MLS-10型泥线套管悬挂装置设计

泥线套管悬挂装置是海洋油气勘探开发中的一个重要单元装备。在分析国内外技术现状的基础上,详细阐述了MLS-10型泥线套管悬挂装置的总体结构、技术参数以及套管悬挂器、临时弃井防护帽、回接生产工具等关键部件。总结了MLS-10型泥线套管悬挂装置的技术特点,并介绍了生产制造及试验情况。该装置的设计开发加快了海洋泥线套管悬挂装置国产化的研制进程。     

水下油管悬挂器技术现状与研制要点

结合相关标准和国外公司的成型产品,采用对比分析的方法,阐述了水下油管悬挂器的功能。分析了多孔型、同心型和卧式采油树油管悬挂器的结构特点,并介绍了FMC、Aker Kvaerner和Vetco Gray公司的水下卧式采油树油管悬挂器产品。对锁紧装置、密封结构、导向装置、贯穿接头及通道等的研制要点进行了说明,指出水下油管悬挂器的技术发展趋势为深海域、系列化、智能化。为研制国产水下油管悬挂器提供借鉴。     

世界深水油气田水下技术应用研究

水下技术是深水油气开发的重要发展方向。随着技术的进步,越来越多的水下技术和装备成功应用于海上油气田开发。深入分析了水下技术应用的8个典型油气田,包括Tordis、Snohvit、BC-10(Parque das Conchas)、Cascade-Chinook、Perdido、King、Ormen Lange和Tyrihans,重点总结了这些油气田采用的水下技术的特点及应用效果。这些成功开发的油气田在水下技术方面的开创性技术与应用效果,对我国海工技术方面的科研和生产具有重要的启示意义。     

海洋超高温高压油气钻井关键设备技术研究

为了提升我国海洋超高温高压钻井设备的国产化水平,对海洋超高温高压钻井主要设备进行了简要介绍,分析了海洋超高温高压钻井设备的国内外技术现状,重点阐述了海洋超高温高压钻井设备的关键技术及其研发思路。分析结果表明：钻井防喷器及控制系统、井口装置、泥线悬挂装置及井下工具等为当前急需攻关突破的超高温高压钻井关键设备;我国在这些关键设备的设计、制造和试验等多方面与国外存在差距,主要体现在高强度金属材料开发、密封设计制造、控制元器件开发和系统设备海试等4项关键技术方面。就这些关键技术提出了比较详细的研发思路,以期推动超高温高压钻井关键装备的国产化进程,增强我国海洋超高温高压油气田的勘探开发能力。     

水下采油树油管悬挂器密封技术研究与发展趋势

水下采油树油管悬挂器是水下生产系统的关键设备,其密封性能关系到深水石油开发的成败。介绍了国外ABB Vetco Gray公司、Cameron公司、Dril-Quip公司和FMC公司的水下油管悬挂器密封技术,阐述了密封作用的原理,并对国外公司不同类型密封圈的性能进行了对比。同时分析了水下油管悬挂器密封的关键技术,总结了高温、高压、强腐蚀环境下油管悬挂器密封的发展趋势,最后指出金属与非金属组合的密封形式是当前水下油管悬挂器密封设计的主流,PTFE和PEEK等密封材料的发展将大大增强悬挂器的密封性能,其他新材料的出现也必将提高悬挂器密封的可靠性。     

深海空间站在海上油气田开发中的应用

为了实现海上油气田的全生命周期开发,提出了一种采用深海空间站的新型海上油气田的开发模式。分析了采用深海空间站的概念开发方案开发海上油气田的优势,通过调研国内外深海空间站的发展现状,提出了深海空间站应用于海上油气田开发所面临的技术挑战,如深海耐压壳体的设计、深海空间站与水下穿梭装置的水下对接技术、水下供电模式的选择以及水下供热模式等。对深海耐压壳体的设计和水下对接技术的技术难点进行了详细分析。最后指出,深海空间站将成为开发利用深海资源和开展深海科学研究的有利平台。     

水下采油树在深海油气田开发中的应用

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2 700 m。而国内目前仅有包括流花11-1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。     

