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1、海上试油测试技术,一、 概述,三、工艺技术及应用,二、装备配套,五、海上试油测试面临的难题,四、海上作业过程的主要风险,一、 概述,世界海洋油气的勘探开发是陆上石油的延续，经历了从浅水到深海、从简单到复杂的发展过程，1887年在美国的加利福尼亚海岸钻探了世界上第一口海上探井，拉开了世界海洋石油工业的序幕。 目前海洋油气的储量占全球总资源量的34%。主要分布在大陆架，占60%，深水和超深水占30%。国际上流行的浅海和深海的划分标准，水深小于500米为浅海，大于500米为深海，1500米以上为超深海。目前从全球来看，形成的是“三湾两海两湖”的格局。海洋油气产量，海洋油气产量在迅速增长，发达国家海洋
2、勘探开发技术与装备日渐成熟，海上油气产量继续增长，开采作业的范围和水深不断扩大，墨西哥湾、西非、巴西等海域将继续引领全球海洋油气勘探开发的潮流。,结论：世界海洋油气勘探开发技术已经成熟。,一、 概述,我国海洋石油工业自20 世纪50 年代开始，但开发不理想，未有重大突破。 20 世纪70 年代末，引进外资，有了新进展。在南海、南黄海、渤海42 万平方公里海域,发现各类地质构造474 个, 为在我国海洋划分区块提供了依据。 20 世纪80 年代初（ 1982 年2 月）成立了中国海洋石油总公司 。经过多次招标，截止1998 年底, 已与18 个国家和地区的68 家外国公司签订了137 个石油合同
3、和协议, 直接吸收外国公司投入勘探风险。,结论：我国海洋油气勘探开发起步晚。,一、 概述,截至2010年底，我国海上已经崛起了80余个油气田, 海洋油气产量首次突破5000万吨油当量，已经建成了“海上大庆”。其中，海洋原油产量超过4700万吨，海洋天然气产量超过100亿立方米。我国海洋油气的勘探开发以中海油为主， 其2012年产量增加到3.424亿桶油当量。 在过去10年间，我国新增原油产量有53%来自海洋，2010年这一比例接近85%，海上油气产量增长的潜力还很大。在陆上油田增量有限的情况下，我国海上油气产量增速较快，同时石油公司在海上油气勘探开发上的资本投入也逐渐加大，我国海洋油气开发越发
4、受到重视。,结论：我国海洋石油勘探开发处于早中期。,一、 概述,我国海洋油气资源调查研究起步较晚，海洋油气勘探程度和油气资源探明程度较低，尚有许多新的领域没有突破，有较大的勘探开发潜力。 目前，我国近海大陆架有渤海、北部湾、珠江口、莺琼、南黄海、东海等六大沉积盆地，这些盆地大都含有丰富的油气资源。 根据第三次石油资源评价结果，我国海洋油气资源丰富，海洋石油资源量为246亿吨，占全国石油资源总量的23%；海洋天然气资源量为16万亿立方米，占总量的30%。我国海洋石油探明程度为12.3%，远远低于世界平均73%的探明率；海洋天然气探明程度为10.9%，而世界平均探明率在60.5%左右。,结论：地质
5、储量丰富，资源基础雄厚，但勘探程度低！,海上井身结构主要是定向井、大位移井、多分支井为主。 海洋开采技术是低井网密度、高采油速度。 因为陆上不同的井网开采不同的层系，所以井打得越多越好；而海上要少打井，一套井网开采多套油层。 海上油田的开发模式，首先是半海半陆式的，采油的装备在海里，油气分离的装备是在岸上；另外还有一个全海式开发方式，就是采油采气在海上，油气分离也在海上。,一、 概述,海洋石油开采特点,一、 概述,目前，海上试油测试技术先进的有贝克休斯、哈里伯顿、斯伦贝谢等公司。国内海上试油测试服务的主要有中海油的中海油服；中石油的大港、辽河、冀东油田，渤海钻探、长城钻探、中油海；中石化的胜利
6、油田等单位。 海上试油测试因其特殊的作业环境，需要一些特殊的设备及工艺。,海上试油测试,压井液、保护液服务 射孔作业 平台救护 作业者代表 现场监督、安全监督等,井下作业 井下工具操作 地面设备操作 数据采集 水下测试树操作,一、 概述,作业时涉及装备有像定位系统、设备模块、海工结构物、外输系统、水下装备、工程船舶等。,海上试油测试涉及的岗位及工种,海上试油测试可利用的空间狭小，有限空间作业繁多。如我们参与作业的港海1号钻井平台，有效面积只有16m x 19m（包括钻井滑道、工具设备保养区、运输油罐区等），因平台空间小，设备布局受限，不能摆放更多的设备。,一、 概述,海上试油测试特点,作业时需
