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卧室系列
5口采油树安装作业时间为293h
来源:未知 时间:2020-01-28 23:16
       

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  陆丰22-1油田位于南海珠江口盆地17/22合同区块,▲★-●在香港东南方约250km,油田平均水深333m,是目前我国海上已开发油田中水深最深的一个油田。

  油田面积9.8km2,国家储委批准探明石油地质储量1903×104t,控制地质储量473×104t,总储量为2376×104t。

  油田发现于1986年5月,原作业者为美国西方远东石油公司。1991年9月,澳大利亚AMPOLEX石油公司接替了原作业者,继续对陆丰22-1油田进行评价。1995年9月向中方提出总体开发方案报告,1996年3月获主管部门批准。同年6月AMPOLEX公司正式将陆丰22-1油田转让给挪威STOTAIL石油公司。STOTAIL石油公司接替作业权后,对油藏开展进一步评价,并对开发方案进行了优化调整,■□最后选用一艘多功能“睦宁号”浮式生产储卸油轮FPSO和水下井口,并由柔性立管回接到浮式生产储油轮FPSO的开发方案。

  工程建设自1996年1月开始,1996年12月开始钻开发井,到1997年10月机械完工,12月27日正式投产,高峰日产原油量0.9×104m3,开采年限5年。

  a.地质条件复杂。油田为底水油藏,油水界面深度1626m。为满足完井射孔避射高度不小于10m,井眼不能钻过1615m的深度,使井眼轨迹控制相当困难;油藏受断层走向分割控制,水平井的井眼轨迹必须沿主断层走向,致使水平井的水平段必须拐弯;另外,井眼轨迹特别是造斜点深度断层的影响和小于5m断层风险的存在,很容易造成钻井过程中的泄漏和垮塌。

  b.底盘钻井方案决定了平台的位置,同时影响到5口水平井的轨迹,影响到整个钻井工作量,加大了实施钻井作业的难度。

  c.各井水平段要求精度高,容许变化量小,井眼轨迹控制难度大,这不但要求精确的测量技术,而且变L形井眼轨迹容易形成键槽和磨损套管,同时增加了中靶难度。

  d.鉴于钻井存在井漏危险,因此需综合考虑井眼清洗和井眼稳定,认真研究和选用泥浆的类型,确定各项水力参数。

  f.钻井平台除完成钻井作业外,还要承担许多海底安装任务,因此,钻井作业成为油田开发的关键路线。

  该油田是中外双方利用当今世界高新技术,在南海海域开发的又一个大型深水油田,成功开创了我国只用一艘油轮开发一个海上油田的典范。▪️•★概括起来,所采用的主要新技术有9项:①多功能、标准生产模块组合的浮式生产储卸油轮 FPSO;②可折叠悬挂式组合底盘HOST;③多相水下电驱动海底增压泵;④新式可解脱的沉没式STP单点系泊系统;⑤深水吸力锚;⑥水下双定位卧式采油井口;⑦立管重力垂直对接安装新工艺;⑧油田全水平井开发,有2000m以上的单井水平段沿断层走向拐弯钻进;⑨电液遥控无潜水作业方式。

  陆丰22-1油田位于亚热带地区,受季风影响,频繁的台风和从西伯利亚来的强烈寒流使该地区海况更加恶劣。△▪️▲□△内波流是一种海洋水下流,对海洋建筑物的安全和生产操作都产生极为不利的影响。主要的环境参数如下:

  海水温度:①表层最高温度30.42℃;②表层平均温度24.81℃;③表层最低温度21.5℃;④底层最低温度10.78℃

  陆丰油田水深333m,海况恶劣,△地质情况复杂,油藏气油比低、□▼◁▼压力低,早期含水高、含蜡高,油田开发难度很大。中国海油与挪威国家石油公司应用高新技术,将无商业开采价值的油田变为有开采价值的油田的经营理念,经过认真细致的经济评价和技术研究,最后确定采用近几年海上石油开发的新技术,用技术上可行、设备简单、费用少的工程开发方案:只使用1艘多功能浮式生产油轮,配合水下井口方案。油流通过海底水下井口直接输送到多功能浮式生产油轮上进行处理,然后用穿梭油轮外运。

