海洋石油工程深水油氣田開發(fā)技術(shù)

第十七篇 海洋深水油氣田開發(fā)技術(shù)

第一章 概述

第一節(jié) 深水油氣田開發(fā)技術(shù)概況

一、深水平臺概況

二、浮式平臺的基本功能及系統(tǒng)構(gòu)成

第二節(jié) 深水平臺類型及特點

一、張力腿平臺

二、深吃水立柱式平臺

三、半潛式平臺

四、浮(船)式生產(chǎn)儲油裝置

第三節(jié) 深水油氣田開發(fā)工程模式及特點

一、深水油氣田開發(fā)工程模式

二、深水油氣田開發(fā)工程模式的特點

三、深水油氣田開發(fā)工程模式的選擇

第二章 深水浮式平臺及海上安裝技術(shù)

第一節(jié) 深水浮式平臺設(shè)計基礎(chǔ)

一、深水浮式平臺設(shè)計基礎(chǔ)

二、深水浮式平臺設(shè)計規(guī)范

三、深水浮式平臺設(shè)計計算軟件

第二節(jié) 深水浮式平臺的總體尺度規(guī)劃

一、半潛式平臺總體尺度規(guī)劃

二、張力腿平臺總體尺度規(guī)劃

三、SPAR平臺總體尺度規(guī)劃

四、浮式平臺總體尺度規(guī)劃軟件

第三節(jié) 深水浮式平臺的結(jié)構(gòu)規(guī)劃

一、結(jié)構(gòu)規(guī)劃原則

二、結(jié)構(gòu)規(guī)劃方法

三、深水浮式平臺的結(jié)構(gòu)尺度規(guī)劃工具軟件簡介

第四節(jié) 深水浮式平臺的總體性能分析

一、穩(wěn)性

二、總體性能分析

第五節(jié) 深水浮式平臺的結(jié)構(gòu)強度分析

一、深水浮式平臺的類型及其結(jié)構(gòu)特點

二、深水浮式平臺的載荷分類

三、深水浮式平臺總體結(jié)構(gòu)強度的分析

四、深水浮式平臺的局部結(jié)構(gòu)強度分析

五、許用應(yīng)力

第六節(jié) 深水浮式平臺的疲勞強度分析

一、深水浮式平臺結(jié)構(gòu)疲勞特點

二、結(jié)構(gòu)疲勞壽命的計算原理

三、深水浮式平臺的疲勞壽命分析

四、S一Ⅳ曲線選取

五、疲勞壽命安全系數(shù)的選取

第七節(jié) 深水浮式平臺的系泊系統(tǒng)分析

一、系泊系統(tǒng)概述

二、環(huán)境條件

三、懸鏈?zhǔn)较挡聪到y(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則

四、懸鏈?zhǔn)较挡聪到y(tǒng)分析方法

五、張力腿分析方法

第八節(jié) 深水浮式平臺安裝

一、安裝設(shè)計

二、規(guī)范和設(shè)計軟件

三、安裝設(shè)計海況

四、安裝機具的選擇

五、錨固系統(tǒng)的安裝

六、浮式平臺結(jié)構(gòu)主體系統(tǒng)安裝

七、浮式平臺上部組塊安裝

第三章 水下生產(chǎn)系統(tǒng)

第一節(jié) 水下生產(chǎn)系統(tǒng)概述

一、水下生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)與設(shè)計原則

二、水下生產(chǎn)系統(tǒng)總體開發(fā)方案

三、水下生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用場合與特點

四、水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程費用構(gòu)成

五、水下生產(chǎn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系與常用術(shù)語

六、水下生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用前景

第二節(jié) 水下生產(chǎn)系統(tǒng)的主要設(shè)備

一、水下井口系統(tǒng)

二、水下采油樹系統(tǒng)

三、油管掛

四、泥線懸掛系統(tǒng)

五、水下基盤和管匯

六、用于水下系統(tǒng)的海底管道端部連接方式

七、防護系統(tǒng)

八、維護系統(tǒng)

九、完井/修井立管系統(tǒng)

十、典型水下設(shè)施安裝過程

第三節(jié) 水下油氣水分離與流動安全保障技術(shù)

一、水下油氣水分離技術(shù)

二、流動安全系統(tǒng)設(shè)計簡介

三、采用水下生產(chǎn)系統(tǒng)時海底管道布置形式

四、崖城13-4氣田設(shè)計案例

第四節(jié) 水下人工舉升和增壓系統(tǒng)選型設(shè)計

一、基本類型

二、海底增壓系統(tǒng)

三、水下人工舉升方式

四、選用原則

第五節(jié) 水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)

一、水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)的基本類型

二、水下控制系統(tǒng)組成

三、水下控制系統(tǒng)功能設(shè)計

四、水下控制系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)

