水下生產(chǎn)系統(tǒng)

水下生產(chǎn)系統(tǒng)引言

1.1

范圍

目前深水油氣田開(kāi)發(fā)面臨的主要挑戰(zhàn)是，缺少一個(gè)穩(wěn)定的平臺(tái)用于支撐生產(chǎn)設(shè)施并將生

產(chǎn)流體輸送到這些設(shè)施。而水下生產(chǎn)系統(tǒng)可以提供一種具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的開(kāi)發(fā)方案，可減少

乃至完全消除（在個(gè)別情況下）對(duì)地面生產(chǎn)設(shè)施的需求。圖1.1

-水下生產(chǎn)系統(tǒng)提供一種高效，經(jīng)濟(jì)的深水油氣田開(kāi)發(fā)方案

本研究主要是為了對(duì)水下生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行概述。論述的關(guān)鍵主題包括：·

水下生產(chǎn)系統(tǒng)主要部件及其功能的一般說(shuō)明；·

水下生產(chǎn)設(shè)施的界面要求；·

水下開(kāi)發(fā)油田工程模式的考慮；·

風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域和風(fēng)險(xiǎn)管理問(wèn)題的識(shí)別。

1.2

條例、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1

國(guó)際規(guī)范

·

ANSI

B31.3《化工廠及煉油廠管道》；

·

API

RP

2R《海上鉆井隔水管接頭的設(shè)計(jì)、評(píng)估和試驗(yàn)》；·

API

5A《套管、油管和鉆桿規(guī)范》；

·

API

5AC《套管、油管和鉆桿規(guī)范》；·

API

5D《鉆桿規(guī)范》；

·

API

5L《管道規(guī)范》；·

API

6A《井口和采油樹(shù)設(shè)備規(guī)范》；

·

API

6D《管道閥門規(guī)范》；

·

API

8A《鉆井和采油提升設(shè)備》；

·

API

14A《井下安全閥規(guī)范》；

·

API

148《井下安全閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝與操作的推薦做法》；

·

API

14D《海上服務(wù)用井口地面安全閥和水下安全閥規(guī)范》；

·

API

16A《鉆穿設(shè)備規(guī)范》；

·

API

17D《水下井口和采油樹(shù)設(shè)備規(guī)范》；

·

API

17G《完井修井隔水管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作》；

·

ASME

IX《焊接和釬焊資格》第二條焊接程序資格和第三條焊接操作資格；

·

ASME

V《鍋爐及壓力容器規(guī)范》（第五卷

無(wú)損檢測(cè)）；

·

ASME

VII《鍋爐及壓力容器規(guī)范》（第八卷

壓力容器建造規(guī)范第1冊(cè)和第2冊(cè)）；

·

ASME/ANSI

B16.34《閥門法蘭、螺紋和焊接端》；

·

DIN

50049-EN

10

204《材料試驗(yàn)文件》；

·

DnV《修井控制系統(tǒng)電氣要求》；

·

DnV《水下生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性和可靠性》；

·

DnV《認(rèn)證說(shuō)明》第2.7-1條“吊裝證書要求”（海上容器）；

·

DnV

RPB401《陰極保護(hù)設(shè)計(jì)推薦做法》；

·

EN

10204《金屬制品一檢驗(yàn)文件的類型》；

·

FEA-M

1990《海上平臺(tái)電氣設(shè)備條例》；

·

IEC

92.101《船用電氣裝置》定義和一般要求；

·

IS0

10423《井口和采油樹(shù)規(guī)范》(代替API

6A);

