水下采油树模型开发技术方案

水下采油树模型开发技术方案

一、主要技术规

a 执行标准：API SPEC 6A19

b 额定工作压力：70Mpa(10000psi)

c 公称通径：主通径：Φ65mm(2 9/16in)

旁通径：Φ65mm(2 9/16in)

d 额定温度级别：P.U（-29℃~121℃）

e 材料级别：DD

f 产品规等级：PSL3

g 性能要求级别：PR1

h 总体尺寸（长×宽×高）：3130mm×560 mm×2540 mm

主要技术要求：系统工作压力HP：7500psi，LP：5000psi；电源耐压5kv；HP输入1路、输出2路、回油1路；LP输入1路、输出16路、回油1路。

外形尺寸：1400mm*900mm*1400mm

环境温度：操作温度0℃~+40℃

储藏温度-18℃~+50℃

工作压力：LP 5000psi， HP 7500psi

主要功能：接收SCM发出信号，开启、关闭阀门，通断油路，检测SC M按照主控站指令发出控制命令功能；向SCM提供温度、压力信号并记录，检测SCM对温度、压力信号的接收和传输能力。

采油树是整个生产系统的执行部分，通过控制采油树管线上的阀门，来控制整个采油系统的流程。整个采油树生产执行主要分为三个部分：生产主回路、环空回路、药剂注入回路。

二、采油树主要组成

✧树体（TREE BODY）

✧采油树与井口回接系统（CONNECTOR TIE-BACK）

✧井口连接器（WELLHEAD CONNECTOR）

✧采油树帽（INTERNAL TREE CAP）

✧阀门（VALVE BLOCK & VALVE)

✧ROV控制盘（ROV CONTROL PANEL）

✧化学药剂注入（CHEMICAL INJECTION）

✧采油树体总成（X’TREE ASSEMBLY）

2.1 树体（TREE BODY）

✧整体加工的空心园筒体

✧部形状加工成与油管挂和采油树帽相配合的形状

✧下端及顶部为螺纹状结构，分别与18-3/4″ 10000PSI工作压力的FMC TORUS IV液压井

口连接器及采油树帽相连接

✧为连接PMV(生产主阀), AMV(环状通路主阀)及AAV (环形空间入口阀)开孔

✧Quad Penetrator装置, 该装置通过与油管挂上的液压Penetrator连接装置相接, 可以

控制井下安全阀的状态

2.2 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

4.3 井口连接器（WELLHEAD CONNECTOR）

✧完井顺序

✧30″井口套管

✧18-3/4″水下井口

✧13-3/8″套管悬挂器

✧9-5/8″套管悬挂器

◆连接水下井口

✧采油树生产导向基础(PGB)首先座落在30″井口套管(Housing) 上, PGB上的重力锁紧

装置自动与套管锁紧

✧采油树沿PGB导向绳及导向柱(Guidepost)就位

✧FMC TorusIV-18-3/4″10000 PSI（工作压力）的液压采油树连接器与18-3/4″水下井

口连接锁紧

✧液压控制采油树与井口的连接和解脱，将采油树提出水面进行维修、密封垫片的更换

等工作

◆管毂的连接(Flowline Hub)

✧管毂连接采油树生产管线和注气管线(4″/ 2″)，安装在PGB上

✧海底管线和注气管线分别与PGB上对应的管线连接

✧通过安装在采油树上的Flowline Hub连接器11″-5000 PSI (WP) FMC Torus Ⅱ，以液

压驱动方式与PGB上的管毂连接

✧液压控制Flowline Hub连接器与PGB的连接和解脱，将采油树提出水面进行维修、密封

垫片的更换等工作

2.4 采油树帽（INTERNAL TREE CAP）

采油树帽安装在油管挂的顶部，依靠液压式起下工具与树体相连，与树体之间的密封为金属对金属结合弹性密封物，为树体部与环境隔绝提供第二道屏障，另外在生产期间为油管挂提供第二道固定装置，避免油管挂在油井热力及压力变化下产生移位。

2.5 阀门（VALVE BLOCK & VALVE)

✧生产阀门 PMV、PWV

✧注气管线阀门 AMV、AWV

✧化学药剂注入管线阀门 CIV1、CIV2

✧转换阀 XOV

✧环空通路阀 AAV1、AAV2

✧水面控制水下安全阀 SCSSV

✧甲醇注入阀 MIV

采油树上所有的阀门可以手动或由ROV来操作，因此阀的转动力具有一定的限制。通常情况下，阀门的密封应采用金属对金属而且是双向密封。需要润滑的部分通常由控制液来完成。如果无润滑，应该能保证一定次数的动作，如250次关闭开启。

2.7 ROV控制盘（ROV CONTROL PANEL）

✧ROV (Remote Operation Vehicle)

✧ROV控制盘

置于采油树正面，所有的阀门执行器均朝向ROV盘并通过延长杆与ROV盘相连，而ROV 操作头均可以插入ROV盘上的母头，并转动阀杆的延长杆，操纵阀门的开与关

✧阀门控制

•上部控制系统通过电液控制系统进行控制