  与以往常规油田开发方式建造平台、设置单点、铺设海底管线、系泊浮式生产设施的开发方式完全不同,陆丰22-1油田只租用1艘新造的多功能浮式生产油轮,在陆丰22-1油田作业2~7年后,还可以到其他油田服务,这将大大降低油田初期资金投入和总体工程开发费用,使本来不具备开发条件的边际油田具有了更高的商业开发价值。据估计,这种开发方式使油田开发设备投资至少减少了将近一半。

  陆丰22-1油田开发工程设施主要包括(图12-2):5口水平井;水下悬挂式组合井口底盘HOST;用于人工升举的多相电驱动海底增压泵;装有生产模块的多功能浮式生产油轮“睦宁号”;可解脱的沉没式转塔生产系泊系统;4功能(产出液、高压电、低压信号和液压)多通道旋转接头。

  陆丰22-1油田采用5口水平井,水平井段长达470~2060m。水平井井口和采油树坐落在铰链式组合底盘上,生产井的液流经采油树输送到底盘上的生产管汇,再进入2条203.2 mm(8in)柔性生产立管,柔性生产立管回接到浮式生产储油装置上。

  “睦宁号”浮式生产储卸油轮是由多功能穿梭油轮改造而成的,该油轮船长253m,宽42m,具有双壳体,总载重量10.3×104t,★-●△▪️▲□△▽可储存原油10.2×104t(64万桶)。处理设备安装在主甲板后方,设计原油日处理能力为1.9×104m3(12.5万桶)油水混合液;主机机舱、生活区和直升机甲板设置在船艏,所有的油舱均可蒸汽加热。货油、压载泵舱以及电力螺旋桨发动机机舱也设在船艏。船上使用柴油电动推进器及动力定位系统,该系统在不使用锚时仍能使船保持在预定位置。中央控制室(CCR)可对船上的主要设备和水下生产实施进行监控。生活区定员86人。船上还安装了3个自由落体式救生船。

  由于原油含蜡高,生产处理设备必须保持原油温度在62℃以上。进舱合格原油的含水标准设计为0.3%,分离出来的生产水处理到含油量低于50×10-6,符合环境保护排放标准后排入大海。

  在强台风到来时,海上人员需要从现场撤离,“睦宁号”浮式生产储卸油装置可以从沉没式转塔生产系泊系统迅速解脱撤离。★△◁◁▽▼

  “睦宁号”系泊用6个吸力锚固定在沉没式浮筒上,该浮筒可系泊到浮式生产储卸油轮上,也可在浪高7m时解脱。★▽…◇解脱后STP浮筒沉入水下约45m处。由挪威APL公司和天津海王星工程技术有限公司设计的吸力锚,直径5m,高度10m,单个锚重量45t,单锚设计系泊力680t。

  STP-RC旋转接头包括6个高压电旋转接头向增压泵供电,1组液压旋转接头向水下装置提供液压动力和注化学药剂,1组控制讯号旋转接头在顶部设施和水下控制系统之间传递讯号,还设有2条φ203.2mm原油生产通道,水下生产的原油通过这两个通道输往“睦宁号”。

  全称Hanger Over Subsea Template,简称HOST,是挪威Kongsberg Offshore a.s(简称KOS)海洋工程公司近两年研制开发的井口底盘。陆丰22-1油田所使用的是目前世界上第二套,是我国海上油气田首次采用HOST系统井口。HOST系统的主要特点如下。

  针对常规整体式底盘在制造、北京pk10在线玩app运输、安装和生产过程中所表现出来的弊端,HOST系统把整体式底盘分成中心模块和若干个井口导向模块HOGS。导向模块的数量和大小视油田规模和井数而定,适应性强。

  中心模块固定后,把井口导向模块逐一组装到中心模块周围,再根据作业程序相继把钻井用的井口和完井用的采油树通过导向柱分别安装到导向模块上。所有安装作业都可以用常规的钻井平台来实现。

  HOST底盘可分成若干个小模块,并且是专门为常规半潜式钻井平台6.5m×5.5m月池设计的,因此,它可以用驳船送到平台月池下方,再用吊机吊装到月池上,同平台一起拖航到目的地,下放到井位。用于陆丰22-1油田的HOST系统的中心模块尺寸为5.95m×5.45m×1.777m,重量为30t。

