CN107939311B - 一种适合搭载于fpso的模块化小型修井系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于深水修井系统技术领域，公开了一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，布置于主甲板以上、月池周围，包括工艺甲板、二层甲板、修井机模块、第一泥浆系统模块、第二泥浆系统模块、第一泥浆净化与加重系统模块、第二泥浆净化与加重系统模块、井控系统模块中的作业设备模块、井控系统模块中的控制设备模块、防喷器组与采油树处理系统模块、隔水管、隔水管堆场、钻杆、钻杆堆场、隔水管张紧系统模块中的作业设备模块、隔水管张紧系统模块中的控制设备模块。本发明无需专用载体或船体，搭载于FPSO之上即可实现生产、修井功能；修井系统的布置对FPSO影响较小；修井系统采用模块化设计，便于根据修井需要扩展或缩减配置。
Description
技术领域
本发明属于深水修井系统技术领域，具体的说，是涉及一种适合搭载于FPSO的小型修井系统。
背景技术
深水修井是深水油田开发中的重要环节，深水修井离不开深水修井装备。常规水下井口修井作业首先要连接隔水管，通过隔水管将水下采油树连接到水面的井口，然后修井程序基本和常规干式采油树的修井作业程序一样。常规水下井口修井作业一般需要动员半潜式钻井平台或者钻井船，修井费用比较高。
能够进行深水修井作业的装备有深水钻井平台/钻井船和专用的深水修井平台/修井船。根据采用的装备不同，深水修井作业可以分成三种类型：轻型修井，中型修井和重型修井。其中，轻型修井主要是指钢丝绳/电缆作业等在采油树和完井管柱中完成的修井作业，通常可采用配置有无隔水管修井系统的多功能服务船完成；中型修井是指需要下入修井隔水管(常规为7”隔水管)的修井作业，可以由普通的深水修井平台/修井船完成或由深水半潜式钻井平台/钻井船配置修井隔水管完成(无法租用到深水修井船时)；重型修井作业是指需要采用钻井隔水管和防喷器(通常采用通径18-3/4”的深水钻井防喷器)进行的修井作业，一般需要动用深水半潜式钻井平台/钻井船。
当钻井船费用日益高昂时，采用钻井船进行修井作业非常不经济。根据挪威石油董事会的统计，常规水下井口油井的采收率比常规水上井口油井采收率低8％，原因就是由于水下井口修井、增产作业费用高昂，导致其修井和增产作业远少于水上井口。
同时，随着勘探开发程度的不断提高，发现大型、整装、优质油藏的几率越来越低，许多储量小、产量低、生产年限短的边际油气田由于受当时环境和技术条件的限制未能实现开发，它们将是未来原油增产的重要组成部分。
目前，渤海湾等浅水海域已利用自升式平台实现了边际油田的有效试采、生产和修井。对于南海深水海域的边际油田，目前还没有有效的深水开发装备。现有的深水修井装备多以半潜式平台或多功能支持船为载体，搭载能力较强的修井系统，其租金昂贵、成本高，不适合对产量有限的边际油田灵活地进行修井作业。
以流花11-1油田为例，流花11-1油田采用“全海式”开发工程模式。由“半潜式生产平台(FPS)+浮式生产储卸装置(FPSO、含永久式单点系泊)+水下井口及生产系统”组成。其中半潜式生产平台(FPS)担任作业平台，为水下井口提供钻修井服务。流花11-1平台修井作业类型主要为常规检泵及更换水下动力电缆作业。
可见，由专用生产平台提供修井作业的方式费用贵，需要专用平台，灵活性不足；不适合对储量小、产量低、生产年限短的边际油气田进行作业。租用钻修井船的方式则受限于租期难以掌握，费用高，修井作业非常不经济。
发明内容
为了满足边际油田的修井需求，本发明提供了一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，该修井系统搭载于FPSO之上，由FPSO实现边际油田的生产，并由其上的修井系统实现边际油田的修井作业；该系统无需专用载体(船体)，搭载于FPSO之上即可实现生产、修井功能；修井系统的布置对FPSO影响较小；修井系统采用模块化设计，便于根据修井需要扩展或缩减配置。
针对上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：
一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，包括FPSO船体的主甲板(2)，所述主甲板(2)在船中位置设置有月池(1)，所述月池(1)的正上方设置有安装在所述主甲板(2)上的修井机模块(5)；所述主甲板(2)上方搭设有分布在船艏和船艉的工艺甲板(3)，所述工艺甲板(3)上方搭设有分布在船艏和船艉的二层甲板(4)；
