海上石油勘探的延長測試與早期試生產系統的製作方法
2023-08-11 02:08:06 3
專利名稱：海上石油勘探的延長測試與早期試生產系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及採油方法，也涉及採油設備。
在海上進行石油勘探，需要使用鑽井平臺進行鑽井，並隨鑽測試作業，鑽井結束並待油氣井筒放噴乾淨後，即進行連續6～12小時的中途測試(DST)。而海上採油，按照現行的常規做法應先建設固定的採油生產平臺，配套較大型的單點系泊儲油輪以及相應的海底輸油管道後才能投入生產。而建設這些固定的大型採油設施，工程設計師們的全部設計依據僅是DST取得的數據。由於DST測試時井的連續生產時間一般只有6～12小時，以致壓力波傳播距離很短，油井生產始終處於彈性不穩定滲流期，故不可能從DST獲得以下重要參數1、油井的穩定產量；2、工程設計所必要的井的生產動態資料；3油藏能量。由於DST測試的產能偏高，以往常用徑向模型、IPR曲線、修正係數對測試產能作校正；然而作為校正基準的模型、曲線、係數本身卻都缺乏令人信服的論據，而且按其作了修正後的結論仍與油田的實際情況有相當大的差距。由此可以斷言，DST的測試數據不能作為精確評價油井的正確依據；更不能作為工程概念設計時的可靠依據。為了獲得能夠精確評價油田的數據並為工程設計提供穩定、可靠的動態數據，延長測試是非常必要的。然而，延長測試必然發生油井採出液的處理問題；對此，我們當然不能像在試井作DST測試時那樣將油氣都放空燃燒，因為這不僅浪費能源，還會汙染環境，尤其是未能完全燃燒的油滴對海面汙染嚴重且難以處理，容易破壞生態環境。
本發明的目的是提供一種海上石油勘探的延長測試與早期試生產系統，以保證延長測試能夠取得充分、穩定、真實、可靠的數據及測試需要的時間，同時使延長測試期間油氣井的採出流體都得到充分合理的利用和處理，實現充分利用能源、保護環境及節省工程費用三重目的。
為實現上述目的，本發明採取如下技術方案本發明的海上石油勘探的延長測試與早期試生產系統，由一個簡易採油平臺、一艘儲油輪、一套系泊儲油輪的水下兩點彈性系泊裝置、一條漂浮輸油軟管和一艘穿梭油輪組成。所述簡易生產平臺，可以是自升式鑽井平臺也可以是半潛式鑽井平臺或水下井口裝置，在該平臺上設有一個裝備有延長測試各測試項目需要的儀器儀表的實驗室和一個簡易的原油處理橇塊及原油加熱設備；所述儲油輪，其噸位為油井的十天產液量與海上惡劣天氣平均待命時間內油井產液量之和，該儲油輪由水下兩點彈性系泊裝置系泊並沿潮流主流向泊定；所述水下兩點彈性系泊裝置由二個負壓吸力錨和連接吸力錨與儲油輪的連接鏈、水下浮筒、摩擦鏈、尼龍纜及快速脫鉤裝置組成；所述漂浮輸油軟管，其兩端為跨接軟管分別與生產平臺上原油輸送泵後的輸油管埠和儲油輪油艙的輸入管埠相接，其水中部分捆綁有浮子，在海面上成漂浮態；所述穿梭油輪穿梭來往於儲油輪與陸地之間，將原油及時運回；所述簡易式原油處理橇塊，它由一個換熱器、兩個一級分離器、一個二級分離器、一個高壓淨化器、一個低壓淨化器和連接在它們之間的管道、閥、泵組成，二個一級分離器的入口與油氣井口的閥相接，高、低壓洗滌器的輸出口均通過管道分別與高、低壓燃燒器相接，並由高、低壓燃燒器放空燒掉；該處理橇裝在鑽井平臺槽口處，處理橇採油區域均劃為二級防火危險作業區，在該危險作業區域內設有防油、氣洩漏的可燃氣體探頭、紫外線火災探頭及易熔塞環路等，在該區域及鄰近區域分別配備有泡沫消防泵、乾粉滅火器、海侖1211滅火器及高壓水泵等滅火器材；區域內留有足夠尺寸的逃生路線。
為更清楚闡明本發明的技術方案，茲結合最佳實施例與
如下圖1-延長測試與早期試生產系統整體布局示意圖。
圖2-本發明中應用的水下兩點彈性系泊系統示意圖。
圖3-原油處理工藝流程圖。
例1，(參見圖1、圖3)鑽井平臺1上設有鑽井機械，測試實驗室和簡易式原油處理橇塊。鑽井作業時，同時進行隨鑽測試；鑽井作業結束並在井筒放噴乾淨後立即進行延長測試，延長測試的內容有井口溫度、流壓、靜壓、壓力恢復曲線、油氣井採出流體量、氣液比與油水比、流溫與流壓梯度、油樣分析、粘度、油藏孔隙度、壓縮係數、滲透率等，整個測試與試生產一般需要四十天到百餘天；對於由延長測試數據判明為產能不大不宜建造固定採油設施的邊界油田或衛星油井，在延長測試結束後仍繼續生產，直至該油井之油採完為止，在進行延長測試與試生產期間的產出流體，經井口關斷閥11由化學劑注入器12加入化學劑並經蒸氣加熱器加熱後同時導入二個並列的一級分離器13、13，在較高壓力下進行氣液分離，兩個一級分離器中的液體均導入同一個二級分離器14並在較低壓力下進行氣液分離，二級分離器14中的液體經泵15，閥16及輸出管17與漂浮輸油軟管2相接，將液體由輸油管2輸至儲油輪3油艙並由穿梭運油輪5運回陸地，一級分離器和二級分離器的氣體分別由管道輸至高、低壓淨化器18、18除去殘餘的油滴後，分別輸至高低壓燃燒器19、19燒掉，兩個淨化器中的液體作為廢油回收到汙油罐20中，20通過泵21與輸出管17相接，置換柴油容器22通過閥23與輸出管17相接，輸出管17與輸油軟管2相接處接有氮氣源24，以便在拆除輸油軟管時清除管中原油。汙油罐的放空管25應引至安全位置。這樣做，不僅收回了全部原油，而且放空燃燒的氣體含油率極低，可把汙染降低到最低限度，由於試生產作業區和其附近，都設立了防火災監測和報警裝置，並設有多種高效的滅火裝置，確有安全保障。
