CN212671726U - 一种海洋油气田水下开采系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海洋油气田水下开采系统，涉及海洋油气田设备技术领域。该系统包括采油树、水下控制模块、气液旋流分离器、排液管、液体流量计、排气管和气体流量计。采油树与第一海底跨接管连接；水下控制模块安装于采油树上；气液旋流分离器连通于第一海底跨接管；排液管一端与气液旋流分离器连通，另一端与第二海底跨接管连通；液体流量计设于排液管上，液体流量计与水下控制模块连接；排气管一端与气液旋流分离器连通，另一端与第二海底跨接管连通；气体流量计设于排气管上，气体流量计与水下控制模块连接。该开采系统通过对采出的油气进行气液分离后再分别计量，降低了海洋油气田开采系统的成本。

Description

一种海洋油气田水下开采系统

技术领域

本实用新型涉及海洋油气田设备技术领域，具体涉及一种海洋油气田水下开采系统。

背景技术

随着陆地能源的大量开采，逐渐将能源开采转向海洋，海洋油田开采系统利用安装于海底的水下井口、采油树、跨接管、集输管汇等设施进行生产，采油树安装于水下井口上，跨接管连接于采油树和集输管汇之间，用于将油气传输至集输管汇内以运输至海上平台。

在开采过程中需要用计量装置对采出的油气进行测量，得出其流量、压力、温度、密度等相关参数。但对于组分复杂，含有油、气两相的油气井，一般在水下采油树上安装多相流量计系统进行计量。但大多数多相流量计价格昂贵、含有放射源、设备制造、维护成本较高。

因此，亟需一种海洋油气田水下开采系统，用以解决如上提到的问题。

实用新型内容

本实用新型提供的一种海洋油气田水下开采系统，通过对采出的油气进行分离后再计量，降低了海洋油气田总体投资成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种海洋油气田水下开采系统，包括：

采油树，所述采油树与第一海底跨接管连接；

水下控制模块，所述水下控制模块安装于所述采油树上；

气液旋流分离器，所述气液旋流分离器连通于所述第一海底跨接管，用于将所述第一海底跨接管流出的油气进行分离；

排液管，所述排液管一端与所述气液旋流分离器连通，另一端与第二海底跨接管连通，经所述气液旋流分离器分离后的油液经所述排液管流入所述第二海底跨接管；

液体流量计，所述液体流量计设于所述排液管上，所述液体流量计与所述水下控制模块连接；

排气管，所述排气管一端与所述气液旋流分离器连通，另一端与所述第二海底跨接管连通，经所述气液旋流分离器分离后的气体经所述排气管流入所述第二海底跨接管；

气体流量计，所述气体流量计设于所述排气管上，所述气体流量计与所述水下控制模块连接。

可选地，所述液体流量计和所述气体流量计均为单相流量计。

可选地，所述气液旋流分离器内设螺旋通道，所述螺旋通道的入口与所述第一海底跨接管连通，所述螺旋通道的出口与所述排液管连通。

可选地，所述排气管与所述螺旋通道的螺旋中心连通，且所述排气管连通于所述气液旋流器的上端部。

可选地，所述排液管和所述排气管的端口连通，并均与所述第二海底跨接管的端部连通。

可选地，所述海洋油气田水下开采系统还包括电飞缆，所述气体流量计和所述液体流量计均通过所述电飞缆连接于所述控制模块。

可选地，所述电飞缆一端设有插头，所述控制模块设有插孔，所述插头插接于所述插孔。

可选地，所述海洋油气田水下开采系统还包括分线盒，所述分线盒安装于所述电飞缆上，所述电飞缆未安装所述插头的一端经所述分线盒分成两路，一路连接所述液体流量计，另一路连接所述气体流量计。