·

IS0

10432-1《井下安全閥標(biāo)準(zhǔn)》；

·

IS0

10433《海上服務(wù)用井口地面安全閥和水下安全閥規(guī)范》（代替AP1

14D）；

·

IS0

13628《石油天然氣行業(yè)鉆井和采油設(shè)備》；

·

IS0

13628-1《石油天然氣行業(yè)水下生產(chǎn)系統(tǒng)一般要求和推薦做法》；

·

IS0

13628-2《石油天然氣行業(yè)水下和海上應(yīng)用撓性管系統(tǒng)》；

·

IS0

13628-3《石油天然氣行業(yè)輸送管道泵送系統(tǒng)》；

·

IS0

13628-4《石油天然氣行業(yè)水下井口和采油樹(shù)》；

·

IS0

13628-5《石油天然氣行業(yè)水下控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作》；

·

IS0

13628-6《石油天然氣行業(yè)水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)》；

·

IS0

13628-7《石油天然氣行業(yè)修井/完井隔水管系統(tǒng)》；

·

IS0

13628-9《石油天然氣行業(yè)遙控操作機(jī)具(ROT)維修系統(tǒng)》；

·

IS0

14313《管道閥門規(guī)范》（閘閥、旋塞閥、球閥和止回閥）（代替API

6D）；

·

IS0

3511《過(guò)程測(cè)量控制功能和儀表設(shè)備的符號(hào)表示法》；

·

IS0

898《第一部分螺栓、螺紋和螺母》；

·

IS0

9001《質(zhì)量體系：設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、安裝和維修的質(zhì)量保證模型》；

·

NACE

MR-01-75-94《材料要求：油田設(shè)備用耐硫化物應(yīng)力裂紋的金屬材料》；

NACE

RP0475《注水用材料》；

·

NAS

1638《國(guó)家宇航標(biāo)準(zhǔn)：液壓控制系統(tǒng)用零件的清潔度要求》；

·

SAE

J343《SAE

100R系列液壓軟管和裝置的試驗(yàn)和程序》；

·

SAE

J517《液壓軟管》。

1.2.2

英國(guó)法規(guī)

·

S1.913《設(shè)計(jì)和施工規(guī)范》；

·

S1.1019，英國(guó)法規(guī)(1976)第1019號(hào)《海上裝置作業(yè)安全、健康和福利條例》。

1.2.3

NORSOK標(biāo)準(zhǔn)

挪威水下設(shè)備是根據(jù)挪威石油管理局(NPD)

NORSOK規(guī)范中的條例和要求設(shè)計(jì)的。

NORSOK標(biāo)準(zhǔn)是由挪威石油行業(yè)制定的，屬于NORSOK計(jì)劃組成部分，由OLF（挪威石油行業(yè)協(xié)會(huì)）和TBL（挪威工程行業(yè)聯(lián)合會(huì)）共同發(fā)布。NORSOK標(biāo)準(zhǔn)由NTS（挪威技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）管理實(shí)施。

·

《水下生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作原則》(1

U-DP-O01)；

·

《水下采油樹(shù)系統(tǒng)》(2

U-CR-003)；

·

《水下顏色標(biāo)志》(3

U-CR-008)；

·

《材料選擇》（4

M-DP-O01）；

·

《結(jié)構(gòu)鋼制造》（5

M-CR-101）（1996年1月第2次修訂）；

·

《結(jié)構(gòu)鋼材料數(shù)據(jù)表》(6

M-CR-120)（1994年12月第1次修訂）；

·

《表面處理和保護(hù)涂層》(7

M-CR-501)（1996年1月第2次修訂）；

·

《陰極保護(hù)》（8

M-CR-503）（1994年12月第1次修訂）；

·

《腐蝕監(jiān)控設(shè)計(jì)》(9

M-CR-505)（1994年12月第1次修訂）；

·

《管道的焊接與檢驗(yàn)》(10

M-CR-601)（1994年12月第1次修訂）；

·

《玻璃增強(qiáng)塑料管道材料》(11

M-CR-621)（1994年12月第1次修訂）；

·

《管道材料數(shù)據(jù)表》（12

M-CR-630）（1994年12月第1次修訂）；

·

《專用器材制造商資格》(13

M-CR-650)（1994年12月第1次修訂）；

·

《完井設(shè)備用材料》（14

M-CR-701）（1994年12月第1次修訂）；

·

《鉆柱組件》（15

M-CR-702）（1996年1月第1次修訂）；

·

《套管和油管材料》（16

M-CR-703）（1996年1月第1次修訂）；

·

《非金屬密封材料鑒定及制造商資格》(M-CR-710)（第1次修訂）。1.3

定義和縮略語(yǔ)

ADS

常壓潛水服。

Annulus（環(huán)空）

生產(chǎn)套管與生產(chǎn)油管之間的環(huán)形空間。

BOP

防噴器。

Casing（套管）

尺可逐漸變小的管狀鋼導(dǎo)管，油井是通過(guò)套管鉆成的。

Casing

Program

（套管程序）

一口井中下入的套管次序。普通套管程序?yàn)?0”（地面導(dǎo)管）、20”（表層套管）、13-3/8”（生產(chǎn)套管）。層。套管）、13-3/8”CDU

