深水油气开发工程模式与南海油气开发方案探讨

在对深水油气开发技术发展现状及开发工程案例进行较详细分析的基础上,把当前典型的深水油气开发工程模式划分为9个类型,并指出了各种开发模式的适用条件。而后结合国内外技术现状及南海环境条件,给出了南海油气应采取以下模式进行开发的建议:大型气田开发可采用Jacket+水下井口模式或岛礁固定式平台+水下井口模式;小型气田宜采用FLNG+水下井口或水下井口回接到现有设施模式;大型油田开发可采用Se m i-FPS/Spar+FPSO模式;小型油田采用FPSO/FDPSO+水下井口或水下井口回接到现有设施的模式。     

TLP干式钻完井技术特点分析

TLP使得干式井口在深水的应用成为可能,与常规的深水开发模式水下井口相比,TLP降低了钻完井作业的难度和费用,尤其在后期修井和调整井作业时,能够大大降低项目的投资,经济效益明显。TLP目前在墨西哥湾、北海及印度尼西亚深水油气田均有采用。目前针对TLP的钻完井设计和作业程序国内开展研究较少,制约了深水油气田开发前期方案设计工作的开展。因此,重点介绍了TLP对钻完井程序的影响;对于不同的平台钻机配置,总结了TLP的钻完井程序;提出了钻完井设计和作业过程中,TLP对回接套管、升沉补偿等问题的要求,分析了与常规深水湿式井口的温度剖面差异,为开展TLP钻完井技术研究和前期方案设计提供参考。     

南海东部海域油田开发模式的创新与应用实践

根据油田地质特征、储量规模、地理位置和海洋环境,对南海东部海域20多年来陆续实施的大中型油田独立开发、油田群联合开发和小型油田依托开发模式的创新与应用实践进行了总结,并概括出了"水下井口+单体船"独立开发、"水下井口+浮式生产平台+油轮"独立开发、水下井口依托开发、大位移井依托开发和无人简易平台依托开发等创新模式的海洋工程应对策略,为其他海域开发边际油田和小型卫星油田提供了可借鉴的经验。     

水下井口回接工艺在边际油田开发中的应用及改进

水下井口回接是海洋石油钻井工程中的一项特殊工艺。为降低开发成本,提高边际油田的开发效益,利用临时弃井的井进行水下井口的回接,并在此基础上建造小型生产平台是开发边际油田一项不错的选择。于1988年钻探的BZ34-3-2D井,试油显示较好,采用了保留水下井口的临时弃井。介绍了井口回接工艺以及该工艺在BZ34-3油田的应用中遇到的困难,对常规井口回接工艺进行了改进与创新,利用水下摄像技术观察水下井口情况,最终回接成功,对今后水下井口回接作业有一定的指导作用。     

张力腿平台表层导管安装方法适应性评价及优选

张力腿平台是深海油气勘探开发的重要装备,而表层导管负责承载后续管串及水下防喷器,因此研究张力腿平台表层导管的安装方法对维持井口稳定性具有重要意义。针对南海某油田深水张力腿平台开发模式和水下井口布置方式,从水下井口间距、海底土特性等影响因素出发,分析了钻入法、喷射法和水下打桩法等3种表层导管安装方法的特点及适应性,并综合考虑张力腿平台安装时间、油田投产时间等因素,开展了张力腿平台表层导管安装方法优选。研究结果表明,水下打桩法在批量施工中作业效率较高、经济性较好,是张力腿平台表层导管安装方法的首选,可为南海深水油田张力腿表层导管安装提供借鉴。     

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GPS定位技术在流花 4-1 油田井口定位中的应用

在国内首个采用深水开发模式自营开发油田——流花 4-1 油田(LH4-1 油田)的钻井作业中,要求对水下井口精确定位和井口导向基盘方位精确控制,为满足作业要求,采用了水下GPS定位技术。该技术利用水声相对定位技术与GPS水面高精度定位技术相结合的方式,经过比较分析水声定位技术三大系统长基线定位技术、短基线定位技术和超短基线定位技术的特点,在 LH4-1 油田水下井口定位作业中选用了长基线定位系统与GPS定位系统组合形成的组合定位系统,编制了水下无线罗经和水下机器人配合下水下井口精确定位及井口导向基盘控制的详细施工程序。作业后测量表明,定位精度均满足设计要求,取得了良好的实施效果,圆满解决了 LH4-1 油田钻井水下井口精确定位及基盘方位精确控制的难题。      

