番禺35-1/35-2气田水下管汇嵌入式在线安装方案设计及建造关键技术

随着海洋油气开发不断向深水延伸,使用水下生产系统开发深水油气已经成为一种重要的开发模式,其中水下管汇作为水下生产系统的常见设施用于简化水下生产系统。在我国南海番禺35-1/35-2气田开发中,部分水下管汇采用了新型嵌入式在线安装的解决方案,这是国内首次实现嵌入式在线安装的水下工程产品。文中阐述了番禺35-1/35-2气田水下设施项目中在线安装水下管汇的设计方案、建造关键技术和实施方案,其研究成果为我国南海深水油气田开发提供了技术支撑,对我国分体式管汇的制造、测试具有很好的借鉴作用。     

高酸性气田现场仪表典型安装方案设计优化

川东北高含硫气田项目已全部进入详细设计阶段。为了减少高酸性气田现场仪表可能存在的泄漏点,实现本质安全,清洁高效地开发高酸性气田,在常规的仪表安装设计方案的基础上,结合雪弗龙项目及普光气田的经验对现场仪表典型安装方案进行了设计优化,最大可能地减少仪表安装上的漏点,方便运行维护。该文从设计角度出发,将国内常规的仪表安装方案设计与目前项目现场仪表典型安装设计方案进行对比,并推荐出适合高酸性气田项目的设计优化方案。     

国际化大型水下项目管理的特点与方法——以番禺35-2/35-1气田水下开发项目为例

番禺35-2/35-1气田水下开发项目是中国海油自主管理的一个国际化大型水下项目。在此项目管理过程中,项目组针对该深水水下项目独有的特点,采取了与国际接轨的管理模式,在项目管理实践中逐渐积累了宝贵的经验,并初步形成了一套有效的管理方法,对今后同类国际化水下项目管理具有很的好借鉴意义。     

HIPPS在深水高压气田开发中的应用

深水高压气田开发面临的主要挑战之一,是如何应对高关井压力带来的超压工况下低压生产设施的安全保护问题。HIPPS作为一种高完整性的压力保护系统,具有反应快、安全性高、项目整体投资低的特点,已逐步应用于我国深水高压气田开发领域。在具体分析HIPPS基本配置、功能要求、水下和依托平台安装方案优缺点的基础上,采用HYSYS工艺模拟软件,对装有HIPPS的南海深水气田群项目番禺35-1段塞流捕集器,在超压工况下容器内部压力上升过程进行动态模拟。研究表明:对于深水高压气田,合理使用HIPPS可有效地提高生产安全性,降低项目整体投资;应在操作维修可行性、安全性、成本等方面对HIPPS的安装位置进行综合评估;HIPPS双关断阀SDV的压力高高值PSHH设定值建议比紧急关断阀ESDV压力高高设定值高3%,比低压系统安全阀PSV设定值低2%。     

陵水17-2气田深水水下生产系统工程设计关键技术

陵水17-2气田位于琼东南盆地深水陆坡区,其水下生产系统设计面临大高差、大跨距、海底低温等带来的井位分散、远距离油气水多相混输系统中水合物防控、液塞控制、水下远程通信和供电以及安全运行等挑战。本文通过对7口探井转开发井的可行性分析,确定了气田的井位布置方案,并确定了水下4井式从式双管管汇的水下生产系统应用模式;开展了从油藏-井筒-水下井口-海管的流动安全保障分析,确定了海管及立管的最大气速,使海管及立管的内径比常规设计小了一个等级,并基于不同抑制剂浓度下水合物生产相平衡曲线,制定了水合物的防控策略;通过对深水远程通信及供电分析,论证了采用电力载波通信和常规低压交流供电方式的可行性;针对深水长距离回接立管中存在较多可燃物可能导致事故升级的问题,提出了将水下隔离阀位置设置在平台浮箱上,降低了事故风险及工程投资;此外还探索了应对气田开发后期井口产水量高问题的水下气液分离与增压技术。本文相关成果为陵水17-2气田的成功开发提供了技术支持,也为推动深水水下生产系统的工程应用和技术的深入研究、助力中国深水油气田自主开发提供了参考。     

陵水17-2气田深水水下生产系统工程设计关键技术北大核心CSCD

陵水17-2气田位于琼东南盆地深水陆坡区,其水下生产系统设计面临大高差、大跨距、海底低温等带来的井位分散、远距离油气水多相混输系统中水合物防控、液塞控制、水下远程通信和供电以及安全运行等挑战。本文通过对7口探井转开发井的可行性分析,确定了气田的井位布置方案,并确定了水下4井式从式双管管汇的水下生产系统应用模式;开展了从油藏-井筒-水下井口-海管的流动安全保障分析,确定了海管及立管的最大气速,使海管及立管的内径比常规设计小了一个等级,并基于不同抑制剂浓度下水合物生产相平衡曲线,制定了水合物的防控策略;通过对深水远程通信及供电分析,论证了采用电力载波通信和常规低压交流供电方式的可行性;针对深水长距离回接立管中存在较多可燃物可能导致事故升级的问题,提出了将水下隔离阀位置设置在平台浮箱上,降低了事故风险及工程投资;此外还探索了应对气田开发后期井口产水量高问题的水下气液分离与增压技术。本文相关成果为陵水17-2气田的成功开发提供了技术支持,也为推动深水水下生产系统的工程应用和技术的深入研究、助力中国深水油气田自主开发提供了参考。     