化學(xué)藥劑（或中央）分配裝置。Completion

Guidebase

（完井導(dǎo)向基座）

裝有生產(chǎn)管連接和輸送管道連接的永久導(dǎo)向基座。

Concentric

Tubing

Hanger

（同心油管懸掛器）

中間為生產(chǎn)井筒、側(cè)面為環(huán)空口的油管懸掛器。

COPS：

動(dòng)力系統(tǒng)通信。

CRA

耐腐蝕合金。

DCS

分布式控制系統(tǒng)。

Drill

Through

Wellhead

（鉆穿井口）

一種為泥線懸掛系統(tǒng)改裝的水下井口，設(shè)有臨時(shí)回接套管用的連接，以

便用地面防噴器鉆井以及之后用泥線采油樹(shù)完井。

DSV

井下安全閥(見(jiàn)

SCSSV)。

Dual

Bore

Tree

（雙筒采油樹(shù)）

一種設(shè)有生產(chǎn)筒和環(huán)空筒垂直通過(guò)采油樹(shù)本體的水下采油樹(shù)。

EDU

配電裝置。

EFAT

擴(kuò)展工廠驗(yàn)收試驗(yàn)。

EFL

電跨接管。

EPU

電力單元。

ESD

應(yīng)急關(guān)斷。

ESP

電潛泵。

FAT

工廠驗(yàn)收試驗(yàn)。

Flowbase（出油基座）

見(jiàn)“完井導(dǎo)向基座”。

HCR

高抗壓潰（性）。

HDM

液壓分配模塊。

Horizontal

Tree

（臥式采油樹(shù)）

一種生產(chǎn)筒和環(huán)空筒通過(guò)樹(shù)側(cè)水平分出、油管懸掛器位于采油樹(shù)上部的

水下采油樹(shù)。

HPU

液壓動(dòng)力單元。

Integral

Valves

（集成閥）

由單一大“閥體”或鍛件加工而成的閥門，構(gòu)成水下采油樹(shù)樹(shù)體部分，

不同于“螺栓固定”閥門。

ISU

綜合功能臍帶纜。

IWOC

安裝和修井控制。

JDT

跨接管配置工具。

LIM

管道保溫監(jiān)控。

LMRP

下部海洋隔水管總成。一種與連接到采油樹(shù)工作筒的小型防噴器類似的

裝置，用于在下放、回收或修理雙筒采油樹(shù)時(shí)緊急井控和解脫隔水管。

Low

Pressure

Housing

（低壓井口頭）

焊接到地面導(dǎo)管（通常為30”

Marine

Riser

（海洋隔水管）

一種與浮式海上鉆井船聯(lián)合使用，用于引導(dǎo)鉆柱以及在鉆井船與水下防

噴器之間循環(huán)鉆井液的系統(tǒng)。

MASCOT

模塊和地面計(jì)算機(jī)操作測(cè)試器。

MCS

主控站。

MMI

人機(jī)接口。

Mono-Bore

Tree

（單筒采油樹(shù)）

一種生產(chǎn)井筒垂直通過(guò)采油樹(shù)本體、環(huán)空筒從樹(shù)側(cè)引出的水下采油樹(shù)。

Mudline

Conversion

System

（泥線轉(zhuǎn)換系統(tǒng)）

一種可用轉(zhuǎn)換泥線懸掛系統(tǒng)來(lái)接收泥線采油樹(shù)的設(shè)備系統(tǒng)。

Mudline

Suspension

System

（泥線懸掛系統(tǒng)）

位于使用地面防噴器鉆成的海上井中、泥線或泥線以下的套管懸掛系統(tǒng)。

Mudline

Tree

（泥線采油樹(shù)）

一種安裝在泥線懸掛系統(tǒng)上的水下采油樹(shù)。

Mudline

Wellhead

（泥線井口）

一種與泥線懸掛系統(tǒng)一起使用的水下井口。

OS

操作員工作站。

Pack-Off（封隔）

安裝十套霄懸掛器中的密封系統(tǒng)，用來(lái)密封連續(xù)套管柱之間的環(huán)形空

間。

Permanent

Guidebase

（永久導(dǎo)向基座）(PGB)

