超深水油田開發(fā)及水下生產(chǎn)系統(tǒng)概述-37頁的簡介

1、單擊此處編輯副標(biāo)題單擊此處編輯副標(biāo)題YAKPO油田簡介油田簡介YAKPO油田開發(fā)建設(shè)FPSOSPSUFR鉆完井Y結(jié)論200km尼日利亞尼日利亞 油田位于油田位于 Harcourt 港以南港以南200公里的公里的OML130區(qū)塊區(qū)塊 水深水深1300-1450 米米 CNOOC于于2006年年1月收購月收購OML130區(qū)塊區(qū)塊45%的權(quán)益的權(quán)益 Egina：水深11501750 米Egina South：水深1650 米Akpo：水深13001400 米。獨(dú)立開發(fā)；2009.3.4投產(chǎn)，目前日產(chǎn)原油18萬桶PreoweiPreowei：水深1100-1300 米總面積總面積1295km2 ，現(xiàn)已

2、，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)4個油田，總的個油田，總的2P可采儲量約為可采儲量約為15億桶億桶u油藏埋深2950-3750mSSu五個主要油層u原油性質(zhì)：輕質(zhì)凝析油（42API53API） 氣液比16007300scf/bblu最高井口溫度116 C，最大井口關(guān)井壓力400bar水深水深1314米米FPSO浮式外輸終端浮式外輸終端立管立管臍帶纜臍帶纜海管海管水下生產(chǎn)系統(tǒng)（水下生產(chǎn)系統(tǒng)（SPS）氣體外輸管線氣體外輸管線n FPSO TECHNIP / HHI (TECHNIP為合同主要負(fù)責(zé)方), EPSCC合同n SPS CAMERON OFFSHORE SYSTEM LTD (EPS合同)n UFR SAI

3、BOS (EPSCC合同)n 長交貨期設(shè)備 道達(dá)爾授標(biāo)，Technip / HHI管理 系統(tǒng) 透平發(fā)電機(jī) 氣體壓縮機(jī) 外輸油泵 注水泵 主柴油發(fā)電機(jī)及應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)n 鉆完井鉆完井 Transocean, Schlumberger, Franks, Weatherford, etc.TUPNITUPNI投產(chǎn)與生產(chǎn)投產(chǎn)與生產(chǎn)海上調(diào)式海上調(diào)式海上連接海上連接海上安裝海上安裝Stena TayStena Tay運(yùn)輸運(yùn)輸Globel SFGlobel SF陸地試驗(yàn)與調(diào)式陸地試驗(yàn)與調(diào)式TransoceanTransocean陸地制造陸地制造鉆井船鉆井船采辦采辦EPSCCEPSCCTechnip/HHIT

4、echnip/HHIEPSEPSCameronCameron詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)DORIS DORIS 基本設(shè)計(jì)基本設(shè)計(jì)TUPNITUPNI管理與概念研究管理與概念研究上部模塊上部模塊船體船體原油外輸終端原油外輸終端FPSOFPSOUFRUFR與與水下生產(chǎn)系統(tǒng)水下生產(chǎn)系統(tǒng)鉆完井鉆完井EPSCCEPSCCSaibosSaibos 2003年1月31日12月31日：基本設(shè)計(jì)2004年4月5日：簽訂SPS前期設(shè)計(jì)協(xié)議2004年9月30日：簽訂FPSO和UFR合同臨時(shí)協(xié)議，開始詳細(xì)設(shè)計(jì)2005年4月15日：簽訂UPR正式合同 2005年4月25日：AKPO油田FDP獲尼日利亞政府批準(zhǔn)2005年4月26日：

5、簽訂SPS 正式合同 2005年5月3日：簽訂FPSO正式合同2006年8月8日：DWD深水鉆井船開鉆第一口開發(fā)井2007年6月20日：深水鉆井船Jack Ryan開始作業(yè)2008年8月8日：深水鉆井船Stena Tay開始作業(yè)2008年6月26日：FPSO從韓國蔚山（Ulsan）起拖， 2008年10月18日FPSO到達(dá)AKPO油田 2009年3月4日：油田投產(chǎn)2009年4月21日：開始外輸天然氣 2009年4月27日：所有透平發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為天然氣發(fā)電模式2009年5月8日：外輸?shù)谝淮停?00萬桶）2009年5月17日：開始注水2009年6月3日：AKPO舉行投產(chǎn)慶典2009年6月22日：開始