我国水下油气生产系统装备工程技术进展与展望北大核心CSCD

从水下生产系统方案设计和关键设备国产化制造、安装及集成测试等角度,详细阐述了我国水下油气生产系统设计技术和关键设备工程化现状。在设计技术方面,目前已基本具备1500m水深的水下生产系统独立设计能力,相关水下设计技术在流花16-2油田群和陵水17-2气田等深水油气田得到了充分体现;在水下装备及设备工程化研制方面,以水下采油树、水下控制模块、水下连接器、水下多相流量计和水下脐带缆等为主的关键设备已经具备一定的基础,而且部分产品实现了国产化的示范应用,取得了重大进展。最后对未来我国水下油气生产系统关键设备技术的发展趋势进行了展望。     

深水水下连接器的对比与选择

水下连接器的选择是水下生产系统设计的关键技术.把国外深水水下连接器产品分为3类,对比分析得到每一类连接器的特点和适用性.指出在水下连接器的选择中需要考虑的要点.介绍了Gemini气田水下生产系统中连接器的选择过程.     

水下嵌入式海管终端PLET设计及建造综述

水下生产系统已经成为深水开发中的重要模式。海管终端PLET是水下生产系统的常见设施,为油气田水下回接提供接口。番禺35-1/35-2气田中的海管终端PLET采用了新型嵌入式的解决方案,用于194~338m水深,首次在国内实现了嵌入式安装。阐述了番禺35-1/35-2水下设施项目中海管终端PLET的设计方案、建造要求及控制措施等,为我国南海深水油气田开发积累了宝贵经验。     

荔湾3-1气田深水水下管汇总体设计技术研究

水下管汇是最常用和重要的水下设施之一,本文具体针对南海深水气田荔湾3-1西区管汇的工程实例,从管汇基础、框架结构、管汇连接系统、内部管道系统和总体布置方面对深水水下管汇的总体设计技术研究进行了总结,并结合项目条件对西区管汇的设计方案,操作策略进行了研究和三维模拟,验证了荔湾气田西区管汇总体布局的ROV可操作性和设计合理性。该文的成果对于开展深水水下系统设施共性技术的研究具有重要的指导意义。     

水下卧式采油树研制及浅水试验

水下采油树是海洋油气开发的关键装备,该设备制造技术长期以来被国外垄断。为了加快我国海洋油气的开发步伐,降低开发成本,依托863计划课题和中石油重点研发项目,我国突破了水下高压密封、水下远程控制、复杂形面零件加工及检测等多项关键技术,成功研制了拥有自主知识产权的水下卧式采油树。厂内试验表明,其各项指标均已达到设计要求,18米浅水试验进一步验证了水下卧式采油树的安装回收功能、ROV操作性能和水下远程控制功能均满足设计要求,试验获得的基础数据及技术经验作为宝贵的科研成果,对下一步工程海试具有重要的指导意义。     

水下吸力锚基础式带控制系统中心管汇制造技术

随着海洋油气田开发不断向深水延伸,水下生产系统已经成为深水开发中的主要模式。水下中心管汇是水下生产系统中油气资源集输、水下控制的关键装备。通过对国内外水下中心管汇项目进行系统研究,选择深水典型水下吸力锚基础式带控制系统中心管汇作为研究对象,从其组成、关键设备接收技术要求、制造及测试工艺流程、技术风险点等方面阐述了水下吸力锚式中心管汇的制造、测试技术,为我国水下生产设施的制造提供借鉴。     

基于API 17N的水下生产系统可靠性与技术风险管理

采用水下生产系统进行深水油气田开发,在设计、制造、安装和操作的过程中,均存在着诸多不确定性的因素,很容易受到技术和投资上的影响,保证水下生产系统应用的可靠性,得到了国外各大石油公司的重视。2009年美国石油协会（API）,正式对外发布了关于水下生产系统可靠性与技术风险管理的推荐做法——API RP17N。该标准是对国际上水下生产系统的可靠性与技术风险管理经验和研究成果的成功总结。该文对API RP17N应用的目的和范围、适用的工程类型、设备类型及工程阶段以及与其它相关规范的关系进行了介绍,重点阐述了API RP17N所执行的水下生产系统可靠性与技术风险管理技术。     

南海1500 m水深油气开发项目飞线安装方法

简要介绍水下生产系统用飞线国内外发展现状,分析飞线的类型、功能构造及常见的安装方法。在此基础上,针对南海1 500 m水深油气开发项目的不同类型飞线,进行安装方法概述,包括主要安装设备、安装步骤及关键安装技术要点分析。研究结果可为我国未来油气开发或其他水下工程飞线安装施工提供借鉴。     

