水下采油树在深海油气田开发中的应用-.pdf

。I I EL D 第 DE 3 V 2 E 卷 L OP 第 M 2 EN 期 T f 油 号 田 开 发 f 5 3L A N D G A S F E V E LO P M E N T O I IE L I 涠 芎 田 开 及 I 水下采油树在深海油气田开发中的应用 于成龙 李慧敏 1 ．中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司 ，广东 湛江 5 2 4 0 5 7 2 ． 中海油能源发展股份有限公司工程技术公司，广东 湛江 5 2 4 0 5 7 摘 要通过对国内外水下采油树应用情况资料调研，得知水下采油树在 国外油气田开采 中 应用广泛，技术非常成熟，最大安装水深超过 2 7 0 0 n l 。而国内目前仅有包括流花 1 1 1 等少数几 个油气田采用水下采油树进行开采，水下采油树的设计、制造、安装、施工等技术基本由国外少 数几家公司掌握，目前尚无国产水下采油树应用于海上油气田的实例。为满足我国油气田开发向 深海发展的需要，国内石油公司应利用现在与国外合作项 目的机会提高我国水下采油树的设计制 造、施工安装水平及使用维护能力。 关键词水下采油树；湿式采油树；卧式采油树；电液控制；全 电控 D 01 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 6 5 5 3 9 ． 2 0 1 4 ． 0 2 ． 0 1 5 0 ‘前言 我国海上油气田的开发至今已有 4 0多年历史， 但开 发的油气 田大多位于滩海、浅海、近海。我国南海海域 宽达 2 0 0 X 1 0 4 k m 2 ， 是世界上四大海洋油气聚集中心之一。 我国海洋石油储量约为 2 3 0 X 1 0 8 - 3 0 0 X 1 0 t ，天然气储量 3 3 8X 1 0 m 1 - 2 ] 。目前，国际海洋石油工程界普遍认可的 深水定义是水深 3 0 0 m 。我国水深 3 0 0 m以上的海域 宽达 1 5 3 ． 7 X 1 0 4 k m 4 j ，但大部分尚未被勘探 ， 深海油气 田资源勘探开发将成为我国未来海洋石油的主战场。 在水深 3 0 0 I n以上的深海油气田建设传统导管架平 台开发的经济性很差。国内外深海油气田开发的现有组 合方案是 』 a 水下套管头及采油树 张力腿平台 浮式生产 储油轮或浮式储油轮 穿梭油轮 ； b 水下套管头及采油树 半潜式平台 浮式生产 储油轮或浮式储油轮 穿梭油轮 ； e 水下套管头及采油树 浮式钻采平台 海底管线； d 水下套管头及采油树 浮式生产钻井联合装置 穿梭油轮； e 海底工作盒 挠性出油管 浮式储油轮 穿梭 油轮。 可见 ，水下采油树是深海油气 田开发中必不可少的 装 置 。 1水下采油树分类及对比 海上油气开采使用的水上和水下采油树存在明显差 别 见图 1 ～ 2 。水下采油树一般可分为干式、 湿式、 干 ／ 湿式和沉箱式等四种型式。干式水下采油树把采油树置 于一个密封的常压、常温舱里， 维修人员像在陆地上一样 在舱内进行工作； 湿式水下采油树完全暴露在海水中； 干 ／ 湿式水下采油树可以转换干 ／ 湿， 正常生产时采油树呈 湿式状态， 维修时则由一个服务舱与水下采油树连接， 排 空海水， 使其变成常温、常压的干式采油树； 沉箱式水下 采油树包括主阀、 连接器和水下井口， 均置于海床以下的 导管内， 大大减少采油树受外界冲击造成损坏的机率。 干式采油树装置仪器繁多、结构复杂 、成本高、技 术难度较大 ，且对操作人员存在安全隐患 ，因此逐渐被 淘汰；沉箱式水下采油树与湿式采油树相比，价格一般 高出 4 0 ％左右 ，且无其他明显优势；随着湿式采油树 所采用的金属材料防海水腐蚀性能、水下作业水平的提 收稿 日期 2 0 1 3 1 1 - 2 1 作者简介于成龙 1 9 8 5 一 ，男，黑龙江肇源人 ，工程师，硕士，主要从事海上油气田开发工程研究 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 经过 5 0多年的研发 ，实现了深水井的完井、控制和生 产开发 。目前国外水深 3 0 0 0 m内的水下生产系统 在设计、建造 、安装技术上已经成熟 。 我国江钻股份公司、金石集团、美钻石油钻采系统 有限公司等具有一定生产能力。2 0 1 0 年 ，金石集 团与 美 国A r g u s 公司在 中国市场推出了国内首个 A z 一 1 0 新型 中心孔式水下采油树，是 目前世界上唯一同心结构的水 下垂直采油树。但 目前未见有国产水下采油树海上油气 田实际用例的报道，水下采油树的制造、检测、安装 、 维护基本被国外公司垄断。 5水下采油树发展趋势 a 在工作水深 2 0 0 m或控制长度 1 0 0 0 m以内，大 多发展直接控制和先导液压控制，进行直接控制或对于 较大的液压执行器采用先导液压换 向 ，对于 3 0 0以 上水深海域多采用多路传输、电液控制技术。国外一些 水下采油树厂家正在研究采用代表水下采油树发展方 向的全电式控制技术 ，第一台全电控的水下采油树 由 C a m e r o n 公司生产，已在北海 K 5 F气田投人使用。 b 随着声光电波等领域新技术的快速发展 ，未来 大型海上油气田开发采用远程全 自动控制及系统智能检 测成为人们追求的目标。 12 随着海上油气 田勘探开发技术的进步，越来越 多的深海油气田将投入开发 ，对采油树的标准压力及控 制方面的要求会越来越高，研究开发具有高安全性和适 应性的水下采油树 ，必将成为今后很长一段时间内需进 一 步研究的重点和热点课题。 6 结论 随着我国石油企业向深海油气 田进军步伐的加快， 水下采油树在我国深海油气 田开发中将发挥越来越大的 作用。但 目前水下采油树项 目的设计、制造 、安装基本 由国外公司主导，国内的制造 、施工技术都相当匮乏。 为满足深海油气田开发的需要 ，应利用与国外合作项目 的机会提高水下采油树的制造水平和施工、安装能力。 同时，应培养专业化水下采油树安装队伍 ，以及与水下 采油树安装相配套的安装设备和机具。 参考文献 [ 1 ]杨致政，张瀛，胡启国． 近海边际油田勘探开发 中若干 关键问题探讨 [ J ]． 特种油气藏，2 0 0 5 ， 1 2 5 5 - 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