4663612864水下生产系统一般要求和推荐做法标准.ppt
水下生产系统设计与操作:一般要求与推荐做法,李清平中海石油研究总院深水实验室2010年10月2日,提 纲,水下生产系统设计标准一般要求与推荐做法,前期研究可行性研究,基本设计,详设建造,安装调试运行管理,标准规范新技术,质量控制体系安全风险管理体系,一、水下生产系统设计标准,API,ISO,DNV,ABS,etc.,ISO 13628API 17,ISO 13628 标准体系基本采用API 171999年第一版本(9部)2005年修订完善(15部)新技术标准还在探索中,DNV、ASME、NACE,一、水下生产系统设计标准,ISO 10423:Wellhead and Christmas Tree Equipment,一、水下生产系统设计标准,水下生产系统的设计和操作原则(1 U-DP-001);水下采油树系统(2 U-CR-003);水下颜色和标识(3 U-CR-008);材料选择(4 M-DP-001);结构钢加工(5 M-CR-101)(1996年1月第2次修订);结构钢材料数据表(6 M-CR-120)(1994年12月第1次修订);表面处理和保护覆盖层(7 M-CR-501)(1996年1月第2次修订);阴极保护(8 M-CR-503)(1994年12月第1次修订);腐蚀监测设计(9 M-CR-505)(1994年12月第1次修订);管道的焊接与检验(10 M-CR-601)(1994年12月第1次修订);玻璃增强塑料管道材料(11 M-CR-621)(1994年12月第1次修订);管道材料数据表(12 M-CR-630)(1994年12月第1次修订);专用器材制造商资格(13 M-CR-650)(1994年12月第1次修订);完井设备用材料(14 M-CR-701)(1994年12月第1次修订);钻柱组件(15 M-CR-702)(1996年1月第1次修订);套管和油管材料(16 M-CR-703)(1996年1月第1次修订);,Standards-norsk,GB/T 21412.1,Petroleum and natural gas industriesDesign and operation of subsea production systemsPart 1:General requirements and recommendations(ISO 13628-1:2005 IDT),二、一般要求与推荐做法,本部分由中国石油标准化技术委员会海洋石油工程专业标准化技术委员会归口。,二、一般要求与推荐做法,GB/T 21412石油天然气工业 水下生产系统的设计与操作第1部分:一般要求和推荐做法第2部分:水下挠性管系统第3部分:过出油管(TFL)系统第4部分:水下井口和采油树设备第5部分:水下脐带缆第6部分:水下生产控制系统第8部分:水下生产系统中遥控作业机器人(ROV)接口第9部分:遥控作业工具(ROT)维修系统以下部分正处在起草阶段:第7部分:修井/完井立管系统第10部分:连接挠性管的详细说明第11部分:水下挠性管系统本部分是GB/T 21412 的第1部分,本部分等同采用ISO 13628-1:2005。,1)未修订。,1 范围2 规范性引用文件3 术语,定义及缩略语4 系统和接口描述5 设计6 材料和腐蚀保护7 制造和测试8 操作9 文档,二、一般要求与推荐做法,主要内容,二、一般要求与推荐做法,附录A(资料性附录)水下生产系统描述附 录 B(规范性附录)颜色和标记附 录 C(资料性附录)水下生产设备的完整性试验附 录 D(资料性附录)典型的试运转程序附 录 E(资料性附录)操作文档附 录 F(资料性附录)数据表附 录 G(资料性附录)结构、工艺阀门和管道附 录 H(资料性附录)水下油田开发中的系统工程附 录 I(资料性附录)流动安全保障注意事项附 录 J(资料性附录)屏障原理附 录 K(规范性附录)提升装置和常压结构组件的要求和推荐做法,二、一般要求与推荐做法,第一部分:范围,时间跨度:从设计到废弃各个阶段的一般要求和推荐做法;设施范围:密闭在干式舱中的组合式采油树、采油树和管汇 等没有转么规定,但也适用。