五、水面控制設(shè)備的設(shè)計要求

六、水下控制設(shè)備的設(shè)計原則

七、控制臍帶纜

八、控制流體的選擇

九、典型的水下控制系統(tǒng)設(shè)計案例

第六節(jié) 水下輸配電技術(shù)進展

一、水下輸配電系統(tǒng)的基本模式

二、選型設(shè)計要點

三、水下輸配電系統(tǒng)主要設(shè)備

四、傳輸方式

第七節(jié) 水下生產(chǎn)設(shè)備的完整性試驗

一、現(xiàn)場驗收檢查

三、陸地試驗

三、淺水試驗

四、深水試驗及后期完整性試驗

第八節(jié) 水下生產(chǎn)系統(tǒng)的典型投產(chǎn)程序

一、水下油井啟動的典型程序

二、生產(chǎn)主閥(PMV)泄漏試驗程序

三、環(huán)空、井筒、井下傳感器現(xiàn)場試驗驗證

四、試運轉(zhuǎn)過程

第九節(jié) 典型水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程方案

一、流花11-1油田深水開發(fā)技術(shù)——FPS FPSO 25井水下生產(chǎn)系統(tǒng)

二、陸豐22-1深水邊際油田開發(fā)典范——一艘FPSO 5井式水下生產(chǎn)系統(tǒng)

三、惠州32-5油田——水下生產(chǎn)技術(shù)在衛(wèi)星井開發(fā)中的應(yīng)用

四、Mensa凝析氣田——水下生產(chǎn)系統(tǒng)回接到淺水固定平臺

五、Scarab/Saffron氣田——水下生產(chǎn)系統(tǒng)回接到深水管匯

六、挪威Snchvit氣田——水下生產(chǎn)系統(tǒng)直接回接到陸上終端

第四章 深水海底管道、立管系統(tǒng)及敷設(shè)技術(shù)

第一節(jié) 概述

一、海底管道系統(tǒng)

二、海洋立管系統(tǒng)

三、海底管道和海洋立管結(jié)構(gòu)形式

第二節(jié) 深水海底管道

一、深水海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

二、深水海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計常用軟件

三、深水海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)

四、設(shè)計荷載和荷載組合

五、深水海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計

六、深水海底管道懸跨分析

七、深水海底管道鋪設(shè)分析

第三節(jié) 深水立管系統(tǒng)

一、深水立管系統(tǒng)設(shè)計原則

二、深水立管系統(tǒng)設(shè)計方法

三、深水立管系統(tǒng)安裝鋪設(shè)方法

參考文獻

第五章 深水模擬試驗技術(shù)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 深水模擬試驗的技術(shù)要求

一、試驗任務(wù)書

二、技術(shù)要求內(nèi)容

三、各型平臺的試驗內(nèi)容

四、混合模型試驗方法

五、深水混合模型試驗中的數(shù)值模擬

第三節(jié) 深水模擬試驗的程序

一、試驗大綱

二、試驗準(zhǔn)備

三、試驗過程

四、試驗報告

第四節(jié) 深水模擬試驗的內(nèi)容

一、環(huán)境條件模擬

二、靜水衰減試驗

三、系泊系統(tǒng)剛度試驗

四、動力定位系統(tǒng)性能試驗

五、風(fēng)、流作用力試驗

六、響應(yīng)幅值算子(RA0)試驗

七、風(fēng)浪流聯(lián)合作用下的運動及系泊載荷試驗

八、全動力定位系統(tǒng)試驗與輔助動力定位的系泊系統(tǒng)試驗

九、多浮體系泊作業(yè)試驗

十、甲板上浪、氣隙及波浪砰擊試驗

十一、立管的渦激振動試驗

十二、深吃水立柱式(SPAR)平臺的渦激運動試驗

十三、自航或拖航過程的耐波性試驗

十四、安裝就位試驗

十五、解脫與再連接試驗

十六、傾覆試驗

十七、內(nèi)波試驗

第五節(jié) 深水模擬試驗的結(jié)果

一、環(huán)境條件模擬結(jié)果

二、靜水試驗結(jié)果

三、風(fēng)流載荷系數(shù)試驗結(jié)果

四、規(guī)則波試驗結(jié)果

五、不規(guī)則波試驗結(jié)果

六、特殊試驗結(jié)果

第六節(jié) 全尺寸/實型試驗

一、試驗?zāi)康?

