荔湾3-1气田1500m深水采油树单体船安装作业实践

阐述了"海洋石油708"深水工程勘探船在荔湾3-1气田1 500m水深成功完成水下采油树回收与安装的过程,验证了"海洋石油708"船舶的性能、船体的稳定性和克令吊的实际能力。相比目前世界主流使用钻井平台或浮吊进行深水采油树安装的做法,"海洋石油708"单船安装采油树具有船舶灵活机动、施工环节简便、作业时间短和日租费用低等优点,且缓解了深水钻井平台资源有限的紧张情况,开创了海洋石油工程界单船安装深水采油树的新模式。     

水下采油树30CrMo钢/625合金异金属腐蚀机理试验研究

针对水下采油树在海水和内部流体长期作用下极易发生腐蚀的问题,借助高温高压反应釜,对流花11–1油田水下采油树的30CrMo钢/625合金的电偶腐蚀和堆焊金属腐蚀分别进行了腐蚀浸泡模拟试验,采用扫描电子显微镜和能谱分析仪分析了腐蚀产物膜的微观形貌和化学成分,并分析了30CrMo钢和625合金的异金属腐蚀机理。研究发现,水下采油树的30CrMo钢与625合金接触时,30CrMo钢易发生较严重的均匀腐蚀,且接触位置及堆焊焊缝处30CrMo钢存在较严重的沟槽腐蚀。水下采油树不同金属接触腐蚀的原因包括电偶腐蚀和缝隙腐蚀,堆焊修复后热影响区金相组织的不均匀性也会加剧缝隙腐蚀。研究结果表明,水下采油树应尽量避免不同金属接触形成异金属电偶腐蚀体系,修复已发生局部腐蚀失效的水下采油树时应合理选择堆焊材料并进行全覆盖堆焊,避免异金属腐蚀风险。      

牙哈采油树腐蚀检查分析及对策

介绍塔里木牙哈凝析气田高温高压井口采油树腐蚀的现象，腐蚀机理及采取的措施，对其他油田采油树腐蚀的防治起到指导借鉴作用。     

BT-4000半潜式平台采油树下放导向装置设计北大核心CSCD

采油树通过月池下放过程中可能会因为半潜平台横摇、纵摇、垂荡与平台结构发生碰撞,威胁设备及平台本身的安全。本文从BT-4000半潜式平台采油树下放导向的需求出发,设计了一套采油树下放导向装置,通过有限元计算验证了该导向装置可以在一定风、浪、流等环境条件综合作用下满足采油树下放导向的强度需要。本文设计的采油树下放导向装置装配简易、完全可拆,搭配采油树导向臂、钻杆导向臂和连接臂可以适用于不同尺寸的采油树,与采购设备相比成本可降低80%,在海洋工程油气开采装备领域具有广泛的推广应用价值。     

BT-4000半潜式平台采油树下放导向装置设计

采油树通过月池下放过程中可能会因为半潜平台横摇、纵摇、垂荡与平台结构发生碰撞,威胁设备及平台本身的安全。本文从BT-4000半潜式平台采油树下放导向的需求出发,设计了一套采油树下放导向装置,通过有限元计算验证了该导向装置可以在一定风、浪、流等环境条件综合作用下满足采油树下放导向的强度需要。本文设计的采油树下放导向装置装配简易、完全可拆,搭配采油树导向臂、钻杆导向臂和连接臂可以适用于不同尺寸的采油树,与采购设备相比成本可降低80%,在海洋工程油气开采装备领域具有广泛的推广应用价值。     

海上平台采油树辅助液压系统研究

海上平台采油树钢丝作业过程中,为了防止采油树液控主阀意外关闭而切断钢丝,目前采用的是给液控主阀戴帽的方法,此方法存在很大的安全隐患.设计了采油树辅助液压系统,在钢丝作业过程中采用双液压源控制采油树液控主阀,提高了钢丝作业过程的安全性.     

