海洋平台内挂井槽方式研究

海洋平台内挂井槽方式 研究

夏威 1 ，李学强 2 ， 陈传圣 1

1. 海洋石油工程股份有限公司，广东惠州，516082

2. 2.中海油能源发展装备技术有限公司南海工程分公司，广东湛江，524057

摘要 随着油田的开采，油田产量不断下降，需要对油田开发进行调整以减缓油田产量下降速度。大多数海洋平台的预留井槽在服役中期已全部用完，需要新增井槽最终实现油田的增产。根据平台现有设施的布置情况，新增井槽的位置有多种可能，遇到的问题及设计的方案也大有不同。本文主要根据南海某平台现场实际情况介绍了在钻采平台内挂井槽提出一些见解，对合理布置平台上部设施、压缩平台甲板面积具有一定的参考价值。本文研究成果可为类似海洋平台总体设计提供借鉴。

关键词 内挂井槽；总体设计；海洋平台

0 引言

随着油田的开采，油田产量不断下降，需要对油田开发进行调整以减缓油田产量下降速度。在后续开发中，部分油田所在区域内的油藏地层仍有一定潜力，可以通过新增调整井以实现注气、注水、采油等功能最终实现油田稳产，但大多数海洋平台的预留井槽在服役中期已全部用完，需要在平台新增井槽位置。

目前，在海洋平台增加井槽时，一般情况下应优先考虑内挂井槽，具有投资少，工期短等优点。在现有导管架内侧增加井槽方案，应优先利用平台自身的钻修机进行钻修井作业，可大大节省海上钻修井的费用，从而减少工程投资。所以作者重点研究了南海某平台内挂井槽方案，在总体布置时主要解决以下问题：①采油树布置的可行性； ②生产管汇布置的可行性。

1. 隔水管之间的位置新增井槽方式

1.1采油树同层布置

新增采油树布置于旧的采油树之间，与原井口操作台高度一致，标高为27.5米。此方案布置特点有：与原采油树的净距小于100mm,对采油树的操作及维修存在干涉，需调整临近采油树的朝向，井口区管线、结构及电缆等改造工作量较大；改造后，原采油树之间的净距将小于750mm,对于人员逃生存在一定影响。此布置方案需要严格控制新增采油树的尺寸，对已有设施管线改动工作量较大，停产时间较长。

1.2采油树措层布置

采油树的布置对井口区原采油树等设施影响比较大，改动的工作量较大，将考虑采油树措层布置，井口区内可用来增加井槽的位置有2排共5个点，均位于现有的隔水套管之间，利用平台的模块钻机进行钻修井作业即可，修井机滑轨不需要改造，且对平台的吊机也无干涉。

新增井槽的隔水套管及油管四通等装置安装在下层甲板。采油树则安装在新增井口操作台，标高为21米，距离下层甲板的高度为3.5米，如图1所示，同时新增的管汇橇及井口控制盘也布置在该层甲板。这样布置有以下几个方面优点：有利于管线的连接，不需要占用井口区外的空间；可以大大节约新增甲板的面积，提高平台空间的利用率，节省甲板面积约36m²；危险设备集中布置，有利于喷淋保护的设计。

图1 新增设备及井口操作台的布置

1.3隔水套管与导管架水平层的位置

新增隔水管距离原隔水管距离为1.143米，对于水下固定隔水管的安装空间较小，对安装要求更高。井口片在不同水平层采用的连接形式有两种：一是在导管架EL. (+)9 000水平层，内挂井槽的井口片与原平台结构采用焊接形式连接固定；二是在EL. (-)14 500、EL(-)38 500和EL(-)63 500水平层，通过管卡连接新增井口片结构与平台导管架结构。

1.4隔水管穿孔位置

为了安装新增隔水套管，同时为了满足钻井及后期修井作业的要求，需要对上部组块各层甲板井口区结构进行局部改造，具体内容如下。

新增井槽的隔水套管布置在下层甲板，如图2所示，由于位于现有2排井槽中间的位置，刚好有套管导向装置的加强梁及固定梁在此交叉，需对该层甲板新增井槽处的加强梁及固定梁进行改造。

图2 下层甲板井口区结构改造示意

中层甲板的情况与下层甲板类似，在新增井槽的位置也存在套管导向装置的固定梁与加强梁交叉。考虑到钻井及修井时升高管需要穿过中层甲板至下层甲板新增加的采油树，同样需要对固定梁及加强梁进行改造。如图3，经过现场测量，升高管法兰规格为5000psi 13-5/8”，外径为675mm，该层甲板需预留不小于该尺寸的开孔盖板。

目前安装采油树的27.5米操作甲板与25米中层甲板不同的是，2口井之间仅有一条东西方向的小梁，同样需要改造以满足升高管法兰的下放空间，如图4。

图3 25米中层甲板升高管穿越示意图

图4 27.5米操作甲板升高管穿越示意图

顶层甲板需要对原有的小梁进行改造，在新增井槽的上方预留出足够的开孔，同样需要考虑满足升高管的下放。

1.5井口区安全防护分析

由于新增4口生产井、生产管汇和测试管汇布置于平台下层甲板的操作平台，以上设备均属于危险设备，需设置水喷淋来保护；原井口位置位于中层甲板，新增加井口位于下层甲板操作平台，因考虑钻修井作业，多处隔水套管穿越了中层甲板，破坏了甲板的耐火完整性，且隔水套管会产生横向及纵向位移，环空无法做到完全封闭，基于以上原则将新旧井口视为一个整体的穿甲板设备来考虑防护，另一方面需对中层甲板井口区的各环空实施防火封堵，尽可能保证其耐火完整性。当中层采油树所在火区遭遇火灾时，下层新增的采油树区域也需同时喷淋；同理当下层采油树所在火区遭遇火灾时，原中层采油树区域也需同时喷淋，以此确保所有采油树始终同时受到喷淋防护。

2. 结论

在隔水套管之间穿插布置采油树，结合平台已有的布置情况，充分考虑原井槽的间距和采油树的尺寸，大幅度提高了平台的空间利用率；

参考文献