一種連接到低壓殼上的裝配式鋼結(jié)構(gòu)，用于通過(guò)地面導(dǎo)向柱和導(dǎo)向繩將

設(shè)備導(dǎo)入和導(dǎo)到井口。

PLEM

管道終端管匯。

Production

Casing

（生產(chǎn)套管）

生產(chǎn)油管下放其中的最后一節(jié)套管。

Production

Flowline

（生產(chǎn)輸送管道）

用來(lái)從采油樹(shù)向生產(chǎn)處理設(shè)施輸送生產(chǎn)流體的管道。

Production

Platform

（生產(chǎn)平臺(tái)）

本草甲“生產(chǎn)平臺(tái)”是指接收和處理水下井生產(chǎn)流體的地面生產(chǎn)主設(shè)施?？赡苁枪潭ㄊ狡脚_(tái)、自升式生產(chǎn)平臺(tái)或者浮式結(jié)構(gòu)物，例如：深吃

水立柱式平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、張力腿平臺(tái)或浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置．

Production

Riser

（生產(chǎn)立管）

用來(lái)從海底向地面生產(chǎn)處理設(shè)施輸送生產(chǎn)流體的管道。

Production

String

（生產(chǎn)管柱）

見(jiàn)“生產(chǎn)油管”。

Production

Tubing

（生產(chǎn)油管）

從油層向采油樹(shù)輸送生產(chǎn)流體的油管。

PVT

壓力、體積和溫度。

ROV

遙控操作裝置。

SCM

水下控制模塊。

SCMMB

水下控制模塊安裝基座。

SCMRT

水下控制模塊下放工具。

SCSSV

地面控制水下安全閥。

Seal

Assembly

（密封總成）

環(huán)空密封總成。見(jiàn)“封隔”部分。

SEM

水下電子裝置模塊。

SFL

鋼跨接管。

Side

Valve

Tree

（旁閥采油樹(shù)）

見(jiàn)“臥式采油樹(shù)”。

Single

Bore

Tree

（單筒采油樹(shù)）

一種生產(chǎn)井筒垂直通過(guò)采油樹(shù)本體、環(huán)空筒從樹(shù)側(cè)引出的水下采油樹(shù)。

Single-BoreTM采油樹(shù)

Dril-Quip公司單簡(jiǎn)采油樹(shù)。

SIT

系統(tǒng)聯(lián)合試驗(yàn)。

Subsea

Production

Manifold（水下生產(chǎn)管匯）

安裝在海底的裝配式鋼結(jié)構(gòu)，用于生產(chǎn)集輸、分配和控制。

Subsea

Production

Template（水下生產(chǎn)基盤）

用來(lái)支承多個(gè)水下井及一個(gè)結(jié)構(gòu)上關(guān)聯(lián)管道和控件的裝配式鋼結(jié)構(gòu)。

Subsea

Tree（水下采油樹(shù)）

安裝在水下井口上的采油樹(shù)。

Subsea

Wellhead

（水下井口）

一種焊接在水下井表層套管上的機(jī)加工鍛鋼井口頭，在鉆井和采油過(guò)程

中可將防噴器或水下采油樹(shù)安裝在上面，以控制油井和抑制井壓．

Surface

Conductor

（表層導(dǎo)管）

一開(kāi)鉆井時(shí)為控制鉆頭方向安裝的第一層套管（通常30”）?？赏ㄟ^(guò)錘入、

噴射或鉆進(jìn)方式下入。

Surface

Tie-Back

System

（地面回接系統(tǒng)）

一種由特殊連接器和套管組成的系統(tǒng)，用來(lái)將油井套管從泥線懸掛系統(tǒng)