6、注氣2009年6月27日：海上生活支持船復(fù)員2009年7月23日：原油外輸浮筒安裝和調(diào)試完畢，可以采用浮筒方式外輸原油YAKPO油田簡介YAKPO油田開發(fā)建設(shè)FPSOSPSUFR鉆完井Y結(jié)論 儲油能力：儲油能力： 2百萬桶百萬桶; 處理原油能力：每天處理原油能力：每天18.5 萬桶萬桶; 注水能力：每天注水能力：每天42萬桶萬桶; 氣體外輸能力：每天氣體外輸能力：每天3.2億標(biāo)準(zhǔn)立方英尺；億標(biāo)準(zhǔn)立方英尺； 注氣能力：每天注氣能力：每天2.15億標(biāo)準(zhǔn)立方英尺；億標(biāo)準(zhǔn)立方英尺； 上部模塊總重量（干重）：上部模塊總重量（干重）：4萬噸；萬噸； 床位：床位：240 ； 發(fā)電能力：發(fā)電能力：6 x 28

7、 兆瓦；兆瓦； 船體尺寸：船體尺寸：310m x 61m x 30m； 總噸位：總噸位：30萬噸，總排水量萬噸，總排水量 ： 405,000噸噸 錨鏈長度：錨鏈長度：2340米米/每根每根 設(shè)計(jì)壽命：設(shè)計(jì)壽命：20年年 船體設(shè)計(jì)為船體設(shè)計(jì)為駁船式、雙側(cè)單底駁船式、雙側(cè)單底 上部模塊共設(shè)上部模塊共設(shè)4級分離級分離(80, 24, 9 & 2 bara)AKPO是一個典型的、高壓/高溫天然氣凝析油氣田。FPSO包括一個四級分離的單一處理系統(tǒng)（第一級的工作壓力為80bar、溫度為100攝氏度）和電脫水裝置。未穩(wěn)定的冷凝油被加熱（用安裝在電力單元上的余熱回收裝置產(chǎn)生的熱水）到10psi的RVP

8、雷德蒸氣壓后，進(jìn)入儲油艙。生產(chǎn)水通過處理，油含量小于30ppm后排海。天然氣通過離心壓縮機(jī)，進(jìn)入乙二醇（甘醇）接觸塔脫水，計(jì)量，進(jìn)一步壓縮到200bar外輸，部分天然氣壓縮至400bar的注入地層。與其他規(guī)模類似的FPSO相比，AKPO油田的FPSO有其獨(dú)特的技術(shù)細(xì)節(jié)和設(shè)計(jì)原則，如：全電設(shè)計(jì)早期選擇ICSS 分散式的電器儀表間 128米高的燃燒火炬和大范圍隔熱防護(hù)罩維修和吊裝所需的空間的專題研究生活樓住宿能力的靈活性n 在FEED研究階段，對電力的需求進(jìn)行了透徹的分析，其中考慮了以下因素： 不同的用戶的能源需求（天然氣壓縮機(jī)，注水泵和原油外輸泵是最重要的用戶之一）,“全電”的FPSO被認(rèn)為是最

9、佳解決方案之一 ;經(jīng)濟(jì)性;適用性，滿足各種用戶的功率需求，特別是最大的用戶;針對調(diào)試和啟動工作的靈活性 ;在裝置的的正常運(yùn)行期，更好的可用性和可操作性。n 選擇6臺（5 +1）羅爾斯羅伊斯RB211雙燃料發(fā)電機(jī)組作為集中電站。 4 渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)有余熱回收裝置（WHRU），回收發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的熱量用于加熱處理需要（在存儲前，凝析油穩(wěn)定），從而消除了對天然氣加熱器的需要，減少二氧化碳和VOC的排放。 n 3臺關(guān)鍵發(fā)電機(jī)(Caterpillar,柴油驅(qū)動,3 x 1.4兆瓦, 在主透平發(fā)電機(jī)故障時(shí)向油輪關(guān)鍵用戶提供電力,如海管驅(qū)替泵，甲醇泵,海水泵，空氣儀表氣系統(tǒng)等關(guān)鍵用戶)，1臺應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)（1.