例2，(參見圖2)，本發明的早期試生產系統中所用水下兩點彈性系泊系統4，因其負壓吸力錨的負壓錨筒41是固定在海流土6中的，與錨筒41成密封配合的蓋42周邊有向下的突緣故不會受力滑移，蓋42受筒內負壓和海水壓力而緊壓在筒上，蓋42通過系泊鏈43與海面下的系泊浮筒44連接，並通過磨擦鏈45、尼龍系泊纜46、磨擦鏈47與儲油輪3的船頭相接；與船尾相接的負壓吸力錨的系聯方式與船頭的相同。由於系泊浮筒44的浮力是垂直向上的，在受到水平向尼龍系泊纜的拉力時，會形成一個彈性合力，故而系泊穩定對衝擊具有彈性緩衝。
例3，本系統曾於1994年9月29-11月22日，在渤海中部CFD1-6油田首次使用，其後又於95年6月23日應用於JZ9-3-8井，進行了109天的試生產，既取得了豐富而可靠的評估油井的資料，還給工程設計提供了切合油田實際情況動態和靜態數據。在試生產中，作業安全，運回了27853噸原油；在氣體處理時，也沒有油滴汙染海面，完全實現了預期目的。97年4月15日-7月24日，在QHD32-6-4井的101天的延長測試與早期試生產作業中，再次證明本系統確實具有安全、可靠、節省開支、節約能源、不汙染環境等優點。
權利要求
1.一種海上石油勘探的延長測試與早期試生產系統，其特徵在於該系統由一個簡易採油作業平臺、一艘儲油輪、一套系泊儲油輪的水下兩點彈性系泊裝置、一條漂浮輸油軟管和一艘穿梭油輪組成；所述簡易生產平臺，可以是自升式鑽井平臺也可以是半潛式鑽井平臺或水下井口裝置，在該平臺上設有一個裝備有延長測試各測試項目需要的儀器儀表的實驗室和一個簡易的原油處理橇塊及原油加熱設備；所述儲油輪，其噸位約為油井的十天產液量與海上惡劣天氣平均待命時間內油井產液量之和，該儲油輪由水下兩點彈性系泊裝置系泊並沿潮流主流向泊定；所述水下兩點彈性系泊裝置由二個負壓吸力錨和連接吸力錨與儲油輪的連接鏈、水下浮筒、磨擦鏈、尼龍纜及快速脫鉤裝置組成；所述漂浮輸油軟管，其兩端為跨接軟管並分別與生產平臺上原油輸送泵後的輸油管埠和儲油輪油艙的輸入管埠相接，其水中部分捆綁有浮子，在海面上成漂浮態；所述穿梭油輪穿梭來往於儲同輪與陸地之間；所述簡易式原油處理橇塊，它由兩個一級分離器、一個二級分離器、一個高壓淨化器、一個低壓淨化器和連接在它們之間的管道、閥、泵組成，二個一級分離器的入口與油氣井口的閥相接，高、低壓淨化器的輸出口均通過管道分別與高、低壓燃燒器相接；該處理橇裝在鑽井平臺槽口處，離原油處理橇5米以內區域為二級防火危險作業區，在該危險作業區域內設有防油、氣洩漏的可燃氣體探頭、紫外線火災探頭及易熔塞環路，在該區域及鄰近區域分別配備有泡沫消防泵、乾粉滅火器、海侖1211滅火器及高壓消防泵等滅火器材；區域內留有足夠尺寸的逃生路線。
2.根據權利要求1所述的海上石油勘探的延長測試與早期試生產系統，其特徵在於，油井產出液體，經井口關斷閥並加入化學劑後進入換熱器，然後同時導入二個並列的一級分離器在較高壓力下進行氣液分離，兩個一級分離器中的液體均導入同一個二級分離器並在較低壓力下進行氣液分離，二級分離器中的液體經泵、閥及輸出管與漂浮輸油軟管相接，將液體由輸油管輸至儲油輪油艙並由穿梭運油輪運回陸地；一級分離器和二級分離器排出的氣體分別由管道輸至高、低壓淨化器除去殘餘的油滴後分別輸至高低壓燃燒器，兩淨化器中的液體輸至廢油回收罐。
全文摘要
海上石油勘探的延長測試與早期試生產系統,它涉及採油方法和設備。延長測試可測取井口原油在流態和靜態下的溫度、壓力、流量及其梯度、氣液比、油水比、壓力恢復曲線、油樣分析等數據,為估算油氣藏能量和設計採油平臺的工程概念設計提供了切實可靠的數據。油氣井採出物,由安裝在鑽井平臺上的分離器作氣、液分離後,氣體經淨化後燒掉,液體經漂浮輸油軟管輸至儲油輪並由運油輪運回。既節省能源和工程費用又能減少汙染。
文檔編號E21B43/00GK1247270SQ98117959
公開日2000年3月15日 申請日期1998年9月9日 優先權日1998年9月9日
發明者黃慶玉, 吳思, 呂新才, 周守為, 馬慶久, 戴煥棟, 韓慶炳 申請人:中國海洋石油渤海公司勘探部