水下生产系统1 引言1.1 范围 目前深水油气田开发面临的主要挑战是，缺少一个稳定的平台用于支撑生产设施并将生产流体输送到这些设施而水下生产系统可以提供一种具有成本竞争力的开发方案，可减少乃至完全消除（在个别情况下）对地面生产设施的需求 图1.1 -水下生产系统提供一种高效，经济的深水油气田开发方案 本研究主要是为了对水下生产系统进行概述论述的关键主题包括： · 水下生产系统主要部件及其功能的一般说明； · 水下生产设施的界面要求； · 水下开发油田工程模式的考虑； · 风险区域和风险管理问题的识别1.2 条例、规范和标准1.2.1 国际规范 · ANSI B31.3《化工厂及炼油厂管道》； · API RP 2R《海上钻井隔水管接头的设计、评估和试验》； · API 5A《套管、油管和钻杆规范》； · API 5AC《套管、油管和钻杆规范》； · API 5D《钻杆规范》； · API 5L《管道规范》；· API 6A《井口和采油树设备规范》； · API 6D《管道阀门规范》； · API 8A《钻井和采油提升设备》； · API 14A《井下安全阀规范》； · API 148《井下安全阀系统设计安装与操作的推荐做法》； · API 14D《海上服务用井口地面安全阀和水下安全阀规范》； · API 16A《钻穿设备规范》； · API 17D《水下井口和采油树设备规范》； · API 17G《完井修井隔水管系统的设计和操作》； · ASME IX《焊接和钎焊资格》第二条焊接程序资格和第三条焊接操作资格； · ASME V《锅炉及压力容器规范》（第五卷 无损检测）； · ASME VIII《锅炉及压力容器规范》（第八卷 压力容器建造规范第1册和第2册）； · ASME/ANSI B16.34《阀门法兰、螺纹和焊接端》； · DIN 50049-EN 10 204《材料试验文件》； · DnV《修井控制系统电气要求》； · DnV《水下生产系统的安全性和可靠性》； · DnV《认证说明》第2.7-1条“吊装证书要求”（海上容器）； · DnV RPB401《阴极保护设计推荐做法》； · EN 10204《金属制品一检验文件的类型》； · FEA-M 1990《海上平台电气设备条例》； · IEC 92.101《船用电气装置》定义和一般要求； · IS0 10423《井口和采油树规范》(代替API 6A); · IS0 10432-1《井下安全阀标准》； · IS0 10433《海上服务用井口地面安全阀和水下安全阀规范》（代替AP1 14D）； · IS0 13628《石油天然气行业钻井和采油设备》； · IS0 13628-1《石油天然气行业水下生产系统一般要求和推荐做法》； · IS0 13628-2《石油天然气行业水下和海上应用挠性管系统》； · IS0 13628-3《石油天然气行业输送管道泵送系统》； · IS0 13628-4《石油天然气行业水下井口和采油树》； · IS0 13628-5《石油天然气行业水下控制系统的设计和操作》； · IS0 13628-6《石油天然气行业水下生产控制系统》； · IS0 13628-7《石油天然气行业修井/完井隔水管系统》； · IS0 13628-9《石油天然气行业遥控操作机具(ROT)维修系统》； · IS0 14313《管道阀门规范》（闸阀、旋塞阀、球阀和止回阀）（代替API 6D）； · IS0 3511《过程测量控制功能和仪表设备的符号表示法》； · IS0 898《第一部分螺栓、螺纹和螺母》； · IS0 9001《质量体系：设计/开发、生产、安装和维修的质量保证模型》； · NACE MR-01-75-94《材料要求：油田设备用耐硫化物应力裂纹的金属材料》；· NACE RP0475《注水用材料》； · NAS 1638《国家宇航标准：液压控制系统用零件的清洁度要求》； · SAE J343《SAE 100R系列液压软管和装置的试验和程序》； · SAE J517《液压软管》。
1.2.2 英国法规 · S1.913《设计和施工规范》； · S1.1019，英国法规(1976)第1019号《海上装置作业安全、健康和福利条例》1.2.3 NORSOK标准 挪威水下设备是根据挪威石油管理局(NPD) NORSOK规范中的条例和要求设计的 NORSOK标准是由挪威石油行业制定的，属于NORSOK计划组成部分，由OLF（挪威石油行业协会）和TBL（挪威工程行业联合会）共同发布NORSOK标准由NTS（挪威技术标准协会）管理实施 · 《水下生产系统的设计和操作原则》(1 U-DP-O01)； · 《水下采油树系统》(2 U-CR-003)； · 《水下颜色标志》(3 U-CR-008)； · 《材料选择》（4 M-DP-O01）； · 《结构钢制造》（5 M-CR-101）（1996年1月第2次修订）； · 