,二、一般要求与推荐做法,第二部分 规范性引用文件,GB/T 19190-2003 石油天然气工业钻井和采油提升设备(ISO 13535:2000 IDT)GB/T 21412.4-2008 第4部分:水下井口装置和采油树设备(ISO 13628-4:1999 IDT)GB/T 21412.6-2009 第6部分:水下生产控制系统(ISO 13628-6:2000 IDT)ISO 3506-1 碳钢和合金钢制紧固件的机械特性 第1部分:螺钉、螺杆、柱头螺栓ISO 3506-2 耐腐蚀不锈钢制紧固件的机械性质 第2部分:螺帽ISO 10423 石油和天然气工业 钻采设备 井口装置和采油树ISO 13628-5 第5部分:水下脐带缆ISO 13628-7 第7部分:完井/修井立管系统ISO 13628-8 第8部分:水下生产系统中遥控作业机器人(ROV)接口ISO 13628-9 第9部分:遥控作业工具(ROT)维修系统API RP 2A 推荐规划实践,海上固定平台设计和建造台 工作应力设计 第21版DNV2.7-1 海上货运集装箱,二、一般要求与推荐做法,第三部分 术语,定义及缩略语,深水 deep water通常指水深610m(2000ft)到1830m(6000ft)。超深水 ultra-deep water水深超过1830m(6000ft)。,二、一般要求与推荐做法,第四部分 系统和接口描述,适用于系统总体设计、材料、结构、管汇管道、颜色和标记以及吊装设备。,1)水下生产设施:包括水下完井设备和油气生产的基础设施;常规+水下油气集输处理+人工举升2)海底管道:生产管道、控制脐带缆、注水/气管线、动力电缆、化学药剂注入管线3)依托设施:平台、终端、海底管汇等;4)作业工具与测试系统:水下生产设备安装、维修的船、钻完 井装备、水下采油树、油管挂等相应的水下作业工具、海底管道、管汇安装的各类工具等。,二、一般要求与推荐做法,二、一般要求与推荐做法,二、一般要求与推荐做法,典型的系统和接口区域应包括:采油树到出油管线/脐带缆/管汇;采油树修井立管到完井系统;采油树到或海底立管;采油树控制系统的接口。,完井设备:地面控制的井下安全阀,井下压力表、温度计或化学药剂注入系统 以及任何其他互动式元件,例如远程操作的滑套和相应设备;依托处理设施,包括段塞抑制控制装置。,二、一般要求与推荐做法,第五部分 设计,应采用系统的方法综合考虑水下生产系统的安装、操作、检测、维护、维修和废弃要求;设计初期就需要考虑将来扩大生产的需求,如后期调整井或周边小区块的开发;水下生产系统的设计应综合考虑油气田发展各个阶段的需要、油田运行的需要、设计数据和水下生产系统安装位置的设计载荷。,数据表,5.1 概述,二、一般要求与推荐做法,5.2 设计准则,海洋数据(微地形学、海床水合物)气象数据 冰山(大小、出现频率、方向、速度)油藏和流体数据完井数据工艺和运行数据依托设施的数据 安全和危害,浅层气;渔业活动特点;船只活动;军事活动;海床冲刷;冰山活动;海底滑坡可能性;海底火山活动;砂波;管线路由;海床特性;环境保护(野生动物,繁殖季节等);应急预案;其他基础设施。,二、一般要求与推荐做法,5.3 油田开发,油田开发计划,如计划开发的井、将要开发的井、将来产出液的回接方式,预留井及连接方法;早期试井和开发的可能性;油井增产要求,如酸化,压裂等;压井要求(从生产设施或修井船、压井液特性、流量和压力);为增产所需采用的注气或注水要求(流量、清洁度和压力);所有海管过压保护系统的要求;为防止水合物生成、结垢、氧化、腐蚀等需要加注的药剂或周期性注剂的要求(注入药剂的类型、流量和压力);应建立油气田开发中流动安全保障策略。,二、一般要求与推荐做法,5.3.3 系统环境为了保护海洋环境,系统设计应遵循合适的条例:水下结构和管线海底布局;渔业活动和海上交通法规;液压液的排放;置换或清管液的处理;钻井液和岩屑的处理。