二、試驗場所

三、試驗準(zhǔn)備

四、試驗內(nèi)容

附錄 國內(nèi)外深水試驗水池及主要試驗設(shè)施簡介

一、中國海洋深水試驗池

二、美國海洋工程研究中心(OTRC)水池

三、荷蘭MARIN海洋工程水池

四、挪威MARINTEK海洋深水試驗池

五、巴西LabOceano海洋工程水池

六、日本國家海事研究所的深水海洋工程水池

第六章 天然氣水合物開發(fā)技術(shù)

第一節(jié) 天然氣水合物概述

一、水合物的定義及其特性

二、水合物的研究歷史與資源分布

三、深水淺層天然氣水合物對常規(guī)油氣開發(fā)的風(fēng)險

第二節(jié) 天然氣水合物開采技術(shù)

一、天然氣水合物層的地球物理特征

二、天然氣水合物的地球物理識別技術(shù)

三、天然氣水合物的鉆探取樣技術(shù)

四、天然氣水合物開采方法

第三節(jié) 世界各國天然氣水合物鉆探取樣和試采概況

一、蘇聯(lián)麥索雅哈(Messoyakha)凍土帶天然氣水合物藏商業(yè)開采概況

二、加拿大Mallik天然氣水合物藏試采概況

三、日本南海海槽天然氣水合物藏鉆探取樣概況

四、印度天然氣水合物的海上鉆探取心概況

五、韓國天然氣水合物的海上鉆探取心概況

六、中國天然氣水合物的海上鉆探取心概況

第四節(jié) 天然氣水合物儲運技術(shù)

一、天然氣水合物快速生成

二、天然氣水合物儲運技術(shù)

三、天然氣水合物的分解技術(shù)

四、CNG、LNG和NGH儲運方案比較

五、管道中天然氣水合物低劑量抑制劑控制技術(shù)

參考文獻2100433B

《海洋石油工程深水油氣田開發(fā)技術(shù)》主要內(nèi)容簡介：《海洋石油工程設(shè)計指南》主要內(nèi)容包括了海洋石油工程所有各專業(yè)的設(shè)計和施工、HSE（職業(yè)衛(wèi)生、安全與環(huán)保）評價報告的編寫，以及海上油氣田的陸上終端的介紹。《海洋石油工程設(shè)計指南》編委會編著的《海洋石油工程深水油氣田開發(fā)技術(shù)》包括了第十七篇海洋深水油氣田開發(fā)技術(shù)的內(nèi)容。第十七篇海洋深水油氣田開發(fā)技術(shù)是按可行性研究的深度編寫的，主要介紹了總體設(shè)計和單元設(shè)計的主要技術(shù)特點與技術(shù)要求的框架。旨在指導(dǎo)設(shè)計人員掌握前期研究階段立項研究能力和可行性研究設(shè)計工作?！逗Ｑ笫凸こ躺钏蜌馓镩_發(fā)技術(shù)》適合從事海洋石油工程設(shè)計的技術(shù)人員和管理人員使用。從事海洋石油工程研究、建設(shè)和海上油氣田生產(chǎn)管理人員可參考使用。

2011年12月16日，海洋石油708深水工程勘探船在廣州中船龍穴造船廠完工交付。作為中國深水重大科技攻關(guān)項目的綜合配套項目之一，“海洋石油708”的完工交付填補了我國在海洋工程深?？碧窖b備領(lǐng)域的國內(nèi)空白，在南海油氣田的勘探開發(fā)上將起到重要作用，標(biāo)志著中國海洋工程勘察作業(yè)能力從水深300米提升到了3000米，成功進入海洋工程深海勘探裝備的頂尖領(lǐng)域 。

海洋石油286深水工程船總長約140.75米，型寬約29米，型深12.80米。船型為短艏樓、球鼻首、B級冰區(qū)加強、一層連續(xù)干舷甲板，首部設(shè)直升飛機起降平臺，帶首側(cè)推、伸縮式全回轉(zhuǎn)推進器，由柴油機電力推進系統(tǒng)驅(qū)動全回轉(zhuǎn)定螺距舵槳裝置，服務(wù)航速11節(jié)，最大續(xù)航能力為10000海里，可在3000米水深及復(fù)雜海況下作業(yè)并且具有優(yōu)異的操縱性、耐波性和定位能力（DP-3級），舒適度滿足DNV的C3V3要求。與其他海工輔助船相比，“海洋石油286”船艙室更狹小，作業(yè)功能更多，設(shè)備和系統(tǒng)更先進，設(shè)備、管路和電纜布置更復(fù)雜，綜合集成自動化程度更高，設(shè)計和建造難度更大，設(shè)備和系統(tǒng)的安裝和調(diào)試技術(shù)要求更高。

海洋石油286深水工程船主要作業(yè)功能有：深水大型結(jié)構(gòu)物（如采油樹、水下管匯等）的吊裝和海底安裝（其裝備有具有升沉補償功能的400噸大型海洋工程起重機）；海底深水柔性管敷設(shè)（主甲板下的卷管盤可裝載2500噸電纜）；ROV作業(yè)支持，最大作業(yè)水深達3000m；飽和潛水作業(yè)支持；海洋工程的綜合檢驗、維護和修理；深水錨處理和錨泊作業(yè)，如深水錨系處理和FPS（張力腿，半潛，Spar，F(xiàn)PSO）的錨泊作業(yè)，包括錨樁安裝，系泊腿預(yù)鋪設(shè)、連接、回收和修復(fù)。