合作油田（流花11-1油田），我们自己真正的实践经 验仅在120m水深之内。 南海大气区的水深范围200m－300m，南 海东部白云凹陷的水深650m－1500m，随 着我们逐步完成200m水深之内的油田开发， 必将走向深海油田开发，南沙海域有着丰 富的油气资源，被专家称为第二个中东， 这里的水深大于1000m，我国对外招标的 南海深水勘探区块的水深范围已达1500m －3000m。因此，走向深水既是目前世界 海洋石油发展的必然趋势，也是中国海洋 石油发展的重要战略目标。
二
地面、DST深水测试介绍
West Hercules 主要技术参数
最大浪高 平均风速 32.7 m (波峰至波谷) x 15 sec. 30.8 metres/sec (10秒平 均风速 )
甲板可变 载荷
最大水深 级别 大钩负荷
7000 公吨 (Operating) / 6600公吨(Survival)
专门用于完井或试井作业： 密封短节与BOP配合形成一个具有液压功能的二次密封腔。 THRT / TCRT适配器(使油管悬挂器/采油树罩按水平或 采油树轴线方向下入和安装)
四
深水作业水下树介绍
“在半潜式平台上作业时，座放式 管柱可对井控提供最佳安全性”
试油树 旋转节 主阀
补心（通过 控制管线） 补心（通过 控制管线）