專利名稱：海上石油勘探的延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采油方法，也涉及采油設(shè)備。
在海上進(jìn)行石油勘探，需要使用鉆井平臺(tái)進(jìn)行鉆井，并隨鉆測試作業(yè)，鉆井結(jié)束并待油氣井筒放噴干凈后，即進(jìn)行連續(xù)6～12小時(shí)的中途測試(DST)。而海上采油，按照現(xiàn)行的常規(guī)做法應(yīng)先建設(shè)固定的采油生產(chǎn)平臺(tái)，配套較大型的單點(diǎn)系泊儲(chǔ)油輪以及相應(yīng)的海底輸油管道后才能投入生產(chǎn)。而建設(shè)這些固定的大型采油設(shè)施，工程設(shè)計(jì)師們的全部設(shè)計(jì)依據(jù)僅是DST取得的數(shù)據(jù)。由于DST測試時(shí)井的連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間一般只有6～12小時(shí)，以致壓力波傳播距離很短，油井生產(chǎn)始終處于彈性不穩(wěn)定滲流期，故不可能從DST獲得以下重要參數(shù)1、油井的穩(wěn)定產(chǎn)量；2、工程設(shè)計(jì)所必要的井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料；3油藏能量。由于DST測試的產(chǎn)能偏高，以往常用徑向模型、IPR曲線、修正系數(shù)對測試產(chǎn)能作校正；然而作為校正基準(zhǔn)的模型、曲線、系數(shù)本身卻都缺乏令人信服的論據(jù)，而且按其作了修正后的結(jié)論仍與油田的實(shí)際情況有相當(dāng)大的差距。由此可以斷言，DST的測試數(shù)據(jù)不能作為精確評價(jià)油井的正確依據(jù)；更不能作為工程概念設(shè)計(jì)時(shí)的可靠依據(jù)。為了獲得能夠精確評價(jià)油田的數(shù)據(jù)并為工程設(shè)計(jì)提供穩(wěn)定、可靠的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，延長測試是非常必要的。然而，延長測試必然發(fā)生油井采出液的處理問題；對此，我們當(dāng)然不能像在試井作DST測試時(shí)那樣將油氣都放空燃燒，因?yàn)檫@不僅浪費(fèi)能源，還會(huì)污染環(huán)境，尤其是未能完全燃燒的油滴對海面污染嚴(yán)重且難以處理，容易破壞生態(tài)環(huán)境。
本發(fā)明的目的是提供一種海上石油勘探的延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng)，以保證延長測試能夠取得充分、穩(wěn)定、真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)及測試需要的時(shí)間，同時(shí)使延長測試期間油氣井的采出流體都得到充分合理的利用和處理，實(shí)現(xiàn)充分利用能源、保護(hù)環(huán)境及節(jié)省工程費(fèi)用三重目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案本發(fā)明的海上石油勘探的延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng)，由一個(gè)簡易采油平臺(tái)、一艘儲(chǔ)油輪、一套系泊儲(chǔ)油輪的水下兩點(diǎn)彈性系泊裝置、一條漂浮輸油軟管和一艘穿梭油輪組成。所述簡易生產(chǎn)平臺(tái)，可以是自升式鉆井平臺(tái)也可以是半潛式鉆井平臺(tái)或水下井口裝置，在該平臺(tái)上設(shè)有一個(gè)裝備有延長測試各測試項(xiàng)目需要的儀器儀表的實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)簡易的原油處理橇塊及原油加熱設(shè)備；所述儲(chǔ)油輪，其噸位為油井的十天產(chǎn)液量與海上惡劣天氣平均待命時(shí)間內(nèi)油井產(chǎn)液量之和，該儲(chǔ)油輪由水下兩點(diǎn)彈性系泊裝置系泊并沿潮流主流向泊定；所述水下兩點(diǎn)彈性系泊裝置由二個(gè)負(fù)壓吸力錨和連接吸力錨與儲(chǔ)油輪的連接鏈、水下浮筒、摩擦鏈、尼龍纜及快速脫鉤裝置組成；所述漂浮輸油軟管，其兩端為跨接軟管分別與生產(chǎn)平臺(tái)上原油輸送泵后的輸油管端口和儲(chǔ)油輪油艙的輸入管端口相接，其水中部分捆綁有浮子，在海面上成漂浮態(tài)；所述穿梭油輪穿梭來往于儲(chǔ)油輪與陸地之間，將原油及時(shí)運(yùn)回；所述簡易式原油處理橇塊，它由一個(gè)換熱器、兩個(gè)一級分離器、一個(gè)二級分離器、一個(gè)高