7、要的人员、装备、用料以及废物废液，受海况影响，运输处理比较困难。 特殊工种多，有电气、维修、易爆品搬运与安装等作业，风险大，所以对防爆、防危化品等级要求高。,一、 概述,海上试油测试特点,对人员职业水平要求高，有严格的海上作业取证（海上施工“四小证”）要求。 多为露天作业，人员受风吹日晒，作业环境单一，容易产生疲劳。,一、 概述,海上试油测试特点,平台吊机载荷有限，一般为25吨，所以要求作业设备需要轻便并且具有快速安装和拆卸的能力，所以一般主要为橇装设备。 交叉作业多，多工种配合作业，平台作业人员高峰时多达120人。需要各岗位统一指挥，各工种密切配合，衔接得当。,一、 概述,海上试油测试特点,
8、海上施工作业，动用船舶设备、成本高，受天气和海况影响严重，必须提前运作，组织周密。 海上环境特殊，决定了安全、井控级别高，对试油作业的质量和安全防护方面有更高的要求。,一、 概述,海上试油测试特点,这些特点决定了海上试油测试作业过程是一个高技术集成、高危险、高成本的生产过程！ 海洋油气勘探开发技术是装备大型化、技术集成化、过程智能化、操作自动化、安全环保化的综合技术！,一、 概述,二、 装备配套,三、工艺技术及应用,一、 概述,五、海上试油测试面临的难题,四、海上作业过程的主要风险,二、 装备配套,海上试油测试常规装备有地面计量、地层测试、试井、现场资料解释等设备，可以实现在各种钻井、试油平台
9、上的试油测试作业和资料的现场解释。,地面流程 测试树 数据头 油嘴管汇 蒸气换热器 计量罐 输油泵 储液罐 三相分离器 试井设备 橇装式整体双滚筒试井绞车 高精度电子压力温度计 地层测试工具 MFE测试工具、APR测试工具等 现场解释设备 先进的Saphir解释软件，无线传感设备,（一）常规装备,二、 装备配套,配套流程： 测试树高压管线全自动地面紧急关断系统上游数据头油嘴管汇下游数据头蒸气换热器三相分离器,（一）常规装备,之一地面设备,井口（采油树）,地面安全阀,ESD控制面板,除砂器,化学注入泵,油嘴管汇,加热炉,计量罐,缓冲罐,原油分配管汇,环保罐,数据采集间,卧式三相分离器,火炬,天然
10、气分配管汇,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,1.防硫双翼测试树,2. 防硫数据头,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,3. 地面安全阀及自动控制系统,地面ESD系统是海上测试必须的安全系统。在开关操作时人员可以远离高压危险区，遇有紧急情况，可以自动或手动迅速关闭紧急关断阀，保证试油测试期间的安全。,4. 油咀管汇,目前用于海上的70MPa油嘴管汇4套，全部为Anson公司产品。分别是：2和3通径。全部都是五阀型管汇，带有活动油嘴和固定油嘴。,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,5. 蒸汽换热器,蒸气换热器是由承压壳体和高压盘管组成的，它的工作原理是利用蒸气围绕
11、盘管流动来加热盘管中的流体。因为它在使用时没有明火，安全性较高，尤其适用于海上平台试油使用。通过对地层流体的加热，可以使其在分离器中分离更彻底，输送也更方便。这种换热器带有安全阀系统和压力温度自动控制系统，加热量大，效率高。,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,6.三相分离器 目前国内用于海上试油测试的三相分离器有Expro公司、Smith公司、法国Geoservice公司，均能满足海上平台试油作业的需要。,Expro分离器,参数指标,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,三相分离器的压力调节：故障排除一览表,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,三相分离器的压力调节