延伸到地面完井系統(tǒng)。

TCU

上部控制裝置。

Temporary

Guidebase

（臨時(shí)導(dǎo)向基座）

中心設(shè)有一個(gè)開(kāi)口和漏斗形導(dǎo)向承口的裝配式鋼結(jié)構(gòu)，用于第一次開(kāi)鉆

時(shí)導(dǎo)入地面導(dǎo)管，或者鉆入表層導(dǎo)管時(shí)控制鉆頭方向。

TEPU

測(cè)試電力單元(EPU)。

TFL（過(guò)輸送管道）

一種專用修井系統(tǒng)，其專用工具將穿過(guò)生產(chǎn)輸送管道沿牛產(chǎn)油管泵入．

Through-Bore

Tree

（通鉆采油樹(shù)）

一種生產(chǎn)井簡(jiǎn)垂直穿過(guò)采油樹(shù)本體和采油樹(shù)本體中油管懸掛器的水下

采油樹(shù)。

Tree

Connector

（采油樹(shù)連接器）

設(shè)在采油樹(shù)底座的機(jī)械裝置，它通過(guò)一個(gè)液壓或機(jī)械驅(qū)動(dòng)器把采油樹(shù)與

井口連接起來(lái)。見(jiàn)“井口連接器”。

Tree

Mandrel

（采油樹(shù)工作筒）

一種位于雙筒水下采油樹(shù)上部的機(jī)加工轂，用于連接采油樹(shù)下放工具或

下部隔水管總成和接通采油樹(shù)孔。

Tree

Running

Tool

（采油樹(shù)下放工具）

一種特別設(shè)計(jì)的工具，用于將水下采油樹(shù)下放到井口并驅(qū)動(dòng)采油樹(shù)連接

器，同樣也用于從井口移走采油樹(shù)。對(duì)于雙筒采油樹(shù)，有時(shí)將該工具裝

到下部隔水管總成上。

Tubing

Hanger

（油管懸掛器）

井口系統(tǒng)組件，用來(lái)支撐井內(nèi)生產(chǎn)油管，并將生產(chǎn)筒和環(huán)空筒與防噴器

或水下采油樹(shù)對(duì)齊。

Tubing

Head（油管頭）

該術(shù)語(yǔ)有時(shí)用于帶油管懸掛器但不帶套管懸掛器的井口。

見(jiàn)“泥線井口”。

Tubing

Spool

Adapter

（油管短節(jié)異徑接頭）

一種井口異徑接頭，用于：1）從一種剖面形式轉(zhuǎn)換為另一種剖面形式；

2)原表面損壞時(shí)提供一個(gè)新井口密封表面。

TUTA

上部臍帶纜終端總成。

TUTB

上部臍帶終端盒。

UJB

臍帶纜接線盒。

UPS：

不間斷電源。

USV

上部抽汲閥。

UTA

臍帶纜終端總成。

UTH

臍帶纜終端頭。

VSE

閥門特征仿真器。

Wellhead

oConnectr

（井口連接器）

一種通過(guò)嚙合和鎖定井口剖面將其他設(shè)備連接到井口的機(jī)械裝置。見(jiàn)

“采油樹(shù)連接器”。

Wellhead

Profile

（井口剖面）

井口上部的外部機(jī)加工剖面，為防噴器連接器或采油樹(shù)連接器提供一個(gè)承載臺(tái)肩和密封表面。（通鉆采油樹(shù)）

采油樹(shù)。

Tree

Connector

（采油樹(shù)連接器）

設(shè)在采油樹(shù)底座的機(jī)械裝置，它通過(guò)一個(gè)液壓或機(jī)械驅(qū)動(dòng)器把采油樹(shù)與

井口連接起來(lái)。見(jiàn)“井口連接器”。

Tree

Mandrel

（采油樹(shù)工作筒）

一種位于雙筒水下采油樹(shù)上部的機(jī)加工轂，用于連接采油樹(shù)下放工具或

下部隔水管總成和接通采油樹(shù)孔。

Tree

Running

Tool

（采油樹(shù)下放工具）

一種特別設(shè)計(jì)的工具，用于將水下采油樹(shù)下放到井口并驅(qū)動(dòng)采油樹(shù)連接

器，同樣也用于從井口移走采油樹(shù)。對(duì)于雙筒采油樹(shù)，有時(shí)將該工具裝

到下部隔水管總成上。

Tubing

Hanger

（油管懸掛器）

井口系統(tǒng)組件，用來(lái)支撐井內(nèi)生產(chǎn)油管，并將生產(chǎn)筒和環(huán)空筒與防噴器

或水下采油樹(shù)對(duì)齊。

Tubing

Head（油管頭）

該術(shù)語(yǔ)有時(shí)用于帶油管懸掛器但不帶套管懸掛器的井口。

見(jiàn)“泥線井口”。

Tubing

Spool

Adapter

（油管短節(jié)異徑接頭）

一種井口異徑接頭，用于：1）從一種剖面形式轉(zhuǎn)換為另一種剖面形式；

2)原表面損壞時(shí)提供一個(gè)新井口密封表面。

TUTA

上部臍帶纜終端總成。

TUTB

上部臍帶終端盒。

UJB

臍帶纜接線盒。

UPS：

不間斷電源。

USV

上部抽汲閥。

UTA

臍帶纜終端總成。

UTH

臍帶纜終端頭。

VSE

閥門特征仿真器。

Wellhead

oConnectr

（井口連接器）

一種通過(guò)嚙合和鎖定井口剖面將其他設(shè)備連接到井口的機(jī)械裝置。見(jiàn)