10、4兆瓦）。 n集成控制系統(tǒng)（ICSS）由船體的ICSS、上部模塊的ICSS和水下系統(tǒng)的ICSS組成。所有這些不同的系統(tǒng)需要采用最佳的有效途徑來協(xié)調(diào)和溝通；n為了確保有效協(xié)調(diào)和溝通，在基本設(shè)計(jì)階段，AKPO油田ICSS系統(tǒng)的供應(yīng)商參與整個ICSS系統(tǒng)的建立，并提供服務(wù)；n不同上部模塊所要求的電力邏輯控制供應(yīng)商也提前選擇，讓供應(yīng)商更多的參與，使不同系統(tǒng)之間的溝通變得容易。 nFPSO上幾乎每個模塊都有一個專有的電器儀表間，且其幾乎獨(dú)立。在陸地和海上都可以對每個模塊進(jìn)行調(diào)試工作，加快調(diào)試工作；n和傳統(tǒng)的集中的電器儀表間相比，時(shí)間和效率顯得非常高效。和全電概念相結(jié)合，使海上生產(chǎn)得到快速啟動。n由于AK

11、PO油田高的氣液比、高的氣體壓力，天然氣產(chǎn)量很高。在最壞的情況下所有的裝置減壓，按照相應(yīng)的流量，火炬的高度設(shè)計(jì)成128米，為FPSO火炬的世界紀(jì)錄。n凝析油的產(chǎn)量受到FPSO火炬燃燒輻射的限制。為了優(yōu)化產(chǎn)能，并進(jìn)一步保護(hù)上部模塊設(shè)備，隔熱防護(hù)罩被廣泛安裝在E /I等建筑物的頂部。 n值得注意的是， 在生產(chǎn)的前幾個星期，由于天然氣流不是一個優(yōu)先考慮的事項(xiàng)，F(xiàn)PSO經(jīng)歷了熱輻射問題，產(chǎn)生了很多不需要的有害輻射（最高燃燒量達(dá)100mmscf/天） 。n在以后的FPSO設(shè)計(jì)中，在基本設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到輻射的計(jì)算和相應(yīng)的防護(hù)措施。 n在基本設(shè)計(jì)階段，對于維修工作和作業(yè)期間必要的吊裝作業(yè)所需的空間進(jìn)行了專

12、題研究；n整個FPSO必須提供足夠的空間來進(jìn)行維修和吊裝。特別是在主甲板和上部甲板上，有兩個重要的中央處理通道；n中央管廊設(shè)計(jì)成提供一個特有的吊裝和儲存零部件的空間。n 在正常的FPSO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，生活樓的容量為160人；n 在基本設(shè)計(jì)階段，決定在每一個房間額外增加一個人 。為此添加額外的折疊式雙層床及所有相關(guān)的房間柜子，允許最大人數(shù)（240人）在FPSO上住宿。這可以讓更多的海上工程按要求順利完成，并不需要額外的住宿駁船；n 這也將是Total今后FPSO建造的標(biāo)準(zhǔn) 之一。YAKPO油田簡介YAKPO油田開發(fā)建設(shè)FPSOSPSUFR鉆完井Y結(jié)論柔性液壓管線柔性液壓管線井口井口采油樹采油樹管匯吸地

13、樁管匯吸地樁水下臍帶纜終端水下臍帶纜終端.液壓控制管線液壓控制管線生產(chǎn)管線生產(chǎn)管線電力控制電纜電力控制電纜n 44口水下井口口水下井口&采油樹：采油樹：22 采油井，采油井， 2 注氣井，注氣井，20 注水井，注水井，n 9個水下管匯（包括個水下管匯（包括20%的備用容量），的備用容量），1個注氣管匯；個注氣管匯；n 65公里的靜態(tài)和動態(tài)纜，所有水下跨接短管與公里的靜態(tài)和動態(tài)纜，所有水下跨接短管與170個水平接頭；個水平接頭；n 1 套控制系統(tǒng)，套控制系統(tǒng)，2 套修完井系統(tǒng)（套修完井系統(tǒng)（IWOCS） 控制模塊位于每個采油樹和管匯，主控制系統(tǒng)位于控制模塊位于每個采油樹和管匯，主控制系統(tǒng)

14、位于FPSO，并與，并與FPSO生產(chǎn)控制系統(tǒng)相生產(chǎn)控制系統(tǒng)相結(jié)合。結(jié)合。水下生產(chǎn)系統(tǒng)由水下生產(chǎn)系統(tǒng)由英國英國 CAMERON 總承包總承包u AKPO油田的油田的SPS的設(shè)計(jì)原則可以用的設(shè)計(jì)原則可以用RAM (Reliability, Availability & Maintenance)來描述，在項(xiàng)目早期，即開始來描述，在項(xiàng)目早期，即開始了了RAM研究；研究；u 考慮到水合物、蠟和污垢的危險(xiǎn)：考慮到水合物、蠟和污垢的危險(xiǎn)： 在深水環(huán)境中，井和在深水環(huán)境中，井和FPSO的位移可能導(dǎo)致水合物的問題，的位移可能導(dǎo)致水合物的問題，特別是在關(guān)停的情況下。特別是在關(guān)停的情況下。 由于產(chǎn)品的流動溫