12、：故障排除一览表,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,7. 全自动数据采集设备,地面测试数据管理系统。 （1）数据采集软件及计算机、打印机、8小时不间断电源; （2）采集接口箱：带有16个模拟信号通道和8个数字信号通道; （3）采集探头包括： 2个上游压力探头，0-10k psi 1个上游温度探头，-30-350 2个下游压力探头，35mpa 1个分离器压力探头，0-2k psi 1个下游温度探头，-30-350 2个套管压力探头，0-10k psi 1个油温度探头，0-250 1个加热炉下游温度探头，0-300,二、 装备配套,（一）常规装备,之一地面设备,LPR-N阀,STV阀,
13、OMNI阀,RD循环阀,RDS阀,RD取样器,伸缩短节,放样阀,RTTS封隔器、安全接头,PT封隔器,压力托筒,DDI压力计,旁通阀,测试工具,哈里伯顿APR系列测试工具,国产APR系列测试工具,配套井下测试工具,LPR-N阀,STV阀,RD取样器,RDS阀,RD循环阀,一般有MFE系列测试工具，全套哈里伯顿APR系列井下测试工具、国产APR系列测试工具，满足不同井身结构的PT、RTTS封隔器、 压力计托筒、电子压力计等测试工具。,MFE系列测试工具,二、 装备配套,（一）常规装备,之二井下设备,二、 装备配套,（一）常规装备,之二井下设备,1.MFE测试阀 MFE（Multi Flow Ev
14、aluator）地层测试器是一种常规测试器，整套测试工具均借助于上提、下放测试管柱来操作和控制井下工具的各种阀，具有操作方便、动作灵活可靠、地面显示清晰的特点。测试时，在地面可以比较容易地观察和判断井下工具所处的工作状态，并能获得任意次开井流动和关井测压期。,二、 装备配套,（一）常规装备,之二井下设备,1.MFE测试阀特点 测试阀的开关安全可靠，能保证测试成功。 仅仅依靠管柱上下运动来控制测试器的工作。 心轴两端受压面积不相等，这样可以使测试阀在下管柱过程中保持关闭。 在流动结束时，在地层压力下，能取出2.5升地层流体样品。 取样室配备由安全泄压阀，在转样运输过程中如果遇到高温或火灾时，泄压
15、阀将自动卸压。防止胀裂取样室。 此种测试器已经国产化，成本较低。,二、 装备配套,（一）常规装备,之二井下设备,2.液压锁紧接头 液压锁紧接头是用于套管井测试的锁紧装置，当套管封隔器坐封后进行测试时，要上提下放管柱来操作多流测试器（MFE），在上提管柱时，封隔器有解封的可能，这时，液压锁紧接头运用液压面积产生一个向下的锁紧力，同时产生一个向上顶多流测试器的力。这个向下的锁紧力就相当于在封隔器上部加了一部分钻铤来帮助封隔器坐封。,二、 装备配套,（一）常规装备,之二井下设备,3.卡瓦封隔器 卡瓦封隔器是由旁通、密封元件和卡瓦总成等组成。它是加压座封悬挂式封隔器，用于套管井的测试。旁通孔有较大旁通
16、面积，能旁通起、下钻液流平衡封隔器解封前的上、下方的压力。旁通通道由端面密封关闭。,二、 装备配套,（一）常规装备,之二井下设备,1上接头；2旁通外筒；3密封挡圈；4端面密封；5坐封心轴；6密封唇；7密封接头；8上通径规环；9、10胶筒；11隔圈；12胶筒心轴；13下通径规环；14锥体；15固紧套；16卡瓦；17摩擦垫块； 18垫块外简；19一定位凸耳；20螺旋销；21卡瓦弹簧；22垫块弹簧；23凸耳挡圈；24沉头螺钉；25、26O圈,4. APR测试阀 APR测试阀主要由球阀部分、动力部分和计量部分组成 。根据地面温度、井底温度及静液柱压力，在地面对氮气腔充氮到预定压力，此压力作用在动力心轴上，使球阀在工具下井时处在关闭状态。工具下井过程中，在补偿活塞作用下，球阀始终处于关闭位置。封隔器坐封后，环空加压，压力作用在动力心轴上，压缩氮气，