,二、一般要求与推荐做法,5.4 设计载荷,二、一般要求与推荐做法,在制造、储存、测试、输送、安装、钻/完井、操作和拆除等各个相关阶段,所有可能影响水下生产系统的载荷应当在设计基础中明确,并作为设计基础。,偶然载荷应通过专门的风险分析进行确认,偶然载荷可包括落物、拖曳载荷(打捞装置、锚),非正常的环境载荷(如地震)等。,用于定义相应载荷的载荷矩阵,二、一般要求与推荐做法,二、一般要求与推荐做法,5.5 系统设计:系统工程概念 技术和管理层面,二、一般要求与推荐做法,水下工程是一门跨学科的系统工程,包括从油气藏到依托设施上的处理设施在内的完整系统,同时考虑油气田开发各个阶段的要求,包括工程设计、采购、建造、测试、安装、调试、运行、修井/维护和废弃。,5.5.1系统工程5.5.2 总体设计5.5.3屏障,二、一般要求与推荐做法,5.6 水下完井设备,1 立管张力2 施加弯矩3 环境(水流、波浪作用、潜在载荷等)4 出油管线连接5 土壤作用6 热膨胀7 导向张力,二、一般要求与推荐做法,5.6.2 外部载荷5.6.3 修井 5.6.4 结构分析5.6.5 井口等级5.6.6 水下作业5.6.7 作业工具要求5.6.8 探井完井,压力等级:5000PSI 10000PSI 15000PSI H2S Service,设计参数:储层与地层参数储层油气物性参数外部载荷钻完井工艺设计,设计:由钻完井完成,界面:通常将井口头为泥线作为工程与钻完井界面。选型要点:满足钻完井要求,同时与水下采油树相匹配,最大限度减少连接工作量及设备,二、一般要求与推荐做法,井口在泥线上的高度;井口头内指定位置处的套管挂的设置;套管挂密封总成的工作条件和压力完整性;永久导向基盘的状况;井口头的自锁面和密封区域的状况;最上部套管挂内部密封区域的状况;仔细审阅油井历史以确定其他可能出现问题的地方。,5.6.8 探井完井,二、一般要求与推荐做法,井流参数压力、流量、物性(H2S,sand,hydr),Temp,材料等级控制系统DH,顺序EH(H),E-H,Vendors生产管线海管尺寸,压力,接头形式,Vendors水下井口Mudline vs subsea,Clamp Hub,Mandrel/H4,Vendors,井口,管线连接,控制系统,油流物性,采油树 设计界面,5.7 油管挂/采油树的设计要点,二、一般要求与推荐做法,Tree MasterValve Block,Tubing Spool,Wellhead,Tree Connector,TubingHanger,WellheadConnector,Tree Cap,二、一般要求与推荐做法,采油树大四通:用于将已有的系统恢复或为水下完井系统,同时可用来实现井口尺寸或类型的转换;实现不同尺寸/额定压力的水下井口装置和采油树之间转换;当现有井口装置遭到破坏,同样也可安装采油树大四通。采油树大四通包括液压远程操作型、机械远程驱动型、潜水员/ROV操作型,,二、一般要求与推荐做法,.采油树帽2 环空进入可选路线3 转换跨接堵头4 环空扣5 跨接短管(图中配有定位螺旋)6 井口7 采油树接头8 油管挂9 导管头10 套管挂和密封总成11 导向柱(可选)12采油树内帽(ITC)13 内部采油树帽塞14 水平缝制接箍/接头15 生产扣16 地面控制井底安全阀和DHPTT管线17 采油树18 出油管线接头19 导向基座20 出油管线/固定短管接头21 井口22 钻井导向基座或基盘槽,“通钻”卧式采油树在油管挂外提起采油树,需采用小口径井口,即标准16 3/4 in(或13 5/8 in)的内径和18 3/4 in的外径。,二、一般要求与推荐做法,二、一般要求与推荐做法,二、一般要求与推荐做法,5.8 完井修井立管系统,ISO 13628-7。自升式钻井船的隔水导管,那么完井/修井立管设计就类似于井下油管设计。修井或完井立管的设计要考虑水下采油树的通径和井距等。