CN113323632A - 用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施 - Google Patents
用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113323632A CN113323632A CN202010131492.3A CN202010131492A CN113323632A CN 113323632 A CN113323632 A CN 113323632A CN 202010131492 A CN202010131492 A CN 202010131492A CN 113323632 A CN113323632 A CN 113323632A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- production facility
- cofferdam
- dry
- suction pile
- underwater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 238000011161 development Methods 0.000 title claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 16
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 14
- 230000009189 diving Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 244000147058 Derris elliptica Species 0.000 description 1
- 108010066278 cabin-4 Proteins 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
- E02D19/02—Restraining of open water
- E02D19/04—Restraining of open water by coffer-dams, e.g. made of sheet piles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Geology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Foundations (AREA)
Abstract
一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，包括：围堰、设置于围堰内部的水下干式生产设施，其中，围堰和水下干式生产设施之间设置有支撑结构，在施工初期，通过围堰隔绝海水，以形成筒内干式环境；水下干式生产设施设置为封闭结构；水下干式生产设施的顶部设置有预留接口，水下干式生产设施的内部分别设置有采油树舱室、救生舱室和地面常规油气处理设备。本发明不仅施工为干式环境，大大降低了投资成本，而且，不需要水下机器人进行水下作业，就能够完成水下生产系统设备的安装、调试，实现了浅水油气田在水下干式采油作业。
Description
技术领域
本发明属于浅水海域油气田开发领域，尤其涉及一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施。
背景技术
目前，我国浅水海域有众多位于40m水深范围内的油气田，因位于军事区、航道上等受限区域，不能采用固定平台形式进行开发。而采用常规水下生产系统，虽可实现油田开发，但往往因其高昂的投资成本，大大降低了油田经济收益。
为了解决40m水深范围内的受限油气田，一般采用常规的水下生产系统进行油田开发，常规的水下生产系统主要包括水下采油树、水下管汇、水下控制系统，需要脐带缆、电液飞线、水下湿式接口等，由于大部分设备因其技术门槛高多为国外垄断，具有高投资特性。另外，常规的水下生产系统设备安装、调试均需由水下机器人进行水下作业才能完成，施工成本较高。因此，亟待开发一种低成本的水下生产系统，以解决上述问题，实现受限油田经济有效开发。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施,以解决浅水油气田开发及施工成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明的的具体技术方案如下：
一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，包括：围堰、设置于围堰内部的水下干式生产设施，其中，
围堰和水下干式生产设施之间设置有支撑结构，在施工初期，通过围堰隔绝海水，以形成筒内干式环境；
水下干式生产设施设置为封闭结构；水下干式生产设施的顶部设置有预留接口，水下干式生产设施的内部分别设置有采油树舱室、救生舱室和地面常规油气处理设备。
进一步，所述围堰为吸力桩基盘式围堰，围堰的内径设置为12m，当围堰沉至目标深度时，围堰的顶部高于水面。
进一步，所述围堰的设计深度为10m-40m范围。
进一步，所述预留接口是通过法兰与维修通道连接，人员能够进入水下干式生产设施的内部，以实现修井以及设备维修作业。
进一步，所述支撑结构为吸力桩。
进一步，所述地面常规油气处理设备的电源是通过海底电缆提供，且海底电缆穿越围堰和水下干式生产设施舱壁时，进行密封处理。
进一步，所述地面常规油气处理设备包括：仪表控制柜、井口控制盘、主变压器、小功率变压器、小功率盘、400V配电盘。
本发明还提供了一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施安装方法，包括：设置有如上面的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，采用以下安装步骤：
第一步：安装吸力桩基盘式围堰，由吸力桩通过负压自吸形式，以实现吸力桩基盘式围堰沉至目标深度；此时，吸力桩基盘式围堰的顶部高于水面，将吸力桩基盘式围堰内部的海水及泥沙抽空，并进行防水，以实现吸力桩基盘式围堰内的干式环境；
第二步：通过施工船，将水下干式生产设施安装至吸力桩基盘式围堰内，进行防水作业，并连接支撑结构，以实现吸力桩基盘式围堰对水下干式生产设施的固定支撑；
第三步：通过钻井平台进行钻完井作业，钻完井作业完成后，再进行水下干式生产设施内部设备安装、连接混输管线、海底电缆、设备调试，然后，再进行试生产，油田投产；
第四步：进行潜水作业，将吸力桩基盘式围堰的上部拆除。
进一步，所述第二步中，在修井及维修期间，使用船舶，将维修辅助装置通过潜水作业，将法兰与预留接口对接；然后，将水下干式生产设施中的液体排除，并形成干式空间；然后，再下入钻井或维修人员，拆除水下干式生产设施中的盖板，从而进入水下干式生产设施内进行修井及维修作业。
本发明的具有以下优点：
(1)本发明由于主体为吸力桩基盘式围堰，其对内部水下干式生产设施起到支撑与保护作用，其可在施工初期，实现筒内干式环境安装水下干式生产设施、钻完井、混输管线连接、海底电缆连接、设备安装调试、试生产作业；
