影響深水油氣項(xiàng)目主機(jī)系統(tǒng)選擇的多種因素.doc

影響深水油氣項(xiàng)目主機(jī)系統(tǒng)選擇的多種因素 徐昉 在深水區(qū)域的油氣項(xiàng)目中，一般其初始投資的大約1/3都與主機(jī)系統(tǒng)有關(guān)。在項(xiàng)目期限內(nèi)，主機(jī)在提供經(jīng)濟(jì)效益最大化的解決方案、減小固有油藏和開采的不確定性、捕獲近鄰開發(fā)區(qū)域內(nèi)有助于實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)措施的靈活性等方面都起著重要作用，是整個(gè)開發(fā)系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。 從較高層次而言，深水主機(jī)的開發(fā)已發(fā)展到四個(gè)主要的選項(xiàng)，張力腿平臺(tái)（TLP）、系泊半潛式平臺(tái)、深水浮筒平臺(tái)概念（傳統(tǒng)的構(gòu)架式單柱浮式平臺(tái)）和浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油船（FPSO），每種選項(xiàng)在形狀和結(jié)構(gòu)方面都有不同程度的靈活性。 這些系統(tǒng)的主要區(qū)別就是用于井控和安全保障的主要構(gòu)成部分，即采油樹是位于主機(jī)之上（干式采油樹）還是位于主機(jī)下面或是距主機(jī)有一段距離的海底上（濕式采油樹）。它們之間的第二個(gè)重要區(qū)別就是：主機(jī)是否能實(shí)現(xiàn)對(duì)全部或部分井的直接垂直通道（DVA），主機(jī)是否帶有完備的修井或干涉鉆機(jī)，以便進(jìn)行各種鉆井作業(yè)。 干式采油樹主機(jī)系統(tǒng)的布局是這樣的：目標(biāo)油藏的每一口井都通過單個(gè)的出油立管從海底的井口直接連接到主機(jī)上，采油樹也直接位于主機(jī)之上。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)γ靠诰M(jìn)行監(jiān)控，如果鉆井裝置是建造在主機(jī)之上的，還可以直接對(duì)每口井進(jìn)行干涉作業(yè)。主機(jī)需要對(duì)每根立管和鉆機(jī)提供支持（這就增加了有效載荷和操作的復(fù)雜性），因此就需要運(yùn)動(dòng)優(yōu)化型的殼體；但對(duì)于水深和開發(fā)靈活性而言，這兩個(gè)因素有一定的局限性。 濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)則是采油樹位于海底，直接連接到井口頭上，出油立管一般成組連接到主機(jī)。這種結(jié)構(gòu)使得油藏管理作業(yè)（如單獨(dú)的井眼測(cè)試）更為困難，不同的油藏流體類型和性質(zhì)還會(huì)造成與液流有關(guān)的更為復(fù)雜的問題。有些濕式采油樹主機(jī)結(jié)構(gòu)通過安裝在主機(jī)上的鉆井裝置保留了到正好位于主機(jī)下方的某些濕式采油樹的直接垂直通道。一般來說，濕式采油樹主機(jī)結(jié)構(gòu)都能通過簡(jiǎn)化的立管接口提供更大的船體和油田擴(kuò)展能力，但是是以更高的鉆井和修井成本換取的，因?yàn)樗枰袉为?dú)的深水鉆井裝置。濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)還有降低需要主機(jī)支持的有效載荷的優(yōu)點(diǎn)。 浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油船系統(tǒng)屬于濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)，而張力腿平臺(tái)、半潛式平臺(tái)和深水浮筒平臺(tái)可以根據(jù)不同的情況，配置成千式或濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)。到目前為止，張力腿平臺(tái)主要是作為干式采油樹系統(tǒng)配置的，而且這種系統(tǒng)可以包括各種不同類型的鉆機(jī)以便于鉆井或?qū)圻M(jìn)行直接干涉，這類概念常常被設(shè)計(jì)成可容納一項(xiàng)或多項(xiàng)水下回接配置。 千式采油樹和濕式采油樹主機(jī)各有優(yōu)點(diǎn)和局限性，在深水油氣田開發(fā)項(xiàng)目中，選擇干式還是濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)，需要在對(duì)整個(gè)開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)估的基礎(chǔ)之上，綜合考慮油氣田開發(fā)和油藏壽命管理等方面的因素。 主機(jī)系統(tǒng)的選擇過程一般都有反復(fù)性，除了要考慮安全性、生產(chǎn)速度、最終可開采容量、成本以及具體操作等方面的因素外（如停產(chǎn)時(shí)間、對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行干涉等），還要對(duì)很多油氣藏開發(fā)方法和工程系統(tǒng)構(gòu)成的不同組合進(jìn)行評(píng)估。