15、度預(yù)計(jì)將達(dá)到由于產(chǎn)品的流動溫度預(yù)計(jì)將達(dá)到115C，到經(jīng)過成分的調(diào)查，到經(jīng)過成分的調(diào)查研究，選用酚醛樹脂作為保溫材料，而不用常用的研究，選用酚醛樹脂作為保溫材料，而不用常用的GPSU聚聚氨酯。氨酯。u 設(shè)備設(shè)計(jì)盡量減少安裝成本設(shè)備設(shè)計(jì)盡量減少安裝成本 與回收成本；與回收成本；u 同時(shí)考慮尼日利亞制造業(yè)的制造能力和人力資源。同時(shí)考慮尼日利亞制造業(yè)的制造能力和人力資源。 u RELIABILITY：可靠性可靠性是設(shè)備成功運(yùn)行的首要的也是最重要的關(guān)鍵事項(xiàng)，包括：是設(shè)備成功運(yùn)行的首要的也是最重要的關(guān)鍵事項(xiàng)，包括： 制造前的廣泛的資格審查制造前的廣泛的資格審查 質(zhì)量保證和控制質(zhì)量保證和控制 工廠驗(yàn)收測試工

16、廠驗(yàn)收測試 FAT 擴(kuò)展測試擴(kuò)展測試 EFAT 冷卻冷卻/淺水淺水/系統(tǒng)集成測試系統(tǒng)集成測試 u REDUNDANCY：冗余度冗余度。所有關(guān)鍵設(shè)備必須至少有一級的冗余度。例如，每個采油。所有關(guān)鍵設(shè)備必須至少有一級的冗余度。例如，每個采油樹有兩條獨(dú)立的控制線樹有兩條獨(dú)立的控制線 ，沒有兩個采油樹由相同的兩條控制線控制，沒有兩個采油樹由相同的兩條控制線控制。 u RETRIEVABILITY：可回收性可回收性。部件設(shè)計(jì)成容易安裝、回收和模塊化更換部件設(shè)計(jì)成容易安裝、回收和模塊化更換。模塊化的。模塊化的方法包括：方法包括： 垂直采油樹上的一個部件失效并不需要拆除油管掛和完井設(shè)備；垂直采油樹上的一個部

17、件失效并不需要拆除油管掛和完井設(shè)備； 水平接頭在斷開跨接管和拆除采油樹、管匯時(shí)，無需斷開跨接管兩端；水平接頭在斷開跨接管和拆除采油樹、管匯時(shí)，無需斷開跨接管兩端； 通用的安裝工具適用于所有的節(jié)流器插頭、采油樹和管匯的控制模塊；通用的安裝工具適用于所有的節(jié)流器插頭、采油樹和管匯的控制模塊； 采用獨(dú)立的（雙冗余度）電、液控制跨接線，只需更換失效的組件。采用獨(dú)立的（雙冗余度）電、液控制跨接線，只需更換失效的組件。 管匯基座管匯基座+樁樁(10個個)高高:14.1m / 直徑直徑: 6.4m/重重:110.5tSUT(22 個個)長長:7.12 m高高: 3. 3m寬寬: 3.3m重重: 4.36t管

18、匯管匯 (10個個)長長:10. 6m 高高:3. 66m寬寬: 6. 8m重重:105.5tu 在基本設(shè)計(jì)階段，對上部井眼位置進(jìn)行了優(yōu)化，采用標(biāo)準(zhǔn)的4井槽管匯。通過詳細(xì)的熱損失和閥門布局分析，每個管匯減少到只需兩次吊裝，最大120噸，以便安裝船進(jìn)行安裝。通過土壤特性分析允許使用大直徑薄壁吸力樁；u 管匯由CAMERON公司在HOUSTON設(shè)計(jì)，首次采用新的CHC水平接頭； u 每個管匯對每口井有一個多相流量計(jì) (MPFM) ；u 首批兩個管匯在Berwick, Louisiana 制造。冷卻測試通過了48小時(shí)內(nèi)從48C 降至 23C 的標(biāo)準(zhǔn)。其余8個管匯和10個吸力樁在尼日利亞的Warri