  HOST井口所用的完井系统适应常规完井要求,井口系统使用UWD-5型103.3MPa(150001b/in2)系列,油管悬挂器使用常规的127mm×50.8mm(5in×2in)系统。177.8mm(7in)油管挂与平卧式采油树是HOST系统的特点。

  b.钻井平台和HOST中心模块拖到油田井位后,首先对海底障碍物进行调查,检查范围为40m,海床坡度低于1.0°,同时检查月池区导向绳和气动绞车以及再回收导向绳接头。

  c.钻井平台定位合格并压载后即可开始钻1066.8mm(42in)中心井眼,井眼设计深度394m,测量井斜α小于或等于0.5°,▼▲起钻前替入20m3的高黏泥浆。用水下机器人ROV在距井眼4m左右处安装一个传感器,在6m前后处安装3个2m长绳索的浮标,用于检查中心模块的安装高度。

  ·用常规下套管方法连接914.4mm中心导管串,接上762mm(30in)导管井口头下入工具和固井管串并作好标记。

  ·割开中心模块和钢梁以及钢梁与月池左右舷之间的固定焊点;下放导管串并坐到月池上的HOST中心模块上,锁紧中心模块的上锁模块,卡紧中心导管,推出下锁模块卡紧中心导管,确认处于锁紧状态。

  ·把导向绳的导向头插入中心模块4角相应的导向柱并锁紧,上提中心模块并移开模块下的钢垫梁;往中心导管灌注海水,关闭下入工具上的阀门;将中心模块下放到海床上方,在下放过程中保持导向绳处于拉直状态,当中心导管离海床3~5m时,借助ROV寻找浮标并对准1066.8mm井眼下入导管鞋;继续下放中心模块,直到离海床2m为止,从中心模块上表面至海床的最大距离控制在3.5m之内;用调整4根导向绳松紧的方法控制中心模块的水平度使其斜度小于2°。

  ·用常规方法固井,注水泥浆后,保持中心模块静止直至水泥硬化;检查和调节中心模块的水平度使其等于或小于0.10,最大0.3°。

  ·用ROV将1根导向绳绳头插入平衡仪连接头使之扣紧,从中心模块上拉出水平仪并起出水面;重新下入该导向绳,并插入下次要下的导向模块(HOGS)相应的导向柱上。

  井口导向模块(HingOverStructure)系中心模块连接井口的特殊机构,起到支撑和悬挂井口以及将导管下入井眼的作用。◆▼HOGS模块也是用钻机安装的。

  ·用ROV检查中心模块可旋转分离的导向杆(GuidePost)接头处于作业状态,并确认锁紧插销位置。

  ·用月池后吊车把下入工具组装到HOGS上,然后起吊到平台船尾月池后方,再把从钻台上下来的吊环接到下入工具的吊环上,由司钻和吊车司机联合操作,将HOGS送到月池作业区。

  ·连接导向绳,用钻杆送下HOGS,下入工具借助导向柱的作用使HOGS坐在中心模块的正确位置上。

  ·钻机移位,然后接上中心模块上相应的导向柱,即可进行下一个HOGS的安装。

  ·用ROVXX起HOGS上的补心,用月池后绞车将导向架FGB移至月池中间。

  ·用吊装HOGS同样的方法把FGB移到钻机转盘底下,连接762mm导管,并用钻杆下放到月池,导管坐封在FGB上,然后下放导管和FGB。

  ·将导管鞋插入相应的HOGS,坐封FGB到HOGS上,调整水平度小于0.5°;注水泥浆固井并核实FGB的水平度。

  ·把中心模块管汇送到月池下方作业区,将提升中心模块的钢丝绳和钻杆接头对接,提升钻杆,吊起中心管汇模块。

  ·通过中心管汇模块的一对对角导向柱,把导向绳下放到海底中心模块上并对接到事先安装的导向杆上;下放中心管汇模块并坐到中心模块底盘上使其固定。

  h.中心模块HOST系统的安装时间仅3.35d,比计划的7.5d提前了4.15d;而中心管汇模块的安装时间为38h,比计划的60h提前了22h。中心管汇模块安装后,开始水平采油树安装作业,5口采油树安装作业时间为293h。◇▲=○▼=△▲

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