“采油樹(shù)連接器”。

Wellhead

Profile

（井口剖面）

井口上部的外部機(jī)加工剖面，為防噴器連接器或采油樹(shù)連接器提供一個(gè)承載臺(tái)肩和密封表面。圖2.1

-隨著水下技術(shù)向更深水域的發(fā)展，出現(xiàn)了各種油氣田開(kāi)發(fā)方案本書論述的重點(diǎn)是深水開(kāi)發(fā)。“深水”一詞的意義可隨解釋而變化，但是通?？杉俣?，

深水超出了當(dāng)前飽和潛水技術(shù)的范圍。目前，潛水員可潛入深度范圍內(nèi)的水下開(kāi)發(fā)已很普遍，不再值得過(guò)多評(píng)論。本書中，我們假定深水是從超出飽和潛水范圍但處于當(dāng)代ADS設(shè)備可達(dá)范圍內(nèi)的水深開(kāi)始，延伸至需要采取除人力修井以外的方法（如：遙控或ROV干預(yù)）的深度。水深范圍大約為300m-2500m。注意：雖然勘探鉆井活動(dòng)繼續(xù)向更深的水域推進(jìn)，但是2000m-2500m幾乎是目前完井作業(yè)的極限。

2.2

2.2.1

水下井口的功能

從浮式鉆井船鉆探水下井或在水下完井需要安裝一個(gè)水下井口。水下井口可實(shí)現(xiàn)以下幾種目的：

·

支承水下防噴器(BOP)并在鉆井過(guò)程中密封井套管；

·

支承和密封水下采油樹(shù)；

·

支承和密封井套管；

·

支承和密封生產(chǎn)油管懸掛器。圖2.2

-正在下放的典型防噴器組

在石油天然氣鉆井和生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，水下井口與BOP或采油樹(shù)共同提供安全控儲(chǔ)層壓力的方法。水下井口很少承受實(shí)際地層壓力，但如果鉆井過(guò)程中出現(xiàn)失控井噴或者產(chǎn)

過(guò)程中主要壓力封隔器破壞，則可承受此壓力。使用的標(biāo)準(zhǔn)API額定壓力值是5000psi、

10000psi、15000psi以及最近的20000psi。

水下井口還可用來(lái)回接至張力腿平臺(tái)、深吃水立柱式平臺(tái)或固定式平臺(tái)（極少）上進(jìn)行地面完井。

2.2.2

水下采油井口的類型

為方便論述，“水下井口”是指需在海床安裝BOP的水下鉆井應(yīng)用中使用的某種特殊

井口。有時(shí)也稱為海洋井口。水下井口通常用于從浮式鉆井船鉆井。

水下生產(chǎn)系統(tǒng)有時(shí)采用的另一種井口是泥線懸掛系統(tǒng)。通常來(lái)說(shuō)，在自升式鉆井船進(jìn)行

鉆井的過(guò)程中，泥線懸掛系統(tǒng)取決于地面防噴器的使用。

隨著水下鉆井和完井技術(shù)的進(jìn)步，水下井口設(shè)計(jì)已得到發(fā)展。水下井口一般為下列尺寸

之一：

·

13-5/8in：

·

16-3/4in：

·

18-3/4in;

·

21-1/4in。

尺寸使用英寸標(biāo)定井口的公稱管徑(I．D．)。目前最常見(jiàn)的是18-3/4in水下井口早期水下鉆井系統(tǒng)使用“雙防噴器組”法，采用一個(gè)低壓21-1/4in

BOP開(kāi)鉆，采用一個(gè)高壓

13-5/8in

BOP完井。隨著18-3/4in

x

10000psi

(10M)

