水下生产系统基本组成
二、水下生产系统基本组成
采油树
井口与管汇
控制系统
控制缆
ROV/ROT
标准
系 统 组 成
XT
采
油
树
底
盘
管
汇
井口控制系统
基本设备----采油树
作业方式:全潜水‐半潜水‐无潜水
结构模式:泥线悬挂‐‐常规‐‐‐卧式
压 力:5000、10000、15000
撬装程度:干式—半干式‐‐‐湿式
采油方式:ESP、自喷等
基本设备----采油树
水下卧式采油树
•复合电液压控制
•ROV操作面板
•大通道油管头设计
•无需移动采油树就可以进行修井作业
•16个、三类阀门...
二、水下生产系统基本组成
采油树
井口与管汇
控制系统
控制缆
ROV/ROT
系 统 组 成
XT
采
油
树
底
盘
管
汇
井口控制系统
基本设备----采油树
作业方式:全潜水‐半潜水‐无潜水
结构模式:泥线悬挂‐‐常规‐‐‐卧式
压 力:5000、10000、15000
撬装程度:干式—半干式‐‐‐湿式
采油方式:ESP、自喷等
基本设备----采油树
水下卧式采油树
•复合电液压控制
•ROV操作面板
•大通道油管头
•无需移动采油树就可以进行修井作业
•16个、三类阀门
•SCSSV、生产阀、化学药剂注入阀可
以直接关断(ESD)
组 成:采油树帽、油管挂、本体等
•新技术:湿式电接头
基本设备----采油树
基本设备----采油树
大通道油管头设计
无需移动采油树就可以进行修井作业
16个、三类阀门
SCSSV、生产阀、化学药剂注入阀可
以直接关断(ESD)
组 成:采油树帽、油管挂、本体等
新技术:湿式电接头
干式采油树的特点:
¾成本高;
¾水深影响大;
¾结构复杂、设备仪器繁多
;
¾可能与SPAR & TLPs连接
;
¾可与刚性立管连接;
¾单井流动安全性好。
湿式采油树的特点:
¾成本相对低;
¾水深影响较小;
¾结构相对简单;
¾维修复杂;
¾能适应不同类型立管;
¾存在流动安全性问题。
在水深大于1800米,倾向于采用湿式采油树
基本设备----采油树
沉箱式水下采油树价格高于一般的湿式采油树
40%左右,而且适应性较差。
20世纪60~80年代期间,主要采用立式结构;
20世纪90年代后出现卧式采油树。
卧式采油树比立式采油树维修方便,节省时间;
趋势:卧式采油树
基本设备----采油树
¾1 CameronDC 海底电动采油树
特点:
¾具有独特的全电动系统;
¾较低的OPEX/CAPEX ;
¾99%的可靠性;
¾可以在几乎无限水深范围内以及
离岸160公里的边际油田使用
基本设备----采油树
Aker Kvaerner公司的采油树在安哥拉的应用
¾WCT GLL 系列
WCT GLL 1000(水深:1000)
WCT GLL 2000
(水深:2000)
WCT GLL 1000(水深:3000)
基本设备----采油树
基本设备‐‐‐‐水下井口、管汇
集中式 分散式 折叠式
HOST
特点:
•模块化设计:化整为零;
•安装方便:底盘和井槽可以通过
月池安装;
优点:
简化工艺、节省费用
参考尺寸:
外形:5950mm*4540mm
井间距(MIN):3.8m、5.6m
折叠钻井底盘
基本设备‐‐‐‐水下井口、管汇
特点:
• 可适合于水深大于2000米;
• 可使用ROV维修和监测;
• 集成化模块;
• 可通过增加模块阀组改变管汇容量。
基本设备‐‐‐‐水下井口、管汇
水下管汇中心主要具有以下功能:
¾钻海底丛式井和连接卫星井;
¾汇集井液;
¾实现注水和气举;
¾传递控制和数据信号;
¾注入化学药剂;
¾对单井的产液进行测试和计量。
基本设备‐‐‐‐水下井口、管汇
管汇和跨接管
基本设备‐‐‐‐水下井口、管汇
水下管汇中心
特点:可适合于水深大于1000米;
6-Slot 深水管汇中心
8-Slot 深水管汇中心
基本设备‐‐‐‐水下井口、管汇
水下控制系统
阀
门
开
启
提供液压液
清管器阀门
采油树大部分阀
门
化学药剂注入 防腐剂、发泡剂等 采油树