此外,特定的油田开发作业情况也要反映到立管系统的设计中。应界定在特定的操作条件下的最大允许使用寿命,参见ISO 13628-7。,二、一般要求与推荐做法,5.10 生产控制,选择高可靠性的总成和零部件;选择耐磨、耐腐蚀的零件;零件和系统冗余;潜水员/遥控作业机器人/遥控作业工具修井能力;备用系统旁通;备品备件(模块);建立控制液特性和清洁度标准。设备设计成可进入的和易于维修;控制系统总成设计成能独立地从水下完井设备中回收。生产控制系统及其部件的特殊设计要求应遵循GB/T 21412.6-2009,带SBX或SRX垫圈的API法兰符合API 16A的API毂和夹钳或专有型号的毂和夹钳;专有连接器(液压机械)焊接,当需使用海管保护系统时,管道接头区域内的海管保护装置应作为整个水下结构和海管保护系统的一部分进行设计。,二、一般要求与推荐做法,5.11管线及其终端接头,二、一般要求与推荐做法,5.12.1 概述5.12.2 钻完井接口5.12.3 对中5.12.4 导向5.12.5 废弃规定(如需回收基盘,设计中应考虑。)5.12.6基盘的安装要求5.12.7结构 如ISO 19900 13的相关规定。,5.12基盘和管汇系统,5.12.9管汇和配管,ASME B31.323,ASME B31.424,ASME B31.825DNV OS F-10130中的可适用部分可用于水下管汇配管系统。,,以上的任何推荐标准都不能特定地作为水下管汇配管系统的标准,二、一般要求与推荐做法,5.12.9.4 维护,潜水员辅助或者遥控维护方法;采用可回收部件的必要性;潜水员,遥控作业机器人或者其他维护设备的出入空间;区分类似部件的清晰标记;为达到一定可见度,需高出海底的安装高度;设备拆除时的系统安全性;判断失效设备的故障分析能力。,二、一般要求与推荐做法,5.13 生产立管,以公认的规范和标准的形式给出了关于生产立管及其部件的特殊要求。可参见GB/T 21445.2-20083,ISO 13628-1110,API RP 2RD18和DNV OS F-20131中的实例。,二、一般要求与推荐做法,第六部分 材料和腐蚀保护,6.1 材料评价6.2 金属材料6.3 非金属材料6.4 应用于水下设施的螺栓材料6.5 外腐蚀防护,二、一般要求与推荐做法,6.2.1.1腐蚀评价至少应包括以下内容:CO2含量;H2S含量;氧气含量以及其他氧化剂的含量;操作压力和温度;酸碱度,pH值;卤化物浓度/水的化学特性;速度、流型。,二、一般要求与推荐做法,6.2.1.2如果系统中的某部分在水露点以下运行,可明确为湿气系统。6.2.1.3 CO2腐蚀评估应以公认的腐蚀预测模型或者该油气田以前的作业经验基础。6.2.1.4 进行管线防腐设计时,缓蚀剂效率应按85%计算,并考虑乙二醇/甲醇注入对防腐效率的影响。6.2.1.5 除非有可用的相关的现场资料或者测试资料,否则缓蚀剂的实际效率应有缓蚀剂测试验证的记录。缓蚀剂性能评估要完全能反应出产品组分、腐蚀性和流型相关的预期工作环境条件。6.2.1.6 在含有冷凝水的油气管路系统中,通过应用组合了PH稳定剂的缓蚀剂,而不是单独使用缓蚀剂,可以降低腐蚀性。除非有相关的文献资料,否则缓蚀剂和pH稳定剂的共同作用效果应通过腐蚀测试进行确认和记录。6.2.1.7 在开采周期内要评价“含硫”带来的风险,尤其是预计进行注水作业时。6.2.1.8 应用在“含硫”场合(H2S)的碳钢、低合金钢和耐腐蚀合金应满足GB/T 20972.1-20071中的要求。,二、一般要求与推荐做法,6.2.3.3金属密封对于那些暴露在海水中,又没有阴极保护的金属密封,应选用耐腐蚀的合金,如:UNS R 30035、R30003、N06655和N10276等。一般而言,金属密封材料应凸出于周围的平面。,二、一般要求与推荐做法,6.4 应用于水下设施的螺栓材料6.4.1 配管系统和设备中所使用的通用螺栓材料应是根据表1中的要求选择的碳钢或者低合金钢。