可选地，所述海洋油气田水下开采系统还包括集输管汇，所述集输管汇与所述第二海底跨接管连通。

可选地，所述海洋油气田水下开采系统还包括海面作业平台，所述海面作业平台与所述集输管汇连通，且所述海面作业平台通过海洋脐带缆与所述水下控制模块连通。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的海洋油气田水下开采系统，通过设置气液旋流分离器对采出的油气进行气液分离，分别用气体流量计和液体流量计对分离后得到的气体和油液进行相关参数的测量，从而得出总的参数指标。该装置相较于现有采用多相流量计对油气直接测量的方式，具有结构简单，成本低廉的优势。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的海洋油气田水下开采系统的整体结构示意图。

图中：

1、采油树；2、第一海底跨接管；3、水下控制模块；4、气液旋流分离器；5、排液管；6、液体流量计；7、第二海底跨接管；8、排气管；9、气体流量计；10、电飞缆；101、插头；11、分线盒；12、集输管汇。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型提供的海洋油气田水下开采系统包括采油树1、第一海底跨接管2、水下控制模块3、气液旋流分离器4、排液管5、液体流量计6、第二海底跨接管7、排气管8和气体流量计9。采油树1与第一海底跨接管2连接，用于将油井采出的油气通过第一海底跨接管2输送出去。水下控制模块3安装于采油树1上，用于控制和监测整个水下采油系统。气液旋流分离器4连通于第一海底跨接管2，用于将第一海底跨接管2流出的油气进行气液分离，分离为气体和油液。排液管5一端与气液旋流分离器4连通，另一端与第二海底跨接管7连通以便于将油液通过排液管5传输至第二海底跨接管7。液体流量计6设于排液管5上，液体流量计6与水下控制模块3连接，用于测量油液相关性能参数。排气管8一端与气液旋流分离器4连通，另一端与第二海底跨接管7连通以便于将气体通过排气管8传输至第二海底跨接管7。气体流量计9设于排气管8上，气体流量计9与水下控制模块3连接，用于测量气体相关性能参数。该水下采油系统通过设置气液旋流分离器4对采出的油气进行气液分离，利用气体流量计9和液体流量计6分别对分离后的气体和油液进行相关性能参数(流量、压力、温度、密度、含水率等)的测量，相较于现有用多相流量计直接对油气测量的方式，本申请极大简化了计量装置结构，且减少了成本。

优选地，液体流量计6和气体流量计9均为单相流量计，以尽可能简化计量装置，降低制造成本。

可选地，为对采出的油气实现气液分离，气液旋流分离器4内设有螺旋通道，螺旋通道的入口与第一海底跨接管2连通，螺旋通道的出口与排液管5连通，排气管8与螺旋通道的螺旋中心连通，且排气管8连通于气液旋流器4的上端部。第一海底跨接管2里的油气流入气液旋流分离器4内的螺旋通道，在自重和离心力的作用下，油气里的油液经螺旋流道被驱向气液旋流分离器4的内壁并从底部的出口流入排液管5内。油气里的气体径向向气液旋流分离器4的中心流动并通过排气管8排出。

优选地，为实现数据传输，该海洋油气田水下开采系统还包括电飞缆10，气体流量计9和液体流量计6均通过电飞缆10连接于水下控制模块3，以将气体流量计9和液体流量计6测试到的气体和油液的相关参数通过电飞缆10传输至水下控制模块3。

具体地，电飞缆10一端设有插头101，水下控制模块3设有插孔，插头101插接于插孔。

进一步地，为减少电飞缆10的线束，该海洋油气田水下开采系统还包括分线盒11，分线盒11安装于电飞缆10上，电飞缆10未安装插头101的一端经分线盒11分成两路，一路连接液体流量计6，另一路连接气体流量计9。

进一步地，排液管5和排气管8的端口连通，并均与第二海底跨接管7的端部连通。以将测试完的油液和气体汇流至第二海底跨接管7内。

可选地，为汇集开采出的油气，该海洋油气田水下开采系统还包括集输管汇12，集输管汇12与第二海底跨接管7连通，以将测试完汇流的油气收集起来。

具体地，该海洋油气田水下开采系统还包括海面作业平台，采集的油气经集输管汇12传输至海面作业平台，且海面作业平台通过海洋脐带缆与水下控制模块3连接，水下控制模块3通过内部设置的信号采集处理模块、通讯模块等将数据传输至海面作业平台的人机处理界面。进一步地，海面作业平台还能对其供电以保证整个水下开采系统的正常工作。