壓凈化器、一個(gè)低壓凈化器和連接在它們之間的管道、閥、泵組成，二個(gè)一級分離器的入口與油氣井口的閥相接，高、低壓洗滌器的輸出口均通過管道分別與高、低壓燃燒器相接，并由高、低壓燃燒器放空燒掉；該處理橇裝在鉆井平臺(tái)槽口處，處理橇采油區(qū)域均劃為二級防火危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)，在該危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)域內(nèi)設(shè)有防油、氣泄漏的可燃?xì)怏w探頭、紫外線火災(zāi)探頭及易熔塞環(huán)路等，在該區(qū)域及鄰近區(qū)域分別配備有泡沫消防泵、干粉滅火器、海侖1211滅火器及高壓水泵等滅火器材；區(qū)域內(nèi)留有足夠尺寸的逃生路線。
為更清楚闡明本發(fā)明的技術(shù)方案，茲結(jié)合最佳實(shí)施例與


如下圖1-延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng)整體布局示意圖。
圖2-本發(fā)明中應(yīng)用的水下兩點(diǎn)彈性系泊系統(tǒng)示意圖。
圖3-原油處理工藝流程圖。
例1，(參見圖1、圖3)鉆井平臺(tái)1上設(shè)有鉆井機(jī)械，測試實(shí)驗(yàn)室和簡易式原油處理橇塊。鉆井作業(yè)時(shí)，同時(shí)進(jìn)行隨鉆測試；鉆井作業(yè)結(jié)束并在井筒放噴干凈后立即進(jìn)行延長測試，延長測試的內(nèi)容有井口溫度、流壓、靜壓、壓力恢復(fù)曲線、油氣井采出流體量、氣液比與油水比、流溫與流壓梯度、油樣分析、粘度、油藏孔隙度、壓縮系數(shù)、滲透率等，整個(gè)測試與試生產(chǎn)一般需要四十天到百余天；對于由延長測試數(shù)據(jù)判明為產(chǎn)能不大不宜建造固定采油設(shè)施的邊界油田或衛(wèi)星油井，在延長測試結(jié)束后仍繼續(xù)生產(chǎn)，直至該油井之油采完為止，在進(jìn)行延長測試與試生產(chǎn)期間的產(chǎn)出流體，經(jīng)井口關(guān)斷閥11由化學(xué)劑注入器12加入化學(xué)劑并經(jīng)蒸氣加熱器加熱后同時(shí)導(dǎo)入二個(gè)并列的一級分離器13、13，在較高壓力下進(jìn)行氣液分離，兩個(gè)一級分離器中的液體均導(dǎo)入同一個(gè)二級分離器14并在較低壓力下進(jìn)行氣液分離，二級分離器14中的液體經(jīng)泵15，閥16及輸出管17與漂浮輸油軟管2相接，將液體由輸油管2輸至儲(chǔ)油輪3油艙并由穿梭運(yùn)油輪5運(yùn)回陸地，一級分離器和二級分離器的氣體分別由管道輸至高、低壓凈化器18、18除去殘余的油滴后，分別輸至高低壓燃燒器19、19燒掉，兩個(gè)凈化器中的液體作為廢油回收到污油罐20中，20通過泵21與輸出管17相接，置換柴油容器22通過閥23與輸出管17相接，輸出管17與輸油軟管2相接處接有氮?dú)庠?4，以便在拆除輸油軟管時(shí)清除管中原油。污油罐的放空管25應(yīng)引至安全位置。這樣做，不僅收回了全部原油，而且放空燃燒的氣體含油率極低，可把污染降低到最低限度，由于試生產(chǎn)作業(yè)區(qū)和其附近，都設(shè)立了防火災(zāi)監(jiān)測和報(bào)警裝置，并設(shè)有多種高效的滅火裝置，確有安全保障。
例2，(參見圖2)，本發(fā)明的早期試生產(chǎn)系統(tǒng)中所用水下兩點(diǎn)彈性系泊系統(tǒng)4，因其負(fù)壓吸力錨的負(fù)壓錨筒41是固定在海流土6中的，與錨筒41成密封配合的蓋42周邊有向下的突緣故不會(huì)受力滑移，蓋42受筒內(nèi)負(fù)壓和海水壓力而緊壓在筒上，蓋42通過系泊鏈43與海面下的系泊浮筒44連接，并通過磨擦鏈45、尼龍系泊纜46、磨擦鏈47與儲(chǔ)油輪3的船頭相接；與船尾相接的負(fù)壓吸力錨的系聯(lián)方式與船頭的相同。由于系泊浮筒44的浮力是垂直向上的，在受到水平向尼龍系泊纜的拉力時(shí)，會(huì)形成一個(gè)彈性合力，故而系泊穩(wěn)定對沖擊具有彈性緩沖。
