深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，包括緩沖罐模塊單元、分離器模塊單元、加熱器模塊單元、井口高壓模塊單元、泵組模塊單元，各模塊單元均通過底部撬座安裝在平臺甲板上，底部撬座內(nèi)置有連接管線，各個模塊單元內(nèi)部的多個部件之間在基地通過法蘭管線連接，各個模塊單元之間通過對應(yīng)的底部撬座內(nèi)置的法蘭管線在平臺上進行連接并固定。本發(fā)明適于海洋深水測試及完井放噴求產(chǎn)期間使用，能夠滿足測試及完井作業(yè)的快速靈活安裝和拆卸，減少甲板占用面積，整個模塊化地面設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便。本發(fā)明從壓力、溫度、管流、沖蝕、振動等多個方面進行了校核，配有4處應(yīng)急關(guān)斷、出砂監(jiān)測、振動監(jiān)測等裝置，滿足高產(chǎn)油氣的計量及處理。
【專利說明】深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海洋石油深水鉆采【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適于海洋深水測試及完井 期間使用的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] HYSY981是國內(nèi)首艘深水浮式鉆井平臺，中海石油（中國）有限公司湛江分公司使 用該平臺進行深水井的鉆探和測試作業(yè)，是中海石油（中國）有限公司湛江分公司走向深水 的首次嘗試，更是中海油自營深水的首次測試作業(yè)，自營深水的作業(yè)結(jié)合中海油自身的特 點將面臨著很多挑戰(zhàn)。
[0003] 深水測試井通常都是高產(chǎn)井，整個測試過程的安全控制是首先必須考慮的問題。 按照目前在國際上的常規(guī)做法，地面測試流程采用提前預(yù)制管線的模式進行，大概需要1 到2個月的海上安裝時間及20天左右的復(fù)員時間。這種模式給深水測試帶來直接負面影 響，如費用高昂、占據(jù)鉆井平臺空間、影響鉆井期間作業(yè)效率等，一旦遇到惡劣海況或天氣， 還給平臺的安全等帶來一定的安全隱患。為此，我們迫切需要設(shè)計出一種既能滿足安全作 業(yè)的要求，也能克服這些負面影響的測試設(shè)備流程系統(tǒng)。
[0004] 上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本發(fā)明的 各個方面相關(guān)的技術(shù)的各個方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有利于 更好地理解本發(fā)明的各個方面，因此，應(yīng)了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不是承認現(xiàn) 有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種深水測試地面設(shè)備模塊化 系統(tǒng)，其適于海洋深水測試及完井期間使用，能夠滿足續(xù)測試及完井作業(yè)的快速靈活安裝 和拆卸，減少甲板占用面積，整個模塊化地面設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便。
[0006] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 提供一種深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，包括緩沖罐模塊單元、分離器模塊單元、力口 熱器模塊單元、井口高壓模塊單元、泵組模塊單元，所述緩沖罐模塊單元、分離器模塊單元、 加熱器模塊單元、井口高壓模塊單元、泵組模塊單元均通過底部撬座安裝在平臺甲板上，所 述底部撬座內(nèi)置有連接管線，各個模塊單元之間通過對應(yīng)的底部撬座中的連接管線進行連 接。
[0007] 其中，所述底部撬座上設(shè)置楔形導(dǎo)向固定銷。
[0008] 其中，所述底部撬座以螺栓連接的形式與平臺甲板承重梁進行固定。
[0009] 其中，所述連接管線之間通過法蘭連接。
[0010] 其中，各單元的連接順序為井口高壓模塊單元--> 加熱器模塊單元--> 分離 器模塊單元一> 緩沖罐模塊單元一> 泵組模塊單元。