船艏的所述工艺甲板(3)上设置有第一泥浆系统模块(61)、第一泥浆净化与加重系统模块(71)、井控系统模块中的控制设备模块(82)；所述月池(1)附近的所述主甲板(2)上设置有井控系统模块中的作业设备模块(81)；
所述月池(1)附近的所述主甲板(2)上设置有防喷器组与采油树处理系统模块(9)；
船艏的所述二层甲板(4)上设置有隔水管堆场(11)和钻杆堆场(13)，所述隔水管堆场(11)用于堆放隔水管(10)，所述钻杆堆场(13)用于堆放钻杆(12)；
所述修井机模块四周设置有隔水管张紧系统模块中的作业设备模块(141)，船艉的所述工艺甲板上设置有隔水管张紧系统模块中的控制设备模块(142)。
其中，所述月池(1)为4.8m×4.8m-8.8m×8.8m的方形。
其中，所述主甲板(2)和所述工艺甲板(3)之间的层高为4.9m-5m。
其中，所述主甲板(2)和所述修井机模块(5)中钻台面之间的层高为11.5m-15m。
其中，所述工艺甲板(3)下方的空间布置有修井作业所需的洗井液舱、修井污液舱。
其中，所述修井机模块(5)配置有升沉运动补偿装置
其中，所述第一泥浆系统模块(61)位于船艏的工艺甲板(3)中部，所述第一泥浆净化与加重系统模块(71)和井控系统模块中的控制设备模块(82)分别位于所述第一泥浆系统模块(61)的两侧。
其中，船艉的所述工艺甲板上设置有第二泥浆系统模块(62)，所述第二泥浆系统模块(62)与所述第一泥浆系统模块(61)通过管系相连，可同时工作或单独工作。
其中，船艉的所述工艺甲板上设置有第二泥浆净化与加重系统模块(72)，所述第二泥浆净化与加重系统模块(72)与所述第一泥浆净化与加重系统模块(71)通过管系相连，可同时工作或单独工作。
其中，所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的台车轨道沿FPSO纵向布置，位于所述月池(1)两侧；所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的吊车轨道沿FPSO横向布置，其中一条吊车轨道位于所述主甲板(2)上，另一吊车轨道位于所述修井机模块(5)上；所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的吊车采用公共吊车，可将水下防喷器、水下采油树作业设备从FPSO左舷或右舷的存放位置吊运到公共台车上；所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的台车采用公共台车，可将水下防喷器、水下采油树作业设备运移至所述月池(1)中央。
本发明的有益效果是：
本发明的整套修井系统适合搭载于FPSO船体上，用电、用气和用水均由FPSO船体提供，其布置于主甲板以上、月池区周围，并且采用模块化设计，对FPSO船体的影响较小；各模块空间区划合理，可实现标准化生产，降低运行维护成本，同时便于根据作业内容扩展模块，在FPSO上搭载完成后，可快速投入使用，能够满足边际油田的常规、简单修井需求；与现有的半潜式修井平台或修井船相比，具有轻便、布置灵活、更适合对边际油田进行修井等特点。
附图说明
图1是本发明的适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统的俯视图；
图2是本发明的适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统的侧视图。
图中：1、月池；2、主甲板；3、工艺甲板；4、二层甲板；5、修井机模块；61、第一泥浆系统模块；62、第二泥浆系统模块；71、第一泥浆净化与加重系统模块；72、第二泥浆净化与加重系统模块；81、井控系统模块中的作业设备模块；82、井控系统模块中的控制设备模块；9、防喷器组与采油树处理系统模块；10、隔水管；11、隔水管堆场；12、钻杆；13、钻杆堆场；141、隔水管张紧系统模块中的作业设备模块；142、隔水管张紧系统模块中的控制设备模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1和图2所示，本实施例提供了一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，布置于FPSO船体的主甲板2以上、月池1周围，包括工艺甲板3、二层甲板4、修井机模块5、第一泥浆系统模块61、第二泥浆系统模块62、第一泥浆净化与加重系统模块71、第二泥浆净化与加重系统模块72、井控系统模块中的作业设备模块81、井控系统模块中的控制设备模块82、防喷器组与采油树处理系统模块9、隔水管10、隔水管堆场11、钻杆12、钻杆堆场13、隔水管张紧系统模块中的作业设备模块141、隔水管张紧系统模块中的控制设备模块142。