主要包括以下幾個(gè)方面： 油氣藏的物理性質(zhì)，包括位置、深度、流體性質(zhì)以及壓力和溫度； 對(duì)油氣藏和其它開發(fā)方面的不確定因素進(jìn)行評(píng)估的質(zhì)量； 最優(yōu)的開采機(jī)制； 最佳的井眼位置和井眼結(jié)構(gòu)復(fù)雜性； 主機(jī)系統(tǒng)的處理要求； 油氣藏全壽命管理要求； 石油儲(chǔ)藏要求。 選擇干式或濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)的基本切入點(diǎn)和將要采用的與油藏的位置、物理性質(zhì)相關(guān)的開采框架有關(guān)，同時(shí)也與油藏全壽命管理的方法有關(guān)。選擇千式或濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該考慮的主要因素如下： （1）油藏區(qū)域形態(tài)。能通過位于中心位置的定向井進(jìn)行有效開采的、較大的單個(gè)油藏或垂直疊加的油藏較適合選用千式采油樹主機(jī)系統(tǒng)，而無法從中心位置的主機(jī)系統(tǒng)到達(dá)關(guān)鍵油藏開采區(qū)域的、形態(tài)既大叉不規(guī)則的油藏、需要叢式開采才能將多個(gè)分散的油田連接到一個(gè)開發(fā)主機(jī)生產(chǎn)設(shè)施的，則適合選用濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)。濕式采油樹主機(jī)系統(tǒng)還特別適合用于難于開采的或非常不規(guī)則的海底油藏，因?yàn)檫@類油藏通常都不易從某個(gè)中心位置進(jìn)行定向鉆井開采。 （2）油藏性質(zhì)。油藏的壓力、溫度和流體性質(zhì)等也需要加以考慮。如果油藏的壓力和溫度超出了當(dāng)今成熟技術(shù)的許可極限，那么，選擇濕式還是千式采油樹系統(tǒng)就會(huì)變得更為關(guān)鍵。如果未來需要高溫作業(yè)的話，就應(yīng)選擇濕式采油樹，以促進(jìn)流體冷卻。 （3）油氣輸出基礎(chǔ)設(shè)施。還要考慮到項(xiàng)目區(qū)域通到油氣輸出基礎(chǔ)設(shè)施的可行性，這在墨西哥灣以及其它邊境區(qū)域（如法屬圭亞那）或以單個(gè)公司占主要地位的區(qū)域（比如巴西）一般都沒有問題，但對(duì)于海上儲(chǔ)存以及單一品種產(chǎn)品的輸出管道而言卻有很大的挑戰(zhàn)且成本較高。在大多數(shù)這類情況下，主要以浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油船的方式為主，這樣通過一艘船便可以進(jìn)行集成儲(chǔ)存和卸載并將石油銷售到國(guó)際市場(chǎng)，因此宜選用濕式采油樹方案。 （4）井的數(shù)量、復(fù)雜性和干涉要求。一直以來，井的數(shù)量和成本都是選擇濕式或千式采油樹系統(tǒng)時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵因素。另外，由于應(yīng)用高成本深水鉆機(jī)對(duì)深水水下井進(jìn)行干涉的成本日益提高，對(duì)井進(jìn)行干涉的要求也起著重要的作用。以前那種如果井的數(shù)量較多且對(duì)井干涉頻繁就應(yīng)選擇干式采油樹系統(tǒng)的概念已經(jīng)越來越淡化了。 （5）井眼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。一直以來人們都認(rèn)為，從一個(gè)鉆井中心鉆大量的井時(shí)應(yīng)該選擇干式采油樹系統(tǒng)。致密油藏、區(qū)域劃分或是需要提高井間距很小的地區(qū)，如果想提高采收率，就需要從一個(gè)鉆井中心鉆大量的井，宜選用千式采油樹系統(tǒng)。相反，如果油藏連接很好，每口井都有很大的排放面積、空間布局很好的油藏或是叢式開發(fā)區(qū)塊，則需要鉆的井?dāng)?shù)就會(huì)較少，傾向于選擇濕式采油樹系統(tǒng)。 （6）井眼干涉作業(yè)的復(fù)雜性。井干涉的復(fù)雜性是需要考慮的另一個(gè)關(guān)鍵因素，而與井眼數(shù)量和井眼干涉要求有關(guān)的決定都需要建立在這樣兩個(gè)因素之上，即井的前期成本以及未來干涉作業(yè)的成本和與油藏性能以及與需要鉆的井眼數(shù)量有關(guān)的不確定性。這兩個(gè)因素是基于項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性來進(jìn)行評(píng)估的。 總之，為深水或超深水油氣項(xiàng)目確定一種開發(fā)概念極具挑戰(zhàn)性。就深水油氣開發(fā)項(xiàng)目而言，正確選擇主機(jī)系統(tǒng)是保證項(xiàng)目最終成功的一個(gè)重要步驟。每個(gè)油氣藏都會(huì)有不同的挑戰(zhàn)性，各油田開發(fā)方案是備具特色，所以，最科學(xué)和最可靠的做法應(yīng)該是在為深水油氣項(xiàng)目選擇主機(jī)