水下生产系统与采油树课件

1. 水下采油树发展历程
图7. 水下采油树发展历程
2. 四种采油树图
2.1. 水下立式和卧式采油 树
图8. 水下立式和卧式采油树
2.2. 导向安装采油树和无导向安装采油 树
采油树
图9. 导向安装
图10. 无导向安装采油树
•LF22-1 水下卧式采油树图
图11. 水下卧式采油树
图12. TDF接头及连接
而海底组装的油气井口系统，管汇系 统，控制和处理设施等都 属水下生产设施。
7. 水下生产设施包括：
1. 水下井口和生产基盘 2. 水下采油树组件 3. 水下管汇系统 4. 水下设备防护设施 5. 水下控制系统
6. 水下油气处理设施 7. 水下增压设备 8. 水下输配电系统 9. 水下计量设备 10.水下人工举升系统
图1. 水下生产系统LH11-1
图2. LF221水下生产设施
图4. 水下井口、管汇搭接模式图
2. 水下生产系统典型单元
图5. 水下生产系统典型单元
3. 水下生产系统生产设施典型单元
图6. 水下生产系统生产设施典型单元
Байду номын сангаас
4. 水下生产系统设计原则
根据海上油气田具体特点进行合理的水下生产系统工 程方案设计对这一技术的推广应用至关重要，所需遵循的基本 原则如下：
8. 水下生产设施完整性试验
水下生产设备完整性试验的主要目的如下： 1、检验产品是否达到合同要求； 2、验证产品性能是否满足油气田现场的实际要求； 3、使海上工作人员了解和掌握相应的水下生产设 备的功 能、操作方式和故障诊断方法。
水下生产设备的完整性试验主要内容如下： 1、现场检查验收； 2、陆地试验； 3、浅水试验； 4、深水试验。
1. 什么是水下生产系统技术
它是一种通过水下完井系统，和安装在海底的 生产设施，海底管汇系统及海底管线组成一套水下油气 水采输系统；通过地面和水下控制系统的操作控制，将 油气井采出的油水气从海底输送到依托设备或陆上终端 的系统工程。
它是一个技术密集、多学科综合协调的海洋工 程高技术领域，有着极其广泛的应用前景，特别对中深 水油气田开发和边际油气田的开发，水下生产系统技术 更体现出它的优越性。
8. 卧式采油树独立油管挂的设计，需要一套复杂的环空隔 离系统。目前改进型的油管挂与采油树帽集成在一起。
9. 井下测试采油树，在线阀门和紧急解脱配件包都是通过 油管挂下入工具的。因此，装卸和保护设备，测试桩， 油管挂模型等都算入卧式采油树的组成部分。
5. 卧式采油树（油管悬挂器在井口装置内）
图19. 卧式采油树
4)水下生产系统设计中应考虑鱼网、锚区和落物等潜在风 险，敏感设备应设保护装置；
水下生产系统设计原则：
5)水下生产系统设计中应考虑环境保护问题，如液压液选 择与泄露风险等；
6)应考虑水下生产系统的安装、操作、检测、维护、维修 和废弃期间的要求；
7)水下生产系统设计时应充分利用周边基础设施；
8)综合考虑水下生产设施与依托设施、钻完井工程的界面： 水下生产系统与钻完井界面根据工程项目：水下生产系
3. 水下卧式采油树
图13. 树
卧式采油
图14. LH11-1水下采油树及附件
•LH11-1 卧式采油树图
图15. 卧式采油树剖面图
图16. URT修井工具
图17. LH11-1卧式有导向采油树
图18. 水下采油树剖示图
4. 水下卧式采油树特点
卧式采油树特点：
1. 采油树主题为整体加工的圆筒，可设计大通径，用大油管；
还有利于海洋环境的保护和海上交通航行的安全； ⑦ 水下生产系统可用于不允许建立水面设施如固定平台、深
水 浮式平台的军事禁区和航线。
6. 水下生产设施 与
水下完井设施界面划分
其界面划分在海底泥线，泥线下部井 眼内部的完井管柱和设备，包括井下安全阀， 井下压力温度传感器，化学药剂注入装置及人 工举升设备，完井管柱系统都 属水下完井设 备。
统 与钻完井界面通常在泥线处，井下完井设备，包括井下安全 阀、井下压力温度传感器、化学药剂注入系统等；
水下生产系统与依托设施之间的界面。
5. 水下生产系统特点
水下生产系统的特点：
应用水下生产系统进行海上油气田开发具有以下特点： ① 采用水下生产技术可充分利用周边已有或在建水面设 施； ② 深水、井数少或油藏较分散时，采用水下生产系统具有建
1)水下生产系统工程方案的设计应综合考虑油气田发展各 个阶段的需要、油气田基本设计参数、设计荷载；
2)设计初期要考虑到将来扩大生产需求，如后期调整井或 周边小区块的开发；
3)水下生产系统设计应满足设计标准规范和当地特殊规定， 尽可能采用国际成熟技术，在满足功能和安全的同时最大限度 简化水下生产设施，使开采周期内的利益最大化；
2. 生产主阀和生产翼阀在主体外侧，成水平排列；
3. 除个别在采油树帽内装有球阀，否则，采油树垂直方向没 有采油树阀组，（可不移动采油树起下油管修井）
4. 油管挂坐在采油树内，去掉采油树帽可修井；
5. 卧式采油树通常采用套管管装接头完井，需要一个较为复 杂的下放管柱来安装油管挂。且下放管柱需要隔离阀和解 脱配件，才能适应特定的闸板或专用环形防喷器的标高， 但可节省双筒完井立管的费用；
设周期短、初投资低等优势； ③ 采用水下井口油气井布置较灵活：如丛式井不能钻及的边
缘地区可采用水下完井； ④ 水下生产系统适用水深范围从几米到数千米，且可用于各
种复杂海况，如海上冰区等； ⑤ 通过水下完井方式可将探井、评价井转变为生产井，从而
不致使探井报废； ⑥ 水下生产设备可回收利用，在降低油气田开发成本的同时
水下卧式采油树特点：
6. 完井较复杂，卧式采油树只有在所有钻井和下套管作 业完成之后，在完井之前，回收钻井BOP，把采油井口 安装在钻井井口头上。再在采油树上部装上试油BOP， 才能钻穿水泥塞完井，下完完井管串，座好油管挂， 再装上采油树帽，工艺复杂。
7. 卧式采油树任何组件失效都需要压井之后回收采油树上 来修理。因此，如何防止失效，提高可靠性很重要；
图20. 卧式采油树— 油管悬挂器在井口装置内
图21. 卧式水下采油树剖面图
图22. 水下采油树及其ROV操作盘
6. 水下卧式采用树帽
图23. 用于水下电潜泵完井的采油树