《结构钢材料数据表》(6 M-CR-120)（1994年12月第1次修订）； · 《表面处理和保护涂层》(7 M-CR-501)（1996年1月第2次修订）； · 《阴极保护》（8 M-CR-503）（1994年12月第1次修订）； · 《腐蚀监控设计》(9 M-CR-505)（1994年12月第1次修订）； · 《管道的焊接与检验》(10 M-CR-601)（1994年12月第1次修订）； · 《玻璃增强塑料管道材料》(11 M-CR-621)（1994年12月第1次修订）； · 《管道材料数据表》（12 M-CR-630）（1994年12月第1次修订）； · 《专用器材制造商资格》(13 M-CR-650)（1994年12月第1次修订）； · 《完井设备用材料》（14 M-CR-701）（1994年12月第1次修订）； · 《钻柱组件》（15 M-CR-702）（1996年1月第1次修订）； · 《套管和油管材料》（16 M-CR-703）（1996年1月第1次修订）； · 《非金属密封材料鉴定及制造商资格》(M-CR-710)（第1次修订）。
1.3 定义和缩略语ADS常压潜水服Annulus（环空）生产套管与生产油管之间的环形空间BOP防喷器Casing（套管）尺可逐渐变小的管状钢导管，油井是通过套管钻成的Casing Program （套管程序）一口井中下入的套管次序普通套管程序为30”（地面导管）、20”（表层套管）、13-3/8”（生产套管）套管）、13-3/8”（中间套管）和9-5/8”（生产套管）．CDU化学药剂（或中央）分配装置 Completion Guidebase （完井导向基座）装有生产管连接和输送管道连接的永久导向基座Concentric Tubing Hanger （同心油管悬挂器） 中间为生产井筒、侧面为环空口的油管悬挂器 COPS： 动力系统通信 CRA 耐腐蚀合金 DCS 分布式控制系统 Drill Through Wellhead （钻穿井口）一种为泥线悬挂系统改装的水下井口，设有临时回接套管用的连接，以便用地面防喷器钻井以及之后用泥线采油树完井DSV井下安全阀(见 SCSSV)Dual Bore Tree （双筒采油树）一种设有生产筒和环空筒垂直通过采油树本体的水下采油树。
EDU配电装置EFAT扩展工厂验收试验EFL电跨接管EPU电力单元ESD应急关断ESP电潜泵FAT工厂验收试验Flowbase（出油基座）见“完井导向基座”HCR高抗压溃（性）HDM液压分配模块Horizontal Tree （卧式采油树）一种生产筒和环空筒通过树侧水平分出、油管悬挂器位于采油树上部的水下采油树HPU液压动力单元Integral Valves （集成阀）由单一大“阀体”或锻件加工而成的阀门，构成水下采油树树体部分，不同于“螺栓固定”阀门ISU综合功能脐带缆IWOC安装和修井控制JDT跨接管配置工具LIM管道保温监控LMRP下部海洋隔水管总成一种与连接到采油树工作筒的小型防喷器类似的装置，用于在下放、回收或修理双筒采油树时紧急井控和解脱隔水管Low Pressure Housing （低压井口头）焊接到地面导管（通常为30”）上部，用来装配井口的机加工锻钢壳体Marine Riser （海洋隔水管）一种与浮式海上钻井船联合使用，用于引导钻柱以及在钻井船与水下防喷器之间循环钻井液的系统MASCOT模块和地面计算机操作测试器MCS主控站MMI人机接口Mono-Bore Tree （单筒采油树）一种生产井筒垂直通过采油树本体、环空筒从树侧引出的水下采油树。
Mudline Conversion System （泥线转换系统）一种可用转换泥线悬挂系统来接收泥线采油树的设备系统Mudline Suspension System （泥线悬挂系统）位于使用地面防喷器钻成的海上井中、泥线或泥线以下的套管悬挂系统Mudline Tree （泥线采油树）一种安装在泥线悬挂系统上的水下采油树Mudline Wellhead （泥线井口）一种与泥线悬挂系统一起使用的水下井口OS操作员工作站Pack-Off（封隔）安装十套霄悬挂器中的密封系统，用来密封连续套管柱之间的环形空间Permanent Guidebase （永久导向基座）(PGB) 一种连接到低压壳上的装配式钢结构，用于通过地面导向柱和导向绳将 设备导入和导到井口 PLEM 管道终端管汇 Production Casing （生产套管） 生产油管下放其中的最后一节套管 Production Flowline （生产输送管道）用来从采油树向生产处理设施输送生产流体的管道Production Platform （生产平台）本草甲“生产平台”是指接收和处理水下井生产流体的地面生产主设施。
可能是固定式平台、自升式生产平台或者浮式结构物，例如：深吃水立柱式平。