19、完成制造。新開發(fā)的技術(shù)水平接頭 (CHC)特殊的隔熱防護(hù)罩、（Insulation Doghouse）CHC & IDRT安裝工具選擇了立式雙孔 采油樹（ 5“ 2”） 。原因之一是采用智能完井方式（IWC）穿過多個油藏；YAKPO油田簡介YAKPO油田開發(fā)建設(shè)FPSOSPSUFR鉆完井Y結(jié)論FPSO (Topsides & Hull) Engineering, Procurement, Construction, CommissioningSPS Engineering, Procurement, Construction, Commissioning+ Umbilical

20、engineeringUFR + Gas Export Pipeline + Offloading Buoy + FPSO Mooring Engineering, Procurement, Construction, Installation, CommissioningFPSO + SPS (Manifold) InstallationF: 海底油水管線海底油水管線, 13 根立管根立管, 海底短海底短管管 & 跨接短管（跨接短管（ 96km）4 x2 x10生產(chǎn)回路及懸鏈?zhǔn)戒撝屏⒐苌a(chǎn)回路及懸鏈?zhǔn)戒撝屏⒐?1 x 8 注氣管線及懸鏈?zhǔn)戒撝屏⒐茏夤芫€及懸鏈?zhǔn)戒撝屏⒐? x 10

21、注水管線及懸鏈?zhǔn)戒撝屏⒐茏⑺芫€及懸鏈?zhǔn)戒撝屏⒐躑: 8 根臍帶控制纜根臍帶控制纜 (65km)4 x生產(chǎn)控制臍帶纜生產(chǎn)控制臍帶纜; 3 x注水控制臍帶纜注水控制臍帶纜（WI10&WI50、WI20、 WI30 ）及）及1 x注注氣控制臍帶纜（氣控制臍帶纜（GI40）G: 向向AMENAM輸氣的輸氣的1 x 16 懸懸鏈?zhǔn)戒撝屏⒐苕準(zhǔn)戒撝屏⒐?amp;天然氣外輸管線天然氣外輸管線 （145km）（受氣方負(fù)責(zé)）（受氣方負(fù)責(zé)） FPSO 系泊系統(tǒng)系泊系統(tǒng)O: 凝析油外輸終端；凝析油外輸終端；凝析油外輸管線凝析油外輸管線 (6km)AMENAM油田油田水深水深1320米米l深水（1350米）

22、和高溫、高壓開發(fā)；l原油流動安全保障；lCameron新的水平連接設(shè)計(jì)；lTOTAL在FPSO第一個應(yīng)用SCR鋼質(zhì)懸鏈?zhǔn)搅⒐?；lTOTAL第一個深水外輸氣管線（150公里長，水深從1400米到40米）l范圍大（5個不同的獨(dú)立系統(tǒng)：立管和海管、臍帶纜、天然氣外輸管線、原油外輸終端、FPSO系泊）；l尼日利亞的后勤困難和安全問題。n賽班 拋錨（2008年10月24日到11月5日） 生產(chǎn)立管回接（大約1周一根） 臍帶回接 輸氣管線 OOT安裝nTechnip 海水泵安裝 消防水泵安裝 透平發(fā)電機(jī)的組裝 系統(tǒng)調(diào)試 水下設(shè)備間連接n鉆井承包商 采油樹 采油管匯 水下控制YAKPO油田簡介YAKPO油田開

23、發(fā)建設(shè)FPSOSPSUFR鉆完井鉆完井Y結(jié)論采用深水鉆井船，在不同的階段以不同的組合，采用批鉆批完作業(yè)方式；18SA PE T R OBRT R A N S O C E A N D E E P W A T E R D IS C O V E R YDWD 2006-2008，只負(fù)責(zé)鉆井只負(fù)責(zé)鉆井,2008 年年7月復(fù)員月復(fù)員JACK Ryan 2003-2013，負(fù)責(zé)完井、負(fù)責(zé)完井、鉆井鉆井STENA TAY 2008-2009，負(fù)責(zé)鉆負(fù)責(zé)鉆/完井。完井。2009 年年6月臨月臨時(shí)復(fù)員。時(shí)復(fù)員。2010-2011年年負(fù)責(zé)鉆負(fù)責(zé)鉆/完井。完井。Pathfinder 2009。3-2009.5負(fù)責(zé)鉆井負(fù)責(zé)鉆井n所有所有4444口開發(fā)井全部采用水下濕式井口采油樹；口開發(fā)井全部采用水下濕式井口采油樹；n有兩套有兩套IWOCSIWOCS修完井系統(tǒng)，供完井和未來