井口区限位防护装置研究

某平台由于总体布置的局限性导致在平台采油树安装后,组块吊装套井口时,组块甲板结构与采油树距离过小,存在碰撞采油树的风险。为解决这一难题,本文设计了井口区限位防护装置,其防护结构型式简单、轻便,能够适当防止组块吊装时碰撞采油树,为本项目的吊装提供保证,同时为海洋平台其他限位防护设计提供借鉴。     

水下采油树关键部件的材料设计选型

我国海洋油气开采所需的水下采油树长期依赖于进口,成本高昂。文章针对水下采油树所处的深水、高温、高压、高腐蚀等应用工况,对水下采油树关键部件的基体材料、防腐材料及密封材料的相关性能进行了分析与选型,并将研究成果应用于中国南海流花11-1油田和番禺35-2/1气田采油树的国产化制造中。自主研发和设计选型的水下采油树关键部件材料,不仅达到了国际行业标准的性能指标,而且成本只有国外的1/3。     

复杂位移采油树动态软管回接技术研究及应用

为化解东海某项目自升式钻井平台改造为生产流程平台过程中可能产生的巨大风险,通过研究优选了改造方案,开展了软管路由、长度和固定方案优化设计,设计中采用"反校核"方法弥补了采油树位移基础数据不足的问题。高压动态软管与工艺管线回接的首次成功应用,较好地解决了因风、浪、流和立管内外温差造成钻井平台采油树不同方向的大幅度复杂位移问题,为类似移动钻井设施生产功能转换提供了借鉴。     

海上油气井采油树升高机理及其计算方法

中国南海某气田投产采气后发生了采油树升高现象,影响了平台结构布局并引起生产管线弯曲变形,严重时还可能会出现生产管线断裂,采油树升高机理及其计算方法研究成为保障海上采气平台安全的重要内容。为此,通过建立采油树升高力学分析模型来确定采油树升高机理;建立多层套管耦合系统轴向刚度计算模型,综合考虑井筒温度场、压力场和压力端末效应等影响因素,提出了一种采油树升高计算方法,使计算模型更接近于工程实际。最后,以我国南海某气田为例,进行了采油树升高计算并与现场实测值进行对比分析。结果表明：投产采气后未固井段套管温度场和压力场变化是引起采油树升高的主要原因,采油树升高计算值与现场实测值吻合良好;随着水泥返高距泥线距离的增大采油树升高值增大,其中技术套管的水泥返高对采油树升高影响较为明显;随着产气量的增大采油树升高值增大,但增大的幅度逐渐减小。     

海上平台采油树抬升位移测量方法研究

稠油热采过程中由于高压干汽的注入,采油树套管及地层温度升高,产生热应力,出现了采油树抬升现象,影响了油井的正常生产及产量,并导致管线形变,抬升过高会引起安全隐患。针对海上平台注汽采油树抬升问题,设计了位移监测报警系统,可实时监测采油树抬升位移,并研究了电阻法、磁致伸缩法、激光法、拉绳法及电涡流法五种位移测量方法的优缺点及适用性,给出了适用于海上平台采油树抬升测量的推荐做法。     

深水水下采油树下放作业窗口研究

深水水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂,确保采油树的下放作业安全是亟待解决的问题。为此,分析了水下采油树下放作业过程,建立了下放管串力学模型,确定了采油树下放作业准则,建立了采油树下放作业窗口分析方法及流程,并研究了采油树质量、波浪周期、浪向角和水深对采油树下放作业窗口的影响。研究结果表明,在表面流速小于0.85 m/s、波高小于7.2 m的情况下,采油树可实现安全下放;采油树质量增大导致下放作业窗口变小,主要影响作业窗口的最大有效波高;波浪周期在9~11和15~29 s时下放作业窗口较大,不同浪向角下推荐平台艏向与波浪成45°;随着水深的增加采油树下放作业窗口逐渐变小,水深对窗口的最大有效波高影响较大,对最大表面流速影响很小。     

水下立式单通道采油树技术分析及应用案例

水下立式单通道采油树是常用的水下油气田的开发设备,作业效率较高,已在国外得到广泛应用。针对我国的水下油气田主要使用水下卧式采油树且很少使用水下立式采油树的现状,有必要介绍水下立式单通道采油树的技术特点及应用。该文详细分析研究了两种不同结构的水下立式单通道采油树的技术特点、应用案例及作业步骤。水下立式单通道采油树既适用于距离现有平台设施几公里之内的边际油田,又适用于控制距离上百公里的水下油气田,建议在我国海上油气田逐步推广水下立式单通道采油树。该文为水下油气田采油树优选提供参考,具有实际工程参考意义。     