电
力
信
号
传
输
水下控制管汇终端
水下控制模块
工作电力、指
令
压力、温度、电潜泵运行参
数
直接液控
导向液控
顺序液控
液
压
近距离
早期
直接电液压
复合电液压
电
液
数字传输方式和水下驱动方式
水下控制系统
HPU
CHEMICAL
INJECTION SKID MCS
J-BOX
SCM1
TREE1
SCM2
TREE2
SCM3
TREE3
SCM4
TREE4
ESD
水下控制管束终端(SUTU)
UMBILICAL
HYDR.(2HP\2HL\1RETURN)
5CHEM
EL(electricity\single)
UPS PUMP CONTROL
PANEL
化学药剂
分配单元
Chemica
l
Electricity
Single
液压液
分配单元
HydraulicLI
C
5线MQC
PC 上部设施
控制管束
水下控制模块
液压跨接管
化学药剂注入
电力信号
水下控制系统
复合电液控制基本水面水下设备
CX井口平台上部设施UTH
井下安全阀、
生产主阀、
化学药剂
HPU
水下控制系统
原理:
弱电信号---SCM--单片机---高压蓄能器---阀组
特点:水面为主,水下为辅
水下控制系统
控制系统-控制管束终端
水下控制系统
在墨西哥湾某深水
油田(1500米)典
型的水下控制系统
特征:¾水深可达3000 米;
¾紧凑、轻便和小巧,安装方便
;
¾功能齐全:每个标准模块里,
共有32种控制功能;
¾可使用常规的ROV进行维修和
检测;
¾可靠性高;
目前已在墨西哥湾、西非深水油
田广泛使用。
水下控制系统
1--高压液压线
2--高压液压备用线
3--液压回流线
4--低压液压线
5--低压液压备用线
6--化学药剂注入线
7--化学药剂注入线
8-10化学药剂注入备用
线屏蔽线
轴向护条
铠装钢丝
沥青层
填料
1根高压控制管
1根低压控制管
1根高压控制管备用线
1根低压控制管备用线
1根液压回流管
3*4电缆(每个采油树
1根供电、1根信号线)
电压:12-28V DC
电压:4-20mA
化学药剂注入管
水下控制管束
控制管束剖面示意图
ROV技术
Aker Kvaerner公司的ROV技术
设计水深:3000米;
Aker Kvaerner公司提供的ROV
和其操作工具ROT 已在北海
North Sea Statoil Kristin Project
和西非的深水Total Dalia project
中广泛使用。
水下遥控作业机器人(ROV)
作用:
能够代替潜水员执行
一切作业;
协助安装作业、具有
较强的机动性;
进行例行的日常维修
和检测;
可以执行高界面的综
合性任务;
• 主要功能
旋转工具模块;
机械手插入式液压推进器;
自动对中伸缩液压驱动器;
辅助作业工具;
柔性工作绳剪断装置;
电缆剪断装置;
低压冲洗舱
电缆抓紧器
定位伸缩吸盘
液压园盘锯
一支七功能Schilling机械手,
一支五功能Schiling大力机
械手
Oceaneering AS的ROV产品
Minimum ROVHydra®
MAGNUM ROVs
三种ROV都可在水深为3050m
安全操作
Minimum ROV
Hydra® MAGNUM ROVs:
E-Magnum
E-Magnum
ROV技术
URT修井工具
ROT技术
图 9 跨接管的测量、预制、安装示意图
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管汇和跨接管
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水下遥控作业机器人(ROV)�
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URT修井工具
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