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1、水下生产系统第一章：水下生产系统发展概述1、从浅水走向深水原因对能源需求的增长 陆上及浅水资源开发已经到达成熟期，并开始减少。 高油价，降低开发成本 深水技术的快速发展（深水钻井技术、水下增压和分离技术等）水深、环境条件、油气田位置和油气输送成本等综合因素决定了油田的开发为何采用水下生产系统？ 能将井口布置在现有平台有效钻井范围以外的地方； 高油价，降低开发成本； 深水技术的快速发展（深水钻井技术、水下增压和分离技术等）2、水下生产系统组成 立管和海管、水下采油树、水下增压系统、水下分离系统、回注系统、水下 管汇、跨接管、管道终端、连接器3、我国水下生产系统发展展望1）国外规范和成熟经验是重要
2、参考资料2）但由于中国南海海域的特殊条件（台风频繁、较强的内波流作用、复杂海底 地形、油田离岸距离远等），相关的技术不可能完全照搬，必须针对南海的 独特海况与离岸距离，做出创新性的研究与设计。3）采油树结构复杂，涉及机械、力学、密封、材料、控制、安全、钻井、海洋 工程等学科。一旦具备了水下采油树的设计、制造、安装和测试能力，就可 以设计制造其他水下产品，突破国外技术封锁，自主开发深水油气田。第二章：立管系统立管主要功能生产立管：将流体从地底油藏传输到海面浮式设施注入立管：回注气体或液体到地底油藏外输立管：将处理过的油气传输到陆上或穿梭油轮钻井立管：钻井工具通道立管类型从本身的特点可分为钢悬链线
3、立管（SCR）、顶部张紧立管（TTR）、柔性立管 （FR）、混合立管（HR）深水立管的主要挑战：立管系统的费用对水深非常敏感；立管系统的安装费用对水深也非常敏感；安装时需要具有足够能力的特殊安装船舶；对于焊接和检验质量的要求高；在立管设计中的主要考虑因素为重量和疲劳寿命。立管的组装柔性立管和脐带缆通过陆上组装而成； SCR通过立管安装船舶焊接作业线组装而成; TTR通过连接法兰或连接接头组装而成。SCR 容易发生破坏的部位顶部柔性接头和底部触地点TTR 顶部张紧系统形式浮筒式和张紧器式FR 优点 无 VIV 连接和解脱方便 疲劳寿命长管线在海底覆盖面积小可重复利用抗腐蚀性能好FR 类型UN-B
4、ONDED PIPE 和 BONDED PIPE混合立管特性 经济有效 具有独立的浮筒 对浮式平台的负载小 紧凑构型-占地面积小在有限的空间内能容纳多根立管 消除了单独垂直立管的相互影响 无管土相互作用影响立管设计考虑因素 1）立管功能要求 2）海洋环境条件 3） 工程地质条件 4）施工场地条件 5）施工机具条件第三章：水下采油树采油树功能 采油把流体从井中输入到海底管道（生产型采油树）或者把水和气注入 到海底（注入型采油树） 安全控制 通过控制系统指挥，关闭阀门，保证流体的输送或者注入都 能够安全地停止，防止水下事故发生。 压力调节调节环空压力，可以释放完井时的多余压力。 连接功能采油树和井
5、口设备及跨接管连接器等连接。 其他功能，例如用于酸化、裂化、生产测试、往井下注入化学试剂等。水下采油树的基本类型 立式采油树 卧式采油树立式和卧式采油树的区别 立式采油树的阀门是在竖直的生产通道上放置，油管悬挂器放置在井口头或 者油管头内，因此要想进行提起油管修井需移开采油树。卧式采油树是将控制生产的阀门水平放置，将油管悬挂器放置在树体内部， 以此使竖直通道可以与井下连通，可以不用回收采油树而进行提起油管修井卧式采油树的类型分体式采油树和整体式采油树卧式采油树标准核心部件树体井口连接器油管悬挂器内部采油树帽顶部阻塞器采油树帽控制模块（SCM）穿越器采油树选型依据井的参数控制系统选型流动性井口头
6、型式第四章：水下管汇管汇主要作用：1）减少浮式装置（平台）上立管的数量，以使平台所受载荷最小并节约平台 空间，降低管线成本；2）在浮式装置到达之前，可以提前安装，缩短油田建设工期；3）优化水下设施布局。管汇主要部件： 水下管汇系统主要包括管汇主体、清管回路模块、控制模块、保护结构、中 间部分、防沉板、支撑结构等几大模块组成。管汇按功能分类集油管汇、分配管汇、混合管汇管汇结构设计通常包括：生产管线设计、结构框架设计、药剂注入管线设计第五章：跨接管跨接管类型垂直跨接管：倒u、M肘管、M弯管、三维水平跨接弯 ：无海底支撑、 有海底支撑、三维跨接管设计方法壁厚设计、悬跨长度设计、形状确定、强度校核、吊
7、装和下放分析第六章：管道终端管道终端结构组成：管系奁缆孔穀座有缘昉沉板水下隔辭泌/YOKE管道终端（PLET ）安装方法:首端安装和末端安装第七章：水下连接器连接器系统组成：连接器本体预先连接在跨接管端部毂座预先安装在水下管汇或采油树上安装工具一一套在连接器本体上，用于连接器锁紧和解锁其它辅助工具包括ROV、密封件更换工具、毂座清洗工具等连接器按连接原理分类型卡箍式连接器 和套筒式连接器连接器按驱动方式分类型液压式连接器 和机械式连接器第八章：潜水器技术常见的潜水器系统大致可分为： 载人潜水器（HOV）自治潜水器（AUV）带缆无人遥控潜水器（ROV）深海拖曳系统（DT） 水下滑翔器（Glide
8、r）NOV； ROV. AUV的比较H O 挺员鑒n餉蠶蠶是I有无带源 自幽11视察、摄 馭探测、取样、 作业很短小时ROT无有11鬻观察、摄 像、探测、取样、 作业鑿就黑素呈A U 7无无带源 自能IIr r测 绘擁探?IJ1_有是ROV的分类观察级 ROV 和工作级 ROV第九章：深水海上油气田工程开发模式水深周圉 设施当地修片 要求投资 风险需岸 距离影啕幵岌構丸逸择的圭農闵盍戏直野嶠规绅眾下孔基中焉影响开縊 模式选择 的因素环境 条件 *船朗 资漁平台 退役地馬 地貌乱一 st.也fft 當秦绅畳和.FPSOJ*升舍才式开采舉式井盡毘苗遗静範刊探手才童+ u桔戟耳-中考油藏 特性1修无
9、#韭宜 谧备崟蛊印抄 奉JL去劇TLP弗悬述 T425mJ斗自戻空.菱严玉進环暁怎护、旣弃轼式Stand-aloneTie-back优势能连接相邻多个油 2便以訝幵 技卫星油出投产时间快少投入丄桓较小劣势高投入 大工程投产时间慢只能能连接相網两个汩田， 巨不便于A后尸发卫星汨田蟲L旳.来油树、管汇竿水卜生 产磊经容易旦理问题任距葯输送而临流旬俣障问 題第十章：安装技术深水设备安装工程需要考虑的主要问题分为以下几个方面：1、提升与下放系统：该问题主要考虑下放载荷的重量，提升载荷的动态响 应，提升系统的提升能力。2、载荷控制与定位：该问题主要包括：准确定位、放置海床时的稳定性。3、气候窗条件水下生产系统的三种安装方法传统吊装法滑轮法A下摆法深水立管安装方法S-LAY、J-LAY、REEL-LAY
水下生产系统知识讲解