BOP的開(kāi)發(fā)，可使用一個(gè)BOP把油

井鉆至最終深度，因此18-3/4in

x

10M井口成了標(biāo)準(zhǔn)。盡管制造商仍然提供10M型號(hào)，但

是井口額定壓力值呈增大趨勢(shì)，18-3/4in

x

15M井口成為新標(biāo)準(zhǔn)。18-3/4in

x

15M

BOP并不能通用，但15M井口可以與10M

BOP連接器兼容。

傳統(tǒng)鉆井船使用的是16-3/4in水下井口系統(tǒng)。16-3/4in井口的優(yōu)勢(shì)是隔水管尺寸較小，

泥漿量較少。隔水管存儲(chǔ)量減少，懸掛重量減輕，海流阻力減弱，泥漿系統(tǒng)減小。16-3/4in

井口系統(tǒng)在巴西應(yīng)用相對(duì)比較普遍，可能是受到了他們的大量深水作業(yè)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有設(shè)備應(yīng)用

趨勢(shì)影響的緣故。

井口制造商需要進(jìn)一步研發(fā)以使當(dāng)前井口和采油樹(shù)內(nèi)徑更小。該技術(shù)將有助于減輕因更

深水作業(yè)造成的重量增加。為在小(16-3/4in)井眼內(nèi)運(yùn)用高額定壓力設(shè)計(jì)，水下修井采油樹(shù)制造商正飽受壓力。操作員可采用小井眼技術(shù)，先下放26in導(dǎo)管。

2.2.3

井口連接器剖面

所有水下井口都有一個(gè)外部剖面，用來(lái)把機(jī)械連接和密封BOP或采油樹(shù)連接到井口。

目前有大量剖面，而大多數(shù)制造商也都有各自的專有設(shè)計(jì)。Cameron“轂”和Vetco

H4“工

作筒”剖面最常見(jiàn)。通過(guò)與競(jìng)爭(zhēng)者達(dá)成的合作許可協(xié)議，井口制造商能夠在限度內(nèi)為客戶適

當(dāng)?shù)靥峁┚哂胁煌拭孢x擇的井口。每個(gè)井口剖面都有一個(gè)特殊型式的金屬墊片，按井口剖面標(biāo)記著“AX”、“DX”、“VX”或“NX”。墊片為井口與防噴器連接器之間提供了密封。這是油井與環(huán)境之間的最終阻擋層。

圖2.3-井口剖面。本圖所示為兩個(gè)最常見(jiàn)的外部井口剖面：上圖為一個(gè)典型的VETCO

H-4（工作筒）剖面，下圖為一個(gè)典型的Cameron（轂）剖面。

同時(shí)標(biāo)示了用于所有高度測(cè)量的界面特征（特別注明基準(zhǔn)線）。

深水剖面現(xiàn)在變得越發(fā)常見(jiàn)。這是為更深水深可能遇到的更高彎曲載荷和拉伸載荷而研

發(fā)的。Cameron已開(kāi)發(fā)出雙轂式剖面。該剖面極為獨(dú)特，無(wú)論新深水連接器還是標(biāo)準(zhǔn)連接

器，都可扣上剖面。ABB

Vetco

Gray還開(kāi)發(fā)了一個(gè)深水剖面和井口。它與現(xiàn)有設(shè)計(jì)類似，

但是，跟常規(guī)井口相比，井口壁厚和剖面外徑更大，可提供更大的強(qiáng)度。

2.2.4

油管短節(jié)異徑接頭

BOP上井口連接器必須與開(kāi)發(fā)井井口相兼容。BOP井口連接器更換相對(duì)輕松，因此，

作業(yè)者可指定井口類型和選擇剖面，并考慮與其他現(xiàn)有井的相容性或其對(duì)完井設(shè)備的選擇

權(quán)。如果作業(yè)者希望完井采油樹(shù)使用與井口不兼容的連接器，則可安裝井口轉(zhuǎn)換器。井口轉(zhuǎn)換器被稱為油管短節(jié)異徑接頭，由一個(gè)鍛造短管組成，底部設(shè)有一個(gè)與現(xiàn)有井口配套的連接器，上部設(shè)有一個(gè)與采油樹(shù)連接器剖面配套的剖面。這些轉(zhuǎn)換器有時(shí)稱為油管頭異徑接頭。如果現(xiàn)有井口密封表面損壞，則還可用油管短節(jié)異徑接頭來(lái)提供一個(gè)新井口密封表面。

最終完成轉(zhuǎn)為