主甲板2在船中位置设置有方形月池1，月池1的尺寸为8.8m×8.8m；月池1尺寸一般为4.8m×4.8m-8.8m×8.8m，以满足修井作业需要和隔水管10的偏角要求。
工艺甲板3搭设在FPSO船体的主甲板2上方，分布在船艏(船体前部)和船艉(船体后部)两个区域。工艺甲板3和主甲板2之间的层间高度为4.9m，该层间高度一般在4.9m-5m范围内，以满足规范中防爆要求。工艺甲板3下方的空间可布置修井作业所需的洗井液舱、修井污液舱等。
二层甲板4搭设在工艺甲板3的上方，同样分布在船艏(船体前部)和船艉(船体后部)两个区域。二层甲板4和工艺甲板3之间的高度满足各模块内设备的高度要求。
修井机模块5通过支墩结构安装在主甲板2的月池1正上方。修井机模块5为单侧开口，开口方向为船艏方向。主甲板2和修井机模块5中的钻台面之间的层高为15m，该层高一般在11.5m-15m范围内，以满足吊运水下防喷器需要的作业高度。修井机模块5可选用成系列的海洋修井机，修井机型号根据最大作业重量选取。另外，修井机模块5配置有升沉运动补偿装置。
第一泥浆系统模块61位于船艏的工艺甲板3上，以设置在该工艺甲板3的中部为佳。第一泥浆系统模块61的全部设备位于模块内，通过管系与其他模块相连。
第一泥浆净化与加重系统模块71位于船艏的工艺甲板3上，可以设置在该工艺甲板3的左侧或右侧。本实施例中的第一泥浆净化与加重系统模块71是设置在工艺甲板3左侧，即第一泥浆系统模块61的左方。第一泥浆净化与加重系统模块71的全部设备位于模块内，通过管系与其他模块相连。
井控系统模块中的作业设备模块81位于主甲板2上，设置于月池1附近。井控系统模块中的作业设备模块81可选用成系列的作业设备，设备压力等级根据地层压力确定。
井控系统模块中的控制设备模块82位于船艏的工艺甲板3上，可以设置在该工艺甲板3的右侧或左侧(即泥浆净化与加重系统模块71与井控系统模块中的控制设备模块82分设于第一泥浆系统模块61两侧)。本实施例中第一泥浆净化与加重系统模块71是设置在工艺甲板3右侧，即第一泥浆系统模块61的右方。井控系统模块中的控制设备模块82可选用与井控系统模块中的作业设备模块81相配套的控制设备。
防喷器组与采油树处理系统模块9位于主甲板2上，设置于月池1附近，井控系统模块中的作业设备模块81旁侧。防喷器组与采油树处理系统模块9中的作业设备可选用成系列的作业设备，设备能力根据防喷器组和采油树的最大重量确定。防喷器组与采油树处理系统模块9中的台车轨道沿FPSO纵向布置，位于月池1两侧；防喷器组与采油树处理系统模块9中的吊车轨道沿FPSO横向布置，其中一条吊车轨道位于主甲板2上，另一吊车轨道位于修井机模块5上；防喷器组与采油树处理系统模块9中的吊车采用公共吊车，可将水下防喷器、水下采油树作业设备从FPSO左舷或右舷的存放位置吊运到公共台车上；防喷器组与采油树处理系统模块9中的台车采用公共台车，可将水下防喷器、水下采油树作业设备运移至月池1中央。防喷器组与采油树处理系统9设置沿FPSO纵向成“T型”的轨道以及公共吊车和公共台车，将水下防喷器和水下采油树等作业设备从左舷或右舷搬运至月池中央，既满足了作业需要，又简化了设备配置。
隔水管10堆放在隔水管堆场11，隔水管堆场11位于船艏的二层甲板4上，可堆放21″，50ft长的隔水管10。隔水管堆场11的大小满足设计修井深度所需的隔水管10根数。
钻杆12堆放在钻杆堆场13，钻杆堆场13位于船艏的二层甲板4上，设置于隔水管堆场11左侧，可堆放3 1/2″钻杆12、2 7/8″钻杆12和2 7/8″加厚油管。钻杆堆场13的大小满足设计修井深度所需的钻杆12根数。
隔水管张紧系统模块中的作业设备模块141位于修井机模块5四周，隔水管张紧系统模块中的作业设备模块141可选用成系列的作业设备。
隔水管张紧系统模块中的控制设备模块142位于船艉的工艺甲板3上，隔水管张紧系统模块中的控制设备模块142可选用与隔水管张紧系统模块中的作业设备模块141配套的控制设备。
本发明的模块化小型修井系统，可只布置第一泥浆系统模块61、第一泥浆净化与加重系统模块71，满足泥浆需求较少的修井作业内容；也可以增加第二泥浆系统模块62、第二泥浆净化与加重系统模块72。第二泥浆系统模块62为可选配置，位于船艉的工艺甲板3上；第二泥浆净化与加重系统模块72为可选配置，位于船艉的工艺甲板3上。在本实施例中，船艉的工艺甲板3由左向右依次布置第二泥浆净化与加重系统模块72、第二泥浆系统模块62、隔水管张紧系统模块中的控制设备模块142。第一泥浆系统模块61和第二泥浆系统模块62通过管系相连，可同时工作或单独工作，满足不同的修井作业内容。第一泥浆净化与加重系统模块71和第二泥浆净化与加重系统模块72通过管系相连，可同时工作或单独工作，满足不同的修井作业内容。