[0011] 本發(fā)明提供的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，包括緩沖罐模塊單元、分離器模塊 單元、加熱器模塊單元、井口高壓模塊單元、泵組模塊單元，所述緩沖罐模塊單元、分離器模 塊單元、加熱器模塊單元、井口高壓模塊單元、泵組模塊單元均通過底部撬座安裝在平臺甲 板上，所述底部撬座內(nèi)置有連接管線，各個模塊單元之間通過對應(yīng)的底部撬座中的連接管 線進行連接。該深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)采用模塊化、集成化、移動化、便捷化的設(shè)計 思路，每個模塊單元使用底部撬塊來組合和固定單一的設(shè)備，減少整個系統(tǒng)的占用甲板面 積。各個模塊單元之間的連接管線預(yù)置在底部撬塊中，大大減少了現(xiàn)場管線的連接安裝時 間，能夠滿足續(xù)測試及完井作業(yè)的快速靈活安裝和拆卸，底部撬塊的設(shè)計模式分散了甲板 單位面積的承壓，增大了模塊單元容積及高度的限制。本發(fā)明不但滿足深水測試及完井地 面流程的高安全性，還能極大地提高測試及完井作業(yè)時效，節(jié)省測試及完井成本，整個模塊 化地面設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便。本發(fā)明從壓力、溫度、管流、沖蝕、振動等多個方面進 行了校核，配有4處應(yīng)急關(guān)斷、出砂監(jiān)測、振動監(jiān)測等裝置，滿足高產(chǎn)油氣的計量及處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限 制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0013] 圖1是深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)示意圖。
[0014] 圖2是深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)模塊單元底部撬座示意圖。

【具體實施方式】
[0015] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實 施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及 實施例中的特征可以相互組合。
[0016] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，包括緩沖罐模塊 單元1、分離器模塊單元2、加熱器模塊單元3、井口高壓模塊單元4、泵組模塊單元5。所述 緩沖罐模塊單元1包括3個緩沖罐單體，所述井口高壓模塊單元4包括地面安全閥、除砂 器、地面高壓油嘴管匯，所述泵組模塊單元5包括2臺齒輪輸油泵、2臺隔膜泵，加熱器模塊 單元3包括加熱爐。所述緩沖罐模塊單元1、分離器模塊單元2、加熱器模塊單元3、井口高 壓模塊單元4、泵組模塊單元5均安裝在一個或多個底部撬座6上，各個模塊單元內(nèi)部的多 個部件連接并固定在底部撬座6上，并通過底部撬座6安裝在平臺甲板上，所述底部撬座6 以螺栓連接的形式與平臺甲板承重梁進行固定。所述底部撬座6內(nèi)置有連接管線7,各個模 塊單元內(nèi)部的多個部件之間通過法蘭管線在基地提前連接，各個模塊單元之間均通過對應(yīng) 的底部撬座6中的連接管線7進行連接，連接管線7也通過法蘭連接，這樣整個流程100%法 蘭連接，能避免高產(chǎn)振動、腐蝕性氣體、甲醇（防水合物注入）等的破壞。各個模塊單元的連 接順序為井口高壓模塊單元4--> 加熱器模塊單元3--> 分離器模塊單元2--> 緩沖 罐模塊單元1 ->泵組模塊單元5,各個模塊單元之間的連接管線7之間通過法蘭連接。
[0017] 所述底部撬座6上設(shè)置楔形導(dǎo)向固定銷8，楔形導(dǎo)向固定銷8方便各模塊單元安裝 固定在底部撬座6上，也便于各模塊單元從底部撬座6上拆卸下來。
[0018] 本發(fā)明提供的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)采用模塊化、集成化、移動化、便捷化 的設(shè)計思路，每個模塊單元使用底部撬塊來組合和固定單一的設(shè)備，減少整個系統(tǒng)的占用 甲板面積。各個模塊單元之間的連接管線預(yù)置在底部撬塊中，絕大部分連接工作在基地完 成，平臺僅需對各模塊直接的管線進行對接即可，大大減少了現(xiàn)場的連接安裝時間，能夠滿 足續(xù)測試及完井作業(yè)的快速靈活安裝和拆卸。底部撬塊的設(shè)計模式分散了甲板單位面積的 承壓，增大了模塊單元容積及高度的限制。本發(fā)明不但滿足深水測試及完井地面流程的高 安全性，還能極大地提高測試及完井作業(yè)時效，節(jié)省測試及完井成本，整個地面設(shè)備模塊化 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便。