例3，本系統(tǒng)曾于1994年9月29-11月22日，在渤海中部CFD1-6油田首次使用，其后又于95年6月23日應(yīng)用于JZ9-3-8井，進(jìn)行了109天的試生產(chǎn)，既取得了豐富而可靠的評估油井的資料，還給工程設(shè)計(jì)提供了切合油田實(shí)際情況動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)。在試生產(chǎn)中，作業(yè)安全，運(yùn)回了27853噸原油；在氣體處理時(shí)，也沒有油滴污染海面，完全實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目的。97年4月15日-7月24日，在QHD32-6-4井的101天的延長測試與早期試生產(chǎn)作業(yè)中，再次證明本系統(tǒng)確實(shí)具有安全、可靠、節(jié)省開支、節(jié)約能源、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種海上石油勘探的延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由一個(gè)簡易采油作業(yè)平臺(tái)、一艘儲(chǔ)油輪、一套系泊儲(chǔ)油輪的水下兩點(diǎn)彈性系泊裝置、一條漂浮輸油軟管和一艘穿梭油輪組成；所述簡易生產(chǎn)平臺(tái)，可以是自升式鉆井平臺(tái)也可以是半潛式鉆井平臺(tái)或水下井口裝置，在該平臺(tái)上設(shè)有一個(gè)裝備有延長測試各測試項(xiàng)目需要的儀器儀表的實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)簡易的原油處理橇塊及原油加熱設(shè)備；所述儲(chǔ)油輪，其噸位約為油井的十天產(chǎn)液量與海上惡劣天氣平均待命時(shí)間內(nèi)油井產(chǎn)液量之和，該儲(chǔ)油輪由水下兩點(diǎn)彈性系泊裝置系泊并沿潮流主流向泊定；所述水下兩點(diǎn)彈性系泊裝置由二個(gè)負(fù)壓吸力錨和連接吸力錨與儲(chǔ)油輪的連接鏈、水下浮筒、磨擦鏈、尼龍纜及快速脫鉤裝置組成；所述漂浮輸油軟管，其兩端為跨接軟管并分別與生產(chǎn)平臺(tái)上原油輸送泵后的輸油管端口和儲(chǔ)油輪油艙的輸入管端口相接，其水中部分捆綁有浮子，在海面上成漂浮態(tài)；所述穿梭油輪穿梭來往于儲(chǔ)同輪與陸地之間；所述簡易式原油處理橇塊，它由兩個(gè)一級分離器、一個(gè)二級分離器、一個(gè)高壓凈化器、一個(gè)低壓凈化器和連接在它們之間的管道、閥、泵組成，二個(gè)一級分離器的入口與油氣井口的閥相接，高、低壓凈化器的輸出口均通過管道分別與高、低壓燃燒器相接；該處理橇裝在鉆井平臺(tái)槽口處，離原油處理橇5米以內(nèi)區(qū)域?yàn)槎壏阑鹞ｋU(xiǎn)作業(yè)區(qū)，在該危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)域內(nèi)設(shè)有防油、氣泄漏的可燃?xì)怏w探頭、紫外線火災(zāi)探頭及易熔塞環(huán)路，在該區(qū)域及鄰近區(qū)域分別配備有泡沫消防泵、干粉滅火器、海侖1211滅火器及高壓消防泵等滅火器材；區(qū)域內(nèi)留有足夠尺寸的逃生路線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上石油勘探的延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，油井產(chǎn)出液體，經(jīng)井口關(guān)斷閥并加入化學(xué)劑后進(jìn)入換熱器，然后同時(shí)導(dǎo)入二個(gè)并列的一級分離器在較高壓力下進(jìn)行氣液分離，兩個(gè)一級分離器中的液體均導(dǎo)入同一個(gè)二級分離器并在較低壓力下進(jìn)行氣液分離，二級分離器中的液體經(jīng)泵、閥及輸出管與漂浮輸油軟管相接，將液體由輸油管輸至儲(chǔ)油輪油艙并由穿梭運(yùn)油輪運(yùn)回陸地；一級分離器和二級分離器排出的氣體分別由管道輸至高、低壓凈化器除去殘余的油滴后分別輸至高低壓燃燒器，兩凈化器中的液體輸至廢油回收罐。
全文摘要
海上石油勘探的延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng),它涉及采油方法和設(shè)備。延長測試可測取井口原油在流態(tài)和靜態(tài)下的溫度、壓力、流量及其梯度、氣液比、油水比、壓力恢復(fù)曲線、油樣分析等數(shù)據(jù),為估算油氣藏能量和設(shè)計(jì)采油平臺(tái)的工程概念設(shè)計(jì)提供了切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。油氣井采出物,由安裝在鉆井平臺(tái)上的分離器作氣、液分離后,氣體經(jīng)凈化后燒掉,液體經(jīng)漂浮輸油軟管輸至儲(chǔ)油輪并由運(yùn)油輪運(yùn)回。既節(jié)省能源和工程費(fèi)用又能減少污染。
文檔編號E21B43/00GK1247270SQ98117959
公開日2000年3月15日 申請日期1998年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月9日
發(fā)明者黃慶玉, 吳思, 呂新才, 周守為, 馬慶久, 戴煥棟, 韓慶炳 申請人:中國海洋石油渤海公司勘探部