综上所述，本发明的适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，采用模块化设计，整套系统位于FPSO船体主甲板之上，月池附近，尽可能减少修井系统对FPSO船体的影响。同时，系统采用模块化设计，实现了较高的可扩展性，满足不同修井作业内容。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，包括FPSO船体的主甲板(2)，其特征在于，所述主甲板(2)在船中位置设置有月池(1)，所述月池(1)的正上方设置有安装在所述主甲板(2)上的修井机模块(5)；所述修井机模块(5)配置有升沉运动补偿装置；所述主甲板(2)上方搭设有分布在船艏和船艉的工艺甲板(3)，所述工艺甲板(3)上方搭设有分布在船艏和船艉的二层甲板(4)；所述工艺甲板(3)下方的空间布置有修井作业所需的洗井液舱、修井污液舱；
船艏的所述工艺甲板(3)上设置有第一泥浆系统模块(61)、第一泥浆净化与加重系统模块(71)、井控系统模块中的控制设备模块(82)；所述月池(1)附近的所述主甲板(2)上设置有井控系统模块中的作业设备模块(81)；
所述月池(1)附近的所述主甲板(2)上设置有防喷器组与采油树处理系统模块(9)；
船艏的所述二层甲板(4)上设置有隔水管堆场(11)和钻杆堆场(13)，所述隔水管堆场(11)用于堆放隔水管(10)，所述钻杆堆场(13)用于堆放钻杆(12)；
所述修井机模块四周设置有隔水管张紧系统模块中的作业设备模块(141)，船艉的所述工艺甲板上设置有隔水管张紧系统模块中的控制设备模块(142)。
2.根据权利要求1所述的一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，其特征在于，所述月池(1)为4.8m×4.8m-8.8m×8.8m的方形。
3.根据权利要求1所述的一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，其特征在于，所述主甲板(2)和所述工艺甲板(3)之间的层高为4.9m-5m。
4.根据权利要求1所述的一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，其特征在于，所述主甲板(2)和所述修井机模块(5)中钻台面之间的层高为11.5m-15m。
5.根据权利要求1所述的一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，其特征在于，所述第一泥浆系统模块(61)位于船艏的工艺甲板(3)中部，所述第一泥浆净化与加重系统模块(71)和井控系统模块中的控制设备模块(82)分别位于所述第一泥浆系统模块(61)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，其特征在于，船艉的所述工艺甲板上设置有第二泥浆系统模块(62)，所述第二泥浆系统模块(62)与所述第一泥浆系统模块(61)通过管系相连，可同时工作或单独工作。
7.根据权利要求1所述的一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，其特征在于，船艉的所述工艺甲板上设置有第二泥浆净化与加重系统模块(72)，所述第二泥浆净化与加重系统模块(72)与所述第一泥浆净化与加重系统模块(71)通过管系相连，可同时工作或单独工作。
8.根据权利要求1所述的一种适合搭载于FPSO的模块化小型修井系统，其特征在于，所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的台车轨道沿FPSO纵向布置，位于所述月池(1)两侧；所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的吊车轨道沿FPSO横向布置，其中一条吊车轨道位于所述主甲板(2)上，另一吊车轨道位于所述修井机模块(5)上；所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的吊车采用公共吊车，用于将水下防喷器、水下采油树作业设备从FPSO左舷或右舷的存放位置吊运到公共台车上；所述防喷器组与采油树处理系统模块(9)中的台车采用公共台车，用于将水下防喷器、水下采油树作业设备运移至所述月池(1)中央。
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