当金属温度低于60(140)时,直径小于10mm(0.394 in)的螺栓可以选择316型不锈钢材料。,6.4.2 水下结构物所使用的螺栓材料应为碳钢或低合金钢6.4.3承受循环载荷而不是压载的螺栓宜进行碰撞测试。6.4.4 碳钢或者低合金螺栓材料应采取电镀或者其他类似防腐措施。,二、一般要求与推荐做法,6.5 外腐蚀防护6.5.1 基于表层镀膜和阴极保护相结合方法的防腐蚀系统宜包括在水下结构、管汇和模块的设计之中。阴极设计应遵循 DNV RPB 401 32、NACE RP 017635 或ISO 15589-212。6.5.3 水下应用中建议采用阳极焊接接头。6.5.4 对于永久性安装在海水中且无法采用有效阴极保护措施的部件,应采用耐海水腐蚀的材料制造。允许腐蚀(即在不会破坏承压能力以及结构完整性的条件下)的部件除外。,二、一般要求与推荐做法,6.6 材料的设计限制对于碳钢和低合金钢:屈服强度与抗拉强度(实际值)之比不能超过0.9;对带阴极保护的水下部件可以按下列条件选择材料:(1)对于碳钢和低合金钢,规定的最小屈服强度不能超过700MPa螺栓为725MPa;实际的屈服强度不应超过900MPa。也可以验证基础材料的实际硬度不超过300 HBW。(2)对于碳钢焊接,适用的最大硬度限制为325HV10。(3)对于不锈钢和有色金属材料,通过限定材料实际硬度来控制氢脆,对于用做基础的材料,其硬度不低于300 HV10,而用于焊接的材料,其硬度不低于320 HV10。,二、一般要求与推荐做法,6.6.2 挠性管6.6.3 分配系统6.6.3.1 对于聚合软管,选择材料时应对所要输送的液体进行评估,但软管不能用于输送纯甲醇(含水量低于5),请参见ISO 13628-5。6.6.3.2 环空泄放系统的材料选择应考虑暴露于产出液、甲醇、完井液和压力补偿液等混合液体中的影响。在储存和运输过程中,应对聚合物基的软管进行保护,避免紫外线照射。6.6.3.3 应执行一套软管质量检查检验程序,基于质量检验的结果,可以利用阿雷尼乌斯曲线等外推法计算出其使用寿命。,二、一般要求与推荐做法,二、一般要求与推荐做法,6.6.3.4 对于复合脐带缆中电缆的绝缘材料也必须经受相关流体测试。电器终端材料的选择应具有相似材料,这样可以保证各层之间的粘接良好。应对用于电缆外部层(分流导线)以及电力分配系统接头的金属、聚合材料和对电介质/压力补偿液、海水的相容性进行验证。独立防止海水侵入功能相对使用寿命的关系需要记录下来。6.6.3.5 应有文献证明液压和化学药剂分配系统中的不同单元与相关流体、电介质流体和海水的相容性。,第七部分 制造和测试,单个部件和零件应满足具体的要求并通过FAT和系统综合测试验证;在整个装置运离制造场地之前,应对子系统到整套装置进行必要测试。在制造过程中对设备所做的修改和改变应予记录在案。应通过清洁总成和冲洗的方式对整个液压系统进行清洁,应在液压系统中的地方设置冲洗/排放口。电子部件应进行“出厂验收测试”以便及时发现有潜在故障的部件。所有的液压子系统宜通过验证能满足整个系统清洁度要求,需在发送和连接到分界面系统之前进行验证。,二、一般要求与推荐做法,7.2 测试程序,7.3 综合测试7.3.2 整体测试范围宜在早期阶段确定7.3.3进行所有综合测试时,人员培训、包括对设备和程序的熟练和使用都很重要,7.3.4再次订购已经过质量验证的产品时,可考虑减少测试范围。,二、一般要求与推荐做法,第八部分 操作,运输和装卸;海上船舶的起吊能力。安装;水下结构和配管系统的安装方法及设备,钻井和完井;与修井系统之间具有标准的界面;连接和调试;维修;维护;废弃。,二、一般要求与推荐做法,8.4 钻井和完井8.4.1在钻井和完井作业期间,水下系统能否满足与各种钻井设施接口和作业的要求对操作和安全来说是非常重要的。8.4.2 水下钻井和完井设备应:在修井模式时,紧急情况下可以关闭底部立管总成、解脱紧急解脱组件(如果适用),并应当给出基于危险分析的响应时间;在钻井时,如出现紧急推力,可以关闭防喷器闸板,并解脱钻井立管的LMRP的连接。