一艘多功能油轮开发一个油田——采用世界多项先进水平井技术和水下井口系统开发中国南海陆丰22-1油田

陆丰22—1油田开发简况,陆丰22—1油田开发方案(油藏及原油特点,5口水平井开发、油田设施、生产预测)和生产设施(水下系统、浮式生产储卸装置、处理装置、沉没式转塔生产系泊系统、环境与安全)及组织机构与培训,陆丰22—1油田开发钻井的6个主要难点及克服这些难点所采用的9项高新技术,陆丰22—1油田开发成功的启示。     

水下井口头在张力腿平台顶张式立管作用下的疲劳分析和参数比较

张力腿平台(TLP)通过顶张式立管和水下井口头的结合使用,实现了干式采油在深水浮式平台中的应用。其中水下井口头将会受到顶张式立管给井口头施加的持续荷载,需要对其抗疲劳性能进行校核。以南海某TLP项目为基础,在对该项目井口头系统进行简要介绍后,从长期疲劳分析和单个极端事件疲劳分析两个方面,对疲劳分析进行阐述。然后对影响疲劳分析的几个关键要素进行对比与分析,包括导管头尺寸和焊接疲劳曲线选择等。该研究可为其他深水油气田的开发提供参考与借鉴。     

巴西深水盐下油田开发工程模式探讨及对我国南海深水油气田开发的借鉴意义

巴西Libra油田是近年发现的世界级深水盐下油田,目前低油价条件对其开发工程模式选择提出了挑战。分析了Libra油田的油藏、钻采和流动安全保障特点,探讨了巴西深水油田标准开发模式"FPSO+水下生产系统"在Libra油田的适用性;介绍了Libra油田开发工程项目FPSO上部生产流程及水下生产系统优化方案,并总结了巴西深水油气田开发工程模式及工程设施标准化特点。本文研究成果对其他深水油田,特别是我国南海深水油气田开发工程方式选择具有重要的借鉴意义。     

北小湖高凝原油田集输方案初探

根据北小湖油田地处边远、含油面积小、原油高凝性等特点,以开发建设的经济性和工程技术的适用性为基础,阐述了井口加热密闭集输、伴热保温密闭集输和井口掺热水保温集输3种不同集输方案,提出了三塘湖盆地分散小区块油田建设建议。     

水下增压泵在陆丰22-1油田的应用研究

为了高效开发边际油气田和深水油气田，水下增压已成为全球海上油气田开发的重要技术手段之一。陆丰22-1油田属于二次开发，具有含水率高、井口压力低等特点，为充分利用油田的剩余开采储量和提高油田的商业价值，采用全水下生产系统开发模式，利用水下增压泵将井口流体增压后输送至平台进行处理。应用多相流动态模拟OLGA软件建立了陆丰22-1油田从水下井口至平台的流体输送模型。首先针对单海管工况和双海管运行工况进行了模拟分析，结果表明陆丰22-1油田双海管运行时水下增压泵均在最佳运行区域内，且流体温度高于原油凝点；而单海管运行输量<300 m³/ h时，水下增压泵工作点处于最佳运行区域外；然后通过调节水下增压泵转速对双海管在线清管进行了动态模拟，结果表明在平台用200 m³/ h的生产水推动清管球对第一条海管清管时，需将水下井口的流量限产至420 m³/ h,待清管球通过第一条海管后在平台停止注入生产水，同时水下井口恢复至正常产量，双海管在线清管总时间约11.4 h。研究结果对深水油气田应用水下增压泵解决流动安全问题具有指导意义。     