陵水17-2深水气田开发钻井关键技术研究及应用

陵水17-2气田群为我国南海西部海域首次自营开发的深水高产大型气田,平均作业水深为1500 m。深水油气开发不仅需要克服恶劣的海上环境条件,而且面临浅部地层成岩性差、隔水导管及钻柱力学机制复杂、井控要求高等诸多技术难题。针对这些难题,采取周密的钻井技术措施,包括钻机能力评估、高精度水下定位系统、安全避让距离设计及定向井轨迹设计等,并重点应用隔水导管及水下井口稳定性分析、表层导管入泥深度校核、喷射钻进下表层导管等关键技术,安全高效地完成了钻井作业。陵水17-2项目顺利开发,进一步固化海上深水钻井安全高效的作业模式,为后续深水油气田的勘探和开发提供参考和借鉴。     

一种考虑渔网拖挂防护的水下在线结构物设计

水下结构物的设计需考虑安装资源影响,S—Lay安装的水下在线结构物设计要满足船舶的安装通道尺寸要求和操作空间要求,因此结构物尺寸和部件需足够小;同时要考虑结构安装到海底后的防渔网拖挂保护要求,结构整体足够稳定和可靠。基于如上技术难点和实际项目条件,南海番禺35—1／2气田水下生产系统设计了一种特殊形式的水下在线结构物,既成功解决了S—Lay安装的尺寸限制难题,又有效降低了运行期渔网拖挂导致破坏的风险,对于南海深水油气田工程的开发设计具有重要的借鉴和指导意义。     

基于Inventor的水下生产虚拟仿真设计系统的设计与实现

经过近几十年的发展,我国海洋油气开发开始走向深海,为满足前期整体布局规划方案技术准备工作的需要,基于Inventor平台开发了水下生产虚拟仿真设计系统。该系统除在操作上使用方便、直观易懂外,还具以下功能:水下生产系统设备整体布局的快速设计;水下生产系统三维模型库的调用、自动添加、知识积累,模型浏览、预览,管线自动布设连接;对所创建的三维虚拟场景自动生成三维布局图或平面图;输出ROV工作的干涉报告;对关键部件、组件结构快速生成相应的有限元计算数据文件等。同时,为更好地进行快速设计,还以此平台为基础,对南海深水油气田荔湾3-1示范工程的水下生产设备创建了完整的参数化三维模型数据库。实际应用结果表明,该系统为我国的深水水下生产提供了一种快速、准确的方案比较工具,可对设备安装和水下生产关键技术进行预演,对深水油气勘探开发能起到一定的技术支撑作用。     

深水管道装置安装方法研究

研究适合不同需求,尤其是适应深水环境、较大水下结构物安装方法,对于实际工程项目方案的确定和实施具有重要的参考价值。在调研大量水下生产系统开发方案和安装工程实例的基础上,归纳了管道装置的安装方法、安装装备在不同条件下,尤其是深水环境下所采用的不同方法。通过对比各种安装方法的优点和限制条件,指出了中国南海深水油气田在安装技术方面应开展的工作。     

高压比无油纯干式螺杆压缩机在浮式生产储卸油装置上的应用

某海上浮式生产储卸油装置中的低压气螺杆压缩机处理工况较为特殊,属于两级压缩的高压比工况.结合国内外压缩机生产厂家的技术现状,对两级螺杆压缩机的具体选型设计展开对比分析.在项目费用允许情况下,最终选择综合技术性能最优的两级无油纯干式螺杆压缩机作为低压气压缩机.介绍了无油纯干式螺杆压缩机的技术参数、相关控制配置、润滑及机械...     

我国海洋深水油气田开发工程技术研究进展

分析了中国海洋深水油气田开发工程技术与国外的差距,详细论述了“十一五”至“十三五”期间国家科技重大专项“海洋深水油气田开发工程技术”项目所取得的重大研究进展。具体体现在:构建了1500 m深水油气田开发工程设计技术体系,基本具备了1500 m深水油气田开发工程设计能力,相关研究成果已在荔湾3-1气田群、流花16-2油田群和陵水17-2深水气田等工程项目中得到成功应用;构建了4大类共16项深水工程实验系统,形成了国内深水工程实验技术及实验体系,为相关深水工程技术研究、设备研发等提供了实验手段;自主研制了一批1500 m水深的水下关键设备和产品,其中深水保温输送软管、深水水下管汇、水下多相流量计等高端产品和设备已初步实现了国产化应用;自主研制的4类深水工程设施监测系统已部分应用于现场监测。相关研究成果带动了我国海洋石油设备制造能力由陆地向海洋、由浅水向深水的跨越式发展。最后结合我国南海及海外深水油气田开发的实际需求,对我国海洋深水油气田开发工程技术的未来研究及发展方向提出了具体建议。