应通过风险分析确定所需的响应时间。8.4.3 此外,水下系统可以易于进行同步作业,例如钻井/完井/管线固定/模块更换等;易于进行钻屑清理和处理。,二、一般要求与推荐做法,8.5 安装和调试,验证整套水下生产系统运行良好;验证水下生产系统与平台系统的所有接口;证明水下生产系统已作好投产准备。预调试/调试可以被细化分解为以下几步:验证位于上部的水下生产设备控制系统;验证位于水下系统的上部公用系统;验证管线和管线隔离阀;验证水下生产系统。,二、一般要求与推荐做法,8.5.6 水下生产系统的试运行8.5.6.1试运行活动有关水下生产系统的预调试/调试程序如下:测试电力分配系统的绝缘电阻和导通性;验证水下生产系统与控制模块间的通讯;外部传感器的功能测试;液压分配系统的泄漏测试;化学药剂注入分配系统和环空泄放系统的泄漏测试;水下采油树和管汇阀的功能测试;水下采油树阀门的泄漏测试;环空、生产井筒管汇和井下监测传感器测试。,二、一般要求与推荐做法,8.7维护,水下设备和水面设备维护,包括水下作业工具包和立管。,8.7.3 海底设备维护通过更换模块或者就地修理的方式对位于海底或靠近海底的设备进行维护,如遥控作业工具、遥控作业机器人、常压或高压潜水。带压导管应被泄放到常压如果供电电路会对潜水员和其他维护系统造成威胁,则应关闭。完成海底设备的维护作业后,必须对其进行彻底的测试,二、一般要求与推荐做法,8.8 废弃废弃水下生产系统时应可在不影响安全的前提下进行废弃作业;充海水之前,允许将管线、储罐、管汇等设施中生产液冲洗掉;允许将所有含烃设备拆除或者如果留在原地冲洗干净。冲洗后的流体应在水面进行回收,以避免造成污染。,二、一般要求与推荐做法,8.8.2设计水下生产系统设计原则为:易于进行废弃作业;允许进行设备的整修和回收利用(如可行)。8.8.3 废弃后作业完成废弃作业后,应检查现场并为剩余设备(如果有)绘制地型记录。,二、一般要求与推荐做法,8.8.4 基盘/管汇当决定废弃水下基盘后,回顾废弃方法时应考虑到基盘和拆除技术变化。有时,基盘/管汇可以留在原地。如果要拆除,则建议进行水下勘查以便验证基盘/管汇的实际情况。,拆除基盘的作业需要精心准备。需要制定详细计划的作业包括:起吊分析;钻屑和水泥的清除;降低底部抽吸作用的吹扫;添加浮力设施;起吊设备。,二、一般要求与推荐做法,海管可采用就地弃置或者彻底拆除的方式废弃。所有就地弃置的管线要清洗干净,并充满海水或其他惰性气体。如果留在原地,应遵照地方法规进行废弃,如封闭。管线终端难以清除的部位不能超过泥线。实际清除作业的准备和动作宜遵循用于描述基盘/管汇的相同原则。脐带缆无论是与管线连接在一起还是分别铺设,其废弃应与海管遵循以上所述的总体作业程序。,二、一般要求与推荐做法,(资料性附录)水下生产系统描述,卫星井应用形式丛式井基盘/管汇应用形式 集中式基盘/管汇应用形式 管道串接式应用形式,应用形式,水下井口采油树基盘管汇水下工艺(SSP)系统控制系统管线脐带缆,二、一般要求与推荐做法,卫星井应用形式丛式井基盘/管汇应用形式 集中式基盘/管汇应用形式 管道串接式应用形式,应用形式,二、一般要求与推荐做法,配套技术、驱动方式与安装,两相及三相分离系统;多相增压泵和湿气压缩机;水处理系统。,二、一般要求与推荐做法,附 录 B(规范性附录)颜色和标记B.1 概述B.1.1 水下生产系统中所有能够进行水下维修的设备都应具有唯一的颜色和标记系统,以便用于简单唯一、准确无误的识别。B.1.2 进行维修作业的颜色和标记系统应作为一种指南图,主要通过以下方式来实现:识别结构和方向;识别安装在结构上的设备和维修接口;识别结构的某个给定部位相对于整个结构中的位置;识别设备的操作状态,比如连接器锁定/解脱以及阀的开关情况等。B.1.3 通过使用标记系统可以主动地识别出包括导向柱和锁紧卡箍等可回收部件的终端/锁紧位置。水下设备和水面操作设备上的缩写具有通用性这对维持设备的安全运行非常重要。