国外海上修井机发展概况

目前,在国外,随着海底油田开发规模的日益扩大,海上修井机也获得了迅速发展。 海上油井的井口,依其钻井和完井方法的不同,有的把井口装置引出在水面以上,即水上井口;也有的把井口装置安装在海底或潜水员可能到达的某个深度,即水下井口。对于绝大多数装有水上井口(包括某些可以转变成水上井口的水下井口)的油井,基本上都可以采     

渤海边际油气田开发“蜜蜂式“采油设施方案研究

针对渤海边际油气田开发需要,开展了"蜜蜂式"采油设施方案研究。以预选目标油田开发数据为依据,提出了"简易井口平台 小型移动式生产储油装置"的3种采油设施方案,并进行了对比分析。"简易井口平台 可移动式采油平台"方案设施可重复利用,建造周期短,投资少,适用于渤海海域周边无生产设施可依托且规模较小的边际油气田的开发。     

北小湖高凝原油油田集输方案初探

根据北小湖油田地处边远、含油面积小、原油高凝性等特点,以开发建设的经济性和工程技术的适用性为基础,阐述了井口加热密闭集输、伴热保温密闭集输和井口掺热水保温集输3种不同集输方案,提出了三塘湖盆地分散小区块油田建设建议.     

基于ABAQUS的水下储油罐结构强度及参数敏感性分析

为了降低边际油田开发过程中原油存储装置的造价，提出了一种水下储油罐方案。该文利用ABAQUS有限元软件对储油罐整体结构强度进行分析，在此基础上，针对罐油罐舱壁加强构件开展主要参数敏感性分析，最终确定了一种既满足强度要求又能有效提高经济性的水下储油罐结构加强方案。研究成果对开发边际油田水下储油罐方案具有一定的参考和借鉴意义。     

水下井口头疲劳寿命分析

在海洋钻井和生产过程中,水下井口头系统作为钻井和生产设施的基础装备,其疲劳寿命相当重要。以“勘探三号”平台为假设作业平台,以南海某油田海域作为工程实例取值,应用MOSES软件建立隔水管力学计算MOSES模型,得到求解出隔水管下端挠性接头受到的作用力;然后应用ABAQUS有限元分析软件ABAQUS建立水下井口头的有限元模型,根据研究海域土壤P-y曲线线性化,采用ABAQUS非线性弹簧模拟了土壤与水下井口头的相互作用,对水下井口头进行了疲劳寿命计算。计算结果表明,其疲劳寿命满足相关规范和DNV有关水下井口头的设计和使用要求。     

跃进二号油田目前开发阶段及注采井数比问题

通过对跃进二号油田开发以来的主要开发指标与开发方案的对比，目前油田的开发生产正处于稳产阶段后期，油田含水处于中含水期（含水率20％-60％）末期，其开发效果优于开发调整方案。油田在注水方面存在的关键问题是：目前开发井网的注采井数比，无论是与理论开发井网的注采井数比，还是与其它油田相比都明显偏低。因此，今后工作的重点是通过转注油井和钻注水井的办法，增加注水井的数量，力争实现合理的注采井数比，进一步提高注水的有效性。     

深水气田水下井口开发水合物抑制研究

采用水下井口方式开发的深水气田井底压力高、海水温度低,极易发生水合物堵塞事故,从而严重影响水下设施的运行安全。以拟开发的PY35-1气田为例,采用OLGA软件作为计算平台,通过对水下井口及海底管线输送流体进行瞬态和稳态流动模拟分析,开展了开井时生产水量对水合物抑制的影响研究与海底管线抑制剂注入量模拟计算,并提出了水合物堵塞工况下水下泄压解堵措施。     

张力腿上部模块总体布置初探

张力腿平台(TLP)是一种应用在中、深水的海洋平台,在国外应用广泛,国内以前没有设计使用经验。伴随着中国海油的深海战略,国内以南海某油田作为目标油田对TLP平台进行了概念研究和基本设计。结合研究设计经验,介绍了TLP平台井口区总体设计技术,总结了TLP平台上部模块总体设计方法,以期为浮式平台上部模块设计提供借鉴。