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
技術領域：
本發(fā)明涉及采油方法，也涉及采油設備。
在海上進行石油勘探，需要使用鉆井平臺進行鉆井，并隨鉆測試作業(yè)，鉆井結(jié)束并待油氣井筒放噴干凈后，即進行連續(xù)6～12小時的中途測試(DST)。而海上采油，按照現(xiàn)行的常規(guī)做法應先建設固定的采油生產(chǎn)平臺，配套較大型的單點系泊儲油輪以及相應的海底輸油管道后才能投入生產(chǎn)。而建設這些固定的大型采油設施，工程設計師們的全部設計依據(jù)僅是DST取得的數(shù)據(jù)。由于DST測試時井的連續(xù)生產(chǎn)時間一般只有6～12小時，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、工程設計所必要的井的生產(chǎn)動態(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)論仍與油田的實際情況有相當大的差距。由此可以斷言，DST的測試數(shù)據(jù)不能作為精確評價油井的正確依據(jù)；更不能作為工程概念設計時的可靠依據(jù)。為了獲得能夠精確評價油田的數(shù)據(jù)并為工程設計提供穩(wěn)定、可靠的動態(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，我們當然不能像在試井作DST測試時那樣將油氣都放空燃燒，因為這不僅浪費能源，還會污染環(huán)境，尤其是未能完全燃燒的油滴對海面污染嚴重且難以處理，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、可靠的數(shù)據(jù)及測試需要的時間，同時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，實現(xiàn)充分利用能源、保護環(huán)境及節(jié)省工程費用三重目的。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術方案本發(fā)明的海上石油勘探的延長測試與早期試生產(chǎn)系統(tǒng)，由一個簡易采油平臺、一艘儲油輪、一套系泊儲油輪的水下兩點彈性系泊裝置、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，可以是自升式鉆井平臺也可以是半潛式鉆井平臺或水下井口裝置，在該平臺上設有一個裝備有延長測試各測試項目需要的儀器儀表的實驗室和一個簡易的原油處理橇塊及原油加熱設備；所述儲油輪，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間內(nèi)油井產(chǎn)液量之和，該儲油輪由水下兩點彈性系泊裝置系泊并沿潮流主流向泊定；所述水下兩點彈性系泊裝置由二個負壓吸力錨和連接吸力錨與儲油輪的連接鏈、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)平臺上原油輸送泵后的輸油管端口和儲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油輪與陸地之間，將原油及時運回；所述簡易式原油處理橇塊，它由一個換熱器、兩個一級分離器、一個二級分離器、一個高壓凈化器、一個低壓凈化器和連接在它們之間的管道、閥、泵組成，二個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槽口處，處理橇采油區(qū)域均劃為二級防火危險作業(yè)區(qū)，在該危險作業(yè)區(qū)域內(nèi)設有防油、氣泄漏的可燃氣體探頭、紫外線火災探頭及易熔塞環(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)明的技術方案，茲結(jié)合最佳實施例與


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)明中應用的水下兩點彈性系泊系統(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1上設有鉆井機械，測試實驗室和簡易式原油處理橇塊。鉆井作業(yè)時，同時進行隨鉆測試；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，在進行延長測試與試生產(chǎn)期間的產(chǎn)出流體，經(jīng)井口關斷閥11由化學劑注入器12加入化學劑并經(jīng)蒸氣加熱器加熱后同時導入二個并列的一級分離器13、13，在較高壓力下進行氣液分離，兩個一級分離器中的液體均導入同一個二級分離器14并在較低壓力下進行氣液分離，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輸至儲油輪3油艙并由穿梭運油輪5運回陸地，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相接處接有氮氣源24，以便在拆除輸油軟管時清除管中原油。污油罐的放空管25應引至安全位置。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，都設立了防火災監(jiān)測和報警裝置，并設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)中所用水下兩點彈性系泊系統(tǒng)4，因其負壓吸力錨的負壓錨筒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受力滑移，蓋42受筒內(nèi)負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與儲油輪3的船頭相接；與船尾相接的負壓吸力錨的系聯(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，會形成一個彈性合力，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日應用于JZ9-3-8井，進行了109天的試生產(chǎn)，既取得了豐富而可靠的評估油井的資料，還給工程設計提供了切合油田實際情況動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)。在試生產(chǎn)中，作業(yè)安全，運回了27853噸原油；在氣體處理時，也沒有油滴污染海面，完全實現(xiàn)了預期目的。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。
權利要求
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)由一個簡易采油作業(yè)平臺、一艘儲油輪、一套系泊儲油輪的水下兩點彈性系泊裝置、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，可以是自升式鉆井平臺也可以是半潛式鉆井平臺或水下井口裝置，在該平臺上設有一個裝備有延長測試各測試項目需要的儀器儀表的實驗室和一個簡易的原油處理橇塊及原油加熱設備；所述儲油輪，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間內(nèi)油井產(chǎn)液量之和，該儲油輪由水下兩點彈性系泊裝置系泊并沿潮流主流向泊定；所述水下兩點彈性系泊裝置由二個負壓吸力錨和連接吸力錨與儲油輪的連接鏈、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)平臺上原油輸送泵后的輸油管端口和儲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同輪與陸地之間；所述簡易式原油處理橇塊，它由兩個一級分離器、一個二級分離器、一個高壓凈化器、一個低壓凈化器和連接在它們之間的管道、閥、泵組成，二個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槽口處，離原油處理橇5米以內(nèi)區(qū)域為二級防火危險作業(yè)區(qū)，在該危險作業(yè)區(qū)域內(nèi)設有防油、氣泄漏的可燃氣體探頭、紫外線火災探頭及易熔塞環(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)井口關斷閥并加入化學劑后進入換熱器，然后同時導入二個并列的一級分離器在較高壓力下進行氣液分離，兩個一級分離器中的液體均導入同一個二級分離器并在較低壓力下進行氣液分離，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油輪油艙并由穿梭運油輪運回陸地；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、壓力恢復曲線、油樣分析等數(shù)據(jù),為估算油氣藏能量和設計采油平臺的工程概念設計提供了切實可靠的數(shù)據(jù)。油氣井采出物,由安裝在鉆井平臺上的分離器作氣、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油輪并由運油輪運回。既節(jié)省能源和工程費用又能減少污染。
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