(2)本发明中由于水下干式生产设施为密封结构，以防止海水进入，其内部分采油树舱室与救生舱室，以满足人员作业的安全救生要求，另外，水下干式生产设施内布置地面常规的油气处理设备，不仅实现了油气生产，并通过混输管线输送至依托平台；而且，水下干式生产设施还满足了重复使用的要求；
(3)本发明中由于水下干式生产设施的顶部设置预留接口，通过法兰可连接维修通道，人员可进入水下干式生产设施内部，实现了修井以及设备维修作业；
(4)本发明由于是由吸力桩基盘式围堰与水下干式生产设施组成，地面常规油气处理设备置于水下干式生产设施内，并由常规的海底电缆提供电力，其组成较常规的水下生产系统大大简化；
(5)由于采用了地面常规油气处理设备，不仅大大降低了投资成本，而且，由于施工为干式环境，其成本也较常规水下生产系统大大地降低。
附图说明
图1为本发明结构俯视示意图；
图2为本发明结构立面示意图；
图3是本发明中水下干式生产设施平面布置示意图。
图中标记说明：
1.围堰；2.水下干式生产设施；3.采油树舱室；4.救生舱室；5.混输管线；6.地面常规油气处理设备；7.海底电缆；8.维修通道；9.支撑结构。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施做进一步详细的描述。
如图1-图3所示，本发明包括：围堰1、设置于围堰1内部的水下干式生产设施2，其中，
围堰1和水下干式生产设施2之间设置有支撑结构9，在施工初期，通过围堰1隔绝海水，以形成筒内干式环境；水下干式生产设施2设置为封闭结构；
水下干式生产设施2的顶部设置有预留接口，水下干式生产设施2的内部分别设置有采油树舱室3、救生舱室4和地面常规油气处理设备6。
上述地面常规油气处理设备6，该地面常规油气处理设备6的电源是通过海底电缆7提供，且海底电缆7穿围堰1和水下干式生产设施2舱壁时，进行密封处理；其包括：仪表控制柜、井口控制盘、主变压器、小功率变压器、小功率盘、400V配电盘；
上述预留接口是通过法兰与维修通道8连接，人员可进入水下干式生产设施2的内部，以实现修井以及设备维修作业。
上述围堰1为吸力桩基盘式围堰，吸力桩基盘式围堰的内径设置为12m，当吸力桩基盘式围堰沉至目标深度时，其顶部高于水面，一般情况下，设计深度为10m-40m范围。
上述支撑结构9为吸力桩。
在地面常规油气处理设备6的控制下，采油树舱室3内采油树产出后的油气通过混输管线5输送至依托平台，当混出管线5穿越围堰1和水下干式生产设施2舱壁时，进行密封处理。
本发明的施工过程：
第一步：安装吸力桩基盘式围堰，由吸力桩通过负压自吸形式，以实现吸力桩基盘式围堰1沉至目标深度，此时，吸力桩基盘式围堰的顶部高于水面，将吸力桩基盘式围堰内部的海水及泥沙抽空，并进行防水，以实现吸力桩基盘式围堰内的干式环境；
第二步：通过施工船，将水下干式生产设施2安装至吸力桩基盘式围堰 1内，进行防水作业，并连接支撑结构9，以实现吸力桩基盘式围堰对水下干式生产设施2的固定支撑；
第三步：通过钻井平台进行钻完井作业，钻完井作业完成后，再进行水下干式生产设施2内部设备安装、连接混输管线5、海底电缆7、设备调试，然后，再进行试生产，油田投产；
第四步：进行潜水作业，将吸力桩基盘式围堰1的上部拆除。
上述第二步中，水下干式生产设施2顶部设置预留接口，在修井及维修期间，使用钻井船或者其他船舶，将维修辅助装置通过法兰与预留接口对接 (潜水作业)；然后，将水下干式生产设施2中的液体排除，并形成干式空间。然后，再下入钻井或维修人员，拆除水下干式生产设施2中的盖板，从而进入水下干式生产设施2进行修井及维修作业。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述混输管线5、海底电缆7为现有技术，未作说明的技术为现有技术，故不再赘述。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，其特征在于，包括：围堰、设置于围堰内部的水下干式生产设施，其中，
围堰和水下干式生产设施之间设置有支撑结构，在施工初期，通过围堰隔绝海水，以形成筒内干式环境；
水下干式生产设施设置为封闭结构；水下干式生产设施的顶部设置有预留接口，水下干式生产设施的内部分别设置有采油树舱室、救生舱室和地面常规油气处理设备。
2.根据权利要求1所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，其特征在于，所述围堰为吸力桩基盘式围堰，围堰的内径设置为12m，当围堰沉至目标深度时，围堰的顶部高于水面。
3.根据权利要求1或2所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，其特征在于，所述围堰的设计深度为10m-40m范围。
4.根据权利要求1所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，其特征在于，所述预留接口是通过法兰与维修通道连接，人员能够进入水下干式生产设施的内部，以实现修井以及设备维修作业。
5.根据权利要求1所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，其特征在于，所述支撑结构为吸力桩。
6.根据权利要求1所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，其特征在于，所述地面常规油气处理设备的电源是通过海底电缆提供，且海底电缆穿越围堰和水下干式生产设施舱壁时，进行密封处理。
7.根据权利要求1所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，其特征在于，所述地面常规油气处理设备包括：仪表控制柜、井口控制盘、主变压器、小功率变压器、小功率盘、400V配电盘。
8.一种用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施安装方法，其特征在于，设置有如权利要求1-权利要求7所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施，采用以下安装步骤：
第一步：安装吸力桩基盘式围堰，由吸力桩通过负压自吸形式，以实现吸力桩基盘式围堰沉至目标深度；此时，吸力桩基盘式围堰的顶部高于水面，将吸力桩基盘式围堰内部的海水及泥沙抽空，并进行防水，以实现吸力桩基盘式围堰内的干式环境；
第二步：通过施工船，将水下干式生产设施安装至吸力桩基盘式围堰内，进行防水作业，并连接支撑结构，以实现吸力桩基盘式围堰对水下干式生产设施的固定支撑；
第三步：通过钻井平台进行钻完井作业，钻完井作业完成后，再进行水下干式生产设施内部设备安装、连接混输管线、海底电缆、设备调试，然后，再进行试生产，油田投产；
第四步：进行潜水作业，将吸力桩基盘式围堰的上部拆除。