[0019] 在控制上，本發(fā)明可進行試油樹流動翼閥應(yīng)急關(guān)斷，地面安全閥應(yīng)急關(guān)斷；遠程控 制按鈕應(yīng)急關(guān)斷，高低壓先導(dǎo)式安全閥應(yīng)急關(guān)斷控制，還可實現(xiàn)振動監(jiān)測，出砂監(jiān)測，壁厚 監(jiān)測等多項監(jiān)測。
[0020] 本發(fā)明從壓力、溫度、管流、沖蝕、振動等多個方面進行了校核，具體如下： 結(jié)構(gòu)校核安全系數(shù)高：a)結(jié)構(gòu)靜載荷；b)設(shè)備載荷；c)風(fēng)載荷；d)活動載荷；e)船 體運動載荷，校核結(jié)果： 測試甲板強度校核得到的最大UC值是0. 75 ; 強度校核的最大UC值是0. 426 ; 作用在T型梁上最大線載為：94. 52 KN/m〈 136. 17 KN/m。
[0021] 振動校核滿足要求：船體的共振分析和放噴期間的自振分析，校核工況及結(jié)果： 工況一：滿載一頻率比〇. 〇268〈〈 1，滿足要求； 工況二：50%負載一頻率比0. 0227〈〈1，滿足要求； 工況三：空載一頻率比〇. 0162? 1，滿足要求。
[0022] 本發(fā)明實現(xiàn)了海上工作陸地化，把所有設(shè)備分5部分進行模塊化，絕大部分在陸 地連接，海上只進行模塊對接，不需要占用鉆機時間，且安裝時間降低至1/4,每次連接節(jié)省 上億元；本發(fā)明的各個設(shè)備也更集中：按常規(guī)方式擺放，需要占用981平臺整個右后甲板， 測試作業(yè)無法進行，模塊化后占用面積減半，解放出水下測試樹擺放區(qū)域，此外，地面設(shè)備 模塊化技術(shù)使深水井鉆后立即進行測試成為現(xiàn)實，促進了深水作業(yè)的常規(guī)化。
[0023] 本發(fā)明的測試地面流程模塊化設(shè)備經(jīng)受住高產(chǎn)的考驗，首次成功應(yīng)用氣產(chǎn)量 1606276方/天，凝析油產(chǎn)量78. 4方/天，創(chuàng)造了中海油氣井測試最高產(chǎn)量記錄。根據(jù)最大 允許流速反算地面流程最大允許220萬方/天的放噴能力，本發(fā)明的深水測試地面設(shè)備模 塊化技術(shù)處理量更大，處理量如下表：

【權(quán)利要求】
1. 一種深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，其特征在于：包括緩沖罐模塊單元（1)、分離器 模塊單元（2)、加熱器模塊單元（3)、井口高壓模塊單元（4)、泵組模塊單元（5)，所述緩沖罐 模塊單元（1)、分離器模塊單元（2)、加熱器模塊單元（3)、井口高壓模塊單元（4)、泵組模塊 單元（5)均通過底部撬座（6)安裝在平臺甲板上，所述底部撬座（6)內(nèi)置有連接管線（7)，各 個模塊單元之間管線連接均通過對應(yīng)的底部撬座（6 )中的連接管線（7 )進行連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，其特征在于：所述底部撬座 (6)上設(shè)置楔形導(dǎo)向固定銷（8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，其特征在于：所述底部撬座 (6) 以螺栓連接的形式與平臺甲板承重梁進行固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，其特征在于：所述連接管線 (7) 之間通過法蘭連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的深水測試地面設(shè)備模塊化系統(tǒng)，其特征在于： 各模塊單元的連接順序為井口高壓模塊單元（4)--> 加熱器模塊單元（3)--> 分離 器模塊單元（2)-->緩沖罐模塊單元（1)--> 泵組模塊單元（5)。
【文檔編號】E21B47/00GK104234692SQ201410485697
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】謝玉洪, 王爾鈞, 孟文波, 張勇, 李中, 黃熠, 方滿宗, 韋龍貴, 段澤輝, 劉振江, 趙啟彬, 顏幫川, 田向東, 魏劍飛, 魏安超, 馬磊, 陸茂偉, 徐斐, 李祝軍, 張崇 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司