本申请的水下开采系统，在进行安装时，采用水下遥控机器人(ROV)操作，由配有吊篮的专用安装工具吊装。先将采油树1和集输管汇12吊装固定于海底；再将第一海底跨接管2和第二海底跨接管7分别与采油树1和集输管汇12连通；水下控制模块3用吊篮吊装安装至采油树1上；将气液旋流分离器4、带有液体流量计6的排液管5及带有气体流量计9的排气管8安装好；最后将连接分线盒11的电飞缆10盘放于吊篮内，吊装至海底。当水下开采系统进行作业时，由水下遥控机器人(ROV)操作电飞缆10一端的插头101插接至水下控制模块3上的插孔内。

本实用新型提供的一种海洋油气田水下开采系统，通过设置气液旋流分离器4对采出的油气进行气液分离，再分别用气体流量计9和液体流量计6对分离后的气体和油液进行相关参数的测量，从而得出总的参数指标。该装置相较于现有采用多相流量计对油气直接测量的方式，具有结构简单，成本低廉的优势。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种海洋油气田水下开采系统，其特征在于，包括：

采油树(1)，所述采油树(1)与第一海底跨接管(2)连接；

水下控制模块(3)，所述水下控制模块(3)安装于所述采油树(1)上；

气液旋流分离器(4)，所述气液旋流分离器(4)连通于所述第一海底跨接管(2)，用于将所述第一海底跨接管(2)流出的油气进行气液分离；

排液管(5)，所述排液管(5)一端与所述气液旋流分离器(4)连通，另一端与第二海底跨接管(7)连通，经所述气液旋流分离器(4)分离后的油液经所述排液管(5)流入所述第二海底跨接管(7)；

液体流量计(6)，所述液体流量计(6)设于所述排液管(5)上，所述液体流量计(6)与所述水下控制模块(3)连接；

排气管(8)，所述排气管(8)一端与所述气液旋流分离器(4)连通，另一端与所述第二海底跨接管(7)连通，经所述气液旋流分离器(4)分离后的气体经所述排气管(8)流入所述第二海底跨接管(7)；

气体流量计(9)，所述气体流量计(9)设于所述排气管(8)上，所述气体流量计(9)与所述水下控制模块(3)连接。

2.根据权利要求1所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，所述液体流量计(6)和所述气体流量计(9)均为单相流量计。

3.根据权利要求1所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，所述气液旋流分离器(4)内设螺旋通道，所述螺旋通道的入口与所述第一海底跨接管(2)连通，所述螺旋通道的出口与所述排液管(5)连通。

4.根据权利要求3所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，所述排气管(8)与所述螺旋通道的螺旋中心连通，且所述排气管(8)连通于所述气液旋流分离器(4)的上端部。

5.根据权利要求1所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，所述排液管(5)和所述排气管(8)的端口连通，并均与所述第二海底跨接管(7)的端部连通。

6.根据权利要求1所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，还包括电飞缆(10)，所述气体流量计(9)和所述液体流量计(6)均通过所述电飞缆(10)连接于所述水下控制模块(3)。

7.根据权利要求6所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，所述电飞缆(10)一端设有插头(101)，所述水下控制模块(3)设有插孔，所述插头(101)插接于所述插孔。

8.根据权利要求7所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，还包括分线盒(11)，所述分线盒(11)安装于所述电飞缆(10)上，所述电飞缆(10)未安装所述插头(101)的一端经所述分线盒(11)分成两路，一路连接所述液体流量计(6)，另一路连接所述气体流量计(9)。

9.根据权利要求1所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，还包括集输管汇(12)，所述集输管汇(12)与所述第二海底跨接管(7)连通。

10.根据权利要求9所述的海洋油气田水下开采系统，其特征在于，还包括海面作业平台，所述海面作业平台与所述集输管汇(12)连通，且所述海面作业平台通过海洋脐带缆与所述水下控制模块(3)连通。

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