9.根据权利要求8所述的用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施安装方法，其特征在于，所述第二步中，在修井及维修期间，使用船舶，将维修辅助装置通过潜水作业，将法兰与预留接口对接；然后，将水下干式生产设施中的液体排除，并形成干式空间；然后，再下入钻井或维修人员，拆除水下干式生产设施中的盖板，从而进入水下干式生产设施内进行修井及维修作业。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010131492.3A CN113323632A (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010131492.3A CN113323632A (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113323632A true CN113323632A (zh) | 2021-08-31 |
Family
ID=77412948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010131492.3A Pending CN113323632A (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113323632A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913177A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-06 | 中国海洋石油总公司 | 基盘式水中干式井口结构 |
| CN103397871A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 大连理工大学 | 一种基于干式采油树的超深水油气开发系统及其安装方法 |
| CN103711459A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 天津市海王星海上工程技术股份有限公司 | 基盘式水面连接筒型水下干式采油装置 |
| CN108661608A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-10-16 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种适用于浅水油气田开发的水下干式采油装置 |
-
2020
- 2020-02-28 CN CN202010131492.3A patent/CN113323632A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103711459A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 天津市海王星海上工程技术股份有限公司 | 基盘式水面连接筒型水下干式采油装置 |
| CN102913177A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-06 | 中国海洋石油总公司 | 基盘式水中干式井口结构 |
| CN103397871A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-20 | 大连理工大学 | 一种基于干式采油树的超深水油气开发系统及其安装方法 |
| CN108661608A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-10-16 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种适用于浅水油气田开发的水下干式采油装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 顾纯巍等: "吸力桩式水下基盘结构优化研究与应用", 《中国海上油气》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2854215A (en) | Offshore oil well installation | |
| US2937006A (en) | Underwater drilling rig | |
| CN108661608A (zh) | 一种适用于浅水油气田开发的水下干式采油装置 | |
| CN107905238A (zh) | 一种土塞抽离式吸力锚基础及其施工方法 | |
| CN102341301A (zh) | 伸缩式推进装置或相应系统的维护空间 | |
| CN1877181B (zh) | 水下干式维修工作舱 | |
| CN103806422B (zh) | 一种海底漏油收集系统 | |
| US3638720A (en) | Method and apparatus for producing oil from underwater wells | |
| US3552903A (en) | Subsea production satellite | |
| US20200270951A1 (en) | Drilling system and method of submarine drilling rig | |
| US3902553A (en) | Offshore drilling at deep water locations | |
| CN105003232B (zh) | 一种超深海海洋油气干式生产系统及其安装撤离方法 | |
| CN104250969A (zh) | 贯穿上下船体的插桩辅助坐底式生产储卸油平台 | |
| CN107653861B (zh) | 一种用于支撑连接海底真空管道的多功能空心人工岛塔 | |
| CN104376886A (zh) | 筒型基础的海上核电平台 | |
| CN212099278U (zh) | 一种浅水自安装平台 | |
| CN200949707Y (zh) | 水下干式维修工作舱 | |
| CN113323632A (zh) | 用于浅水油气田开发的吸力桩基盘式水下干式生产设施 | |
| US3916632A (en) | Telescopic caisson with intermediately positioned wellhead | |
| CN2900987Y (zh) | 水下干式维修工作舱 | |
| CN112267846A (zh) | 一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置及其实施方法 | |
| CN112832719A (zh) | 一种集成水下设备的防护装置及其安装方法 | |
| CN206987757U (zh) | 一种深水井喷应急用水下偏移安装系统 | |
| CN111483561A (zh) | 一种模块化可分离式供热船 | |
| CN208777964U (zh) | 一种适用于浅水油气田开发的水下干式采油装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210831 |