浅水水下井口装备与水下作业技术研究

渤海海域油气田开发受到用海矛盾的影响,大量的探明储量无法动用~([1])。随着渤海油田提出稳产的发展规划,增储上产迫在眉睫。水下井口钻完井和开发技术是解决渤海受限区的有效手段~([2])。笔者从浅水水下装备技术现状入手,对不同类型的浅水水下井口和采油树装备进行对比分析,并系统梳理不同作业形式的水下井口钻完井工艺和作业程序,从作业和设备两个方面计算了浅水水下井口钻采装备的综合成本。从作业安全便捷、节省投资、智能油田开发和未来市场前景等角度推荐了适合浅水海域特点的水下装备,可为后续渤海受限油气田和浅水海域油气田的开发和水下钻完井方案提供技术基础和参考。     

水下油管悬挂器锁紧结构有限元强度分析

水下油管悬挂器是水下采油树上的关键部件之一,由于其工作时与油气介质接触,且承受井内高压和油管串重力,需保证其与水下采油树可靠锁定。以水下油管悬挂器锁紧结构为基础,建立有限元模型,设置了载荷与边界条件、接触对和单元类型,并赋予材料属性。采用Explicit显式求解方法,完成油管悬挂器锁紧过程的模拟计算,得到各零件的最大应力值。根据API 6A标准对锁紧结构的强度和可靠性进行评估,为水下油管悬挂器的设计开发和试验、应用提供技术支撑。     

泥线悬挂器力学分析与试验研究

依据《Design Handbook for API 6A,16Aand 17DEquipment》,《Machinery’s Handbook》和《ASME锅炉和压力容器规范》,对泥线悬挂器进行结构设计和理论计算。应用有限元分析软件,采用直接求解法,分别对泥线悬挂器和送入工具进行承压和承载力学分析,得到了应力分布云图,对产品的结构进行分析,验证设计的可靠性。进行样机性能鉴定试验,完成了承压和悬载试验,实现产品设计确认。     

导管架套水下井口基盘安装技术应用

东海某区块油气田开发方案里,安装导管架需要对接水下井口基盘,增加了安装导管架的难度。导管架与水下井口基盘在设计、安装等方面符合规范的前提下,结合现场气候,流速等情况,实施导管架套水下井口基盘作业,降低安装风险,保证安装成功。论文介绍了导管架套水下井口基盘安装技术在东海某区块的成功应用实例,分析和总结了其成功经验,为今后类似的项目提供借鉴。     

无基盘钻井技术在我国海上油气田开发中的首次应用

采用预钻井方式开发的海上油气田,对水下钻井基盘钻井槽孔用完后增钻的调整井,可采用无基盘钻井方式作业。无基盘钻井技术在我国海上油气田开发中属首次应用。对无基盘钻井技术的特点,以及在东海平湖油气田应用该项技术时开眼钻井方式的选择、相应的技术措施作了详细阐述,并介绍了现场实施情况。无基盘钻井技术在平湖油气田的成功应用,对今后海上油气田开发中类似情况的解决具有借鉴和指导意义。     

水下跨接管与管道终端测试技术研究

水下生产系统的安全可靠性与可操作性是深水油气田开发工程的关键。基于水下生产设备测试的工程实例,重点研究了水下跨接管、管道终端等主要水下设备的工厂验收测试、系统集成测试的内容和标准要求,总结了相关的测试步骤,探讨了我国建设水下装备测试基地的必要性与可行性。为"十二五"珠海水下装备测试基地的建设提出了建议,对我国水下装备测试技术的深入研究具有参考价值。     

新型尾管悬挂器在塔里木油田的适应性研究应用

塔里木油田因井深、温度高、地质结构复杂等特点,对固井质量的要求非常严格。而尾管固井由于其低廉的作业成本、显著的经济和社会效益业已成为深井、超深井固井施工的常用工艺技术。尾管悬挂器作为尾管固井的关键装置, 长期以来塔里木油田一直以进口尾管悬挂器作为首要选择。但进口尾管悬挂器存在供货周期长、价格昂贵、特殊规格尺寸无法订制生产等困难,严重制约了塔里木油田的上量上产。该文在国产尾管悬挂器的引进试用过程中,针对塔里木油田的地质、钻探、泥浆等特点,塔里木油田、钻井方、固井方、工具方在工具工艺等方面做出了适应性改进,并在现场应用方面取得了良好的效果,为塔里木油田的开发提供了技术支撑。     