,二、一般要求与推荐做法,B.2 颜色设计B.4 水下结构标记B.5 导向柱的标记B.6 管汇阀的标记B.7 配管系统的标记B.8管廊的标记B.9 导引坡道的标记B.10 水下采油树系统的标记B.11 状态指示器B.12 控制系统部件的标记,二、一般要求与推荐做法,附 录 C(资料性附录)水下生产设备的完整性试验在实际应用中,建议将完整性试验分成以下部分:现场验收检查;陆地试验;浅水试验;深水试验。,二、一般要求与推荐做法,附 录 D(资料性附录)典型的试运转程序D.1.1案例1典型的水下油井启动程序D.1.2 案例2:典型的PMV泄漏试验程序D.2 环空、生产井筒以及井下监测传感器验证D.3 试运转过程D.4 SCSSV的泄漏试验和性能试验D.5 文档,二、一般要求与推荐做法,附 录 E(资料性附录)操作文档E.2系统设计报告和系统用户手册E.3 制造和验证文档E.4设备的摄影记录,二、一般要求与推荐做法,附 录 F(资料性附录)数据表为方便本部分的用户,本附录给出了典型水下生产系统的数据表。宜达成协议说明文档存放地点(操作者或供应商)和时间。提供以下的数据表示例:水下数据表F1:油田的一般数据水下数据表F2:生产要求/油藏管理水下数据表F3:操作范围水下数据表F4:水下结构水下数据表F5:落物和打捞作业载荷,二、一般要求与推荐做法,附 录 G(资料性附录)结构、工艺阀门和管道G.1 结构设计准则G.2 工艺阀门的设计准则G.3 位于水下结构上的管汇管线设计,二、一般要求与推荐做法,附 录 H(资料性附录)水下油田开发中的系统工程H.1 水下油田开发系统工程的一个基本例子就是流动安全,,二、一般要求与推荐做法,I.1.1 本附录的目的是为流动安全保障提供概括性说明,这些问题影响到包括水下多相流动生产系统油气的经济回收。I.1.2 流动安全保障典型问题包括:水合物形成结蜡沥青质形成;乳状液起泡;结垢;出砂;段塞流;与材料有关问题。,附 录 I(资料性附录)流动安全保障注意事项,二、一般要求与推荐做法,二、一般要求与推荐做法,复杂的油气藏特性:流动安全问题,高粘、易凝、高含蜡、高温、高压、高 CO2,二、一般要求与推荐做法,I.1.5 通常,对每一个新开发的水下油气田宜对上述影响生产系统性能的流动安全保障问题的潜在影响至少进行一次初评。这次初评宜在开发计划阶段尽早进行,以便发现任何一个关键缺陷。评估宜涵盖整个系统,从井筒到依托设施/钻井平台上的处理设备,同时考虑油气田开发的整个开发期,包括:安装;试运转;常规操作;修井和维护;弃井。,二、一般要求与推荐做法,I.2 水合物问题I.3 蜡问题I.4 沥青质问题I.5 乳状液I.6 砂问题I.7 段塞流1.8 清管I.9 与材料相关问题,二、一般要求与推荐做法,I.2.2.5 注化学药剂低剂量水合物抑制剂为了减少热力学抑制剂需求量,近来已开发出了许多种低剂量水合物抑制剂。a)成核限制剂。b)生长控制剂c)防聚剂(也称作分散剂)通过形成油包水乳状液,使水合物晶粒在水滴中生成但不会聚集成大块以至堵塞。在依托设施上通过加热可以破乳。这些化学药剂都需要用实际井流测试定制,因为它们并不适用于所有情况,而且也没有精确的预测模型。,二、一般要求与推荐做法,I.10 与材料相关问题(1)腐蚀腐蚀受不同流型的影响整个系统的压力和温度剖面也影响到缓蚀剂的效用腐蚀在砂床或结垢下也会增强,并且在与侵蚀作用相结合时,腐蚀也会加速。缓蚀剂有时也能稳定乳状液并导致严重的起泡,二、一般要求与推荐做法,(2)极限温度当气体流经油嘴,经历焦耳-汤姆逊冷却,出现低温。焦耳-汤姆逊也可导致深水立管基座气举系统(用来控制严重段塞)出现低温。降压过程中出现的等熵冷却也会导致低温。低温能导致材料的脆裂/促进水合物形成/集输系统和管线中的蜡沉积。所用系统单元,包括管线,都有一个最大的温度界限,这一界限取决于结构的材料、产出含水率及其组分(包括PH)。在某些情况下,这一温度界限在生产流体的温度范围内,因此需要使用不同材料的结构。,二、一般要求与推荐做法,