采油平台采油树及管汇的设置

采油树和管汇是采油平台上的关键设施。通过对以前采油树和管汇设计得失的分析和研究,试图找到一种较为完善的井口和管汇的设计模式,以解决简易井口平台设计中井间距愈来愈小所引发的问题。     

深水半潜式平台BOP与采油树处理设备

鉴于我国还没有开展深水半潜式平台BOP与采油树处理设备的研发工作,国内相关文献也很少,对该设备进行了先期技术调研。介绍了常用的深水半潜式平台BOP与采油树处理设备配套形式,阐述了配套设备的作业流程以及关键部件的结构特点。结合国外设备的发展趋势,提出了开发设计应具备易于维修保养、结构紧凑、具备报警和紧急制动功能,加快系统配套研究等国产化发展建议,以期为我国早日开发出具有自主知识产权的半潜式平台BOP与采油树处理设备提供帮助。     

流花11-1油田水下采油树地面测试单元研制

随着石油勘探开发重心由内陆向海洋转移,作为海洋勘探开发的关键设备,水下采油树得以迅速发展,越来越多地应用于油气开发。水下采油树出现问题时不能够完成生产,及时发现并解决问题对于油气开发具有非常重要的意义,其测试工作变的越来越重要。在深入研究流花11-1油田水下采油树的基础上,研制了地面测试单元,并开发了其监控系统。结果表明:该地面测试单元能准确测试水下采油树的各种状况,保证了水下采油树运行的安全性,应用效果良好。     

基于OrcaFlex的水下采油树钻杆下放影响因素敏感性分析

针对东方1-1气田的海况,基于OrcaFlex专业海工软件建立平台钻杆下放采油树的仿真模型,研究了水下采油树在下放过程中钻杆的受力情况,以及采油树的运动响应问题。研究结果表明:在钻杆受力方面,下放过程中所受到的Von Mises应力以及弯矩都主要集中在钻杆上部靠近钻杆顶端处,在钻杆与采油树连接处有较小的应力集中和弯矩。在敏感性参数分析方面,风速对下放过程钻杆受力、弯矩以及水下采油树的运动响应影响很小; 海流流速、浪高、海况的方向角度对其影响较大,其中海流流速和浪高都是正影响; 不同的海况方向角度对钻杆的受力和采油树的运动响应有不同程度的影响。研究结果将对国内水下采油树的安装提供一定指导作用。     

基于OrcaFlex水下采油树钢丝绳下放作业窗口研究

水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂,下放作业窗口是我国南海水下采油树下放过程中亟待解决的关键问题.针对东方1-1气田73 m水下采油树钢丝缆绳下放安装方法,分析了水下采油树下放作业过程.利用OrcaFlex建立了工程船-钢丝缆绳-水下采油树系统的耦合模型,研究了不同浪高、流速、波浪方向角等关键因素对水下采油树安装...     

深海卧式采油树阴极保护研究与应用

电化学腐蚀是长期浸泡在海水中的水下采油树最主要的失效形式之一,而阴极保护是深海卧式采油树最主要的保护手段,牺牲阳极的阴极保护在深海卧式采油树保护上更具有优势。根据牺牲阳极自放电测试、阴极保护参数模拟和实体结构建立的电位模型,采用“标准设计+计算机模拟”的方式,设计了深海卧式采油树阴极保护技术方案,并通过保护电位分布模拟计算和降低输出电流等方法完成了方案优化,测试结果表明:设计方案比较合理、防腐蚀效果良好。     

深水半潜式钻井平台BOP/采油树处理系统研究

结合目标平台的总体布置及作业工艺,对半潜式钻井平台BOP/采油树处理系统配套形式进行研究,优化出适用于目标平台的系统设备组成及下放工艺流程。阐述了组成单元设备的功能、结构特点;总结了开发过程中载荷工况,分析了电液控制系统、行走驱动机构形式、滚轮选取等方面的设计要素及特点。可为半潜式钻井平台BOP/采油树处理系统的设计提供参考。