海上油气田水平井设计及轨迹控制技术

水平井在海洋油气开发中占有较高的比例,随着水平井技术的发展,已经形成了一套成熟的技术链。东海油气田具有储层较深,薄油气田广泛存在,油气田不成片等特点,因此水平井及水平分支井在东海油气田的开发应用较为广泛。本文主要简述了水平井的轨迹设计及实际作业中的轨迹控制技术     

落石管抛石技术的发展及在我国深水油气田开发中的应用前景

阐述了水下抛石技术在海洋石油开发中的应用与发展,重点阐述了能实现深水水下精确抛石的落石管抛石船舶、落石管技术及ROV技术的应用与发展情况,并展望了落石管抛石技术在我国深水油气田开发中的应用前景.     

水下电气接头与飞线设计选型技术研究

在海洋资源的应用开发过程中,国内外对深海油气田的开发与投资力度逐年增大,我国深水开发工程设施也逐年增多。水下生产系统以其高效、低成本等特点已成为深水开发工程的主流开发模式。而水下电气接头与飞线作为深水开发设施水下生产系统中负责电力、控制以及通信传输的关键设备,该系统的设计与应用对整个工程的开发成本与安全运行起到了关键作用。该文通过研究水下电气接头以及飞线的相关设计原则与南海某气田工程的实际要求,对一系列的水下电气接头与飞线的选型进行研究,为今后水下电气接头的造型提供参考依据。     

油管泥线悬挂器在张力腿平台干式井口的应用

降低张力腿平台立管顶部张力大小有利于减小平台载荷,缩小平台尺寸。对TTR系统进行了整体张力分析和局部受力分析,推导得出:生产管柱重力不影响立管顶部张力的大小,采用油管泥线悬挂器无法有效降低平台载荷;是否采用油管泥线悬挂器取决于立管局部受力分析结果;建议采用立管环空注氮的方式降低立管顶部张力。算例分析结果表明:环空注氮后立管顶部张力仅为8 kN,比注氮前降低约280 kN;立管轴向受压区不存在受压失效风险,受拉区张力较小,若生产管柱湿重继续增大,则立管受拉区有转为受压状态的可能,需要考虑增大张紧器张力或采用生产管柱泥线悬挂器的办法来保证吊环以下立管整体处于受拉状态。所得结论可为油管泥线悬挂器在张力腿平台的应用提供参考。     

水下采油树发展现状研究

水下采油树是海洋油气开发的重要设备,国外在水下采油树方面的技术已经相当成熟,在油气田开发中得到广泛应用;国内仅有少数油气田采用水下采油树,并且尚无国产的水下采油树应用于油气田开发中,技术被国外全面垄断,国内外之间差距明显。我国应大力引进国外先进技术,同时加大自主研发力度,全面提高水下采油树设计制造、检测、安装、维护方面的能力。     

基于FTA定性的简易水下井口设计可靠性分析

水下井口作为水下生产系统的核心装备,下端连接导管和套管,上端支撑防喷器组和水下采油树等水下装备,是整个水下生产系统的重要组成部分。特别是在浅海作业环境中,外部易受到风浪影响,一旦发生失效,将会造成严重的后果。基于浅水水下井口的结构特点,建立了水下井口失效事故树模型(FTA),划分了基本事件和最小割集,分析了基本事件结构重要度,对水下井口装置关键部件的风险程度进行了评估。结果表明:低压井口头、环形密封总成、高压井口头、套管悬挂器、防磨补芯装置和导向基座是水下井口设备发生失效的关键部件。针对失效关键部件提出设计优化建议,从而提高海洋油气生产的整体安全可靠性。为建立一套适用于浅水简易水下井口及采油树风险评估与安全可靠性技术体系提供了重要参考依据。