地面测试技术及设备

1、地面测试技术与设备地面测试技术与设备兰德能源服务公司兰德能源服务公司20112011年年6 6月月2121日日地面测试设备流程简图地面测试设备流程简图地面测试设备包地面测试设备包 主流程设备主流程设备n测试树（控制头）测试树（控制头）n管线和弯头（包括高压软管管线和弯头（包括高压软管）n除砂器除砂器/滤砂器滤砂器n地面安全阀地面安全阀n数据头数据头n油嘴管汇油嘴管汇n热交换器热交换器/间接加热器间接加热器n三相测试高压分离器三相测试高压分离器n缓冲罐缓冲罐n计量罐计量罐n储罐储罐n传输泵传输泵n燃烧器燃烧器 辅助设备辅助设备化学注入泵化学注入泵压力温度记录仪压力温度记录仪蒸汽锅炉蒸汽锅炉空压机

2、空压机试压泵试压泵试压记录仪试压记录仪净重仪净重仪 ESD紧急关闭系统紧急关闭系统 数据采集系统数据采集系统 化验室设备化验室设备 取样设备取样设备 安全防护设备安全防护设备地面测试设备特点地面测试设备特点上游高压设备采用上游高压设备采用WOM麦格纳姆闸板阀或防砂闸板阀。麦格纳姆闸板阀或防砂闸板阀。符合海上设备标准符合海上设备标准DNV2.7-1 ， DNV2.7-2 ， DNV2.7-3。通过。通过DNV2.7（EN12079） CSC的认证的框架和撬确保其更加安全的认证的框架和撬确保其更加安全、更长的使用寿命和更灵活的运输性。、更长的使用寿命和更灵活的运输性。 。 加热器、分离器、缓冲罐、

3、计量罐等大型设备安装于加热器、分离器、缓冲罐、计量罐等大型设备安装于ISO标准标准尺寸尺寸(10Ft / 20Ft / 40 Ft)的集装箱框架内，的集装箱框架内，设备可以叠放，节设备可以叠放，节省陆地和海上宝贵的空间。省陆地和海上宝贵的空间。设备设计基于各个国际大的测试公司的优点于一身。设备设计基于各个国际大的测试公司的优点于一身。可按用户的要求定做，而价格不增加。可按用户的要求定做，而价格不增加。压力容器标准压力容器标准ASME U, U2, CE & PED 应用环境应用环境NACE ( H2S)分离器低成本的内涂层有效地提高了分离器抗腐蚀、磨蚀的能分离器低成本的内涂层有效地提高了分离器

4、抗腐蚀、磨蚀的能力。力。成套设备可以拖车安装，节省了运输成本和缩短了安装时间成套设备可以拖车安装，节省了运输成本和缩短了安装时间有库存有库存成套设备可以拖车安装，节省了运输成本和缩短了安装时间成套设备可以拖车安装，节省了运输成本和缩短了安装时间地面测试设备特点地面测试设备特点高压下可单手操作的扭矩高压下可单手操作的扭矩 悬浮头连接、高硬度和低表面粗糙度、悬浮头连接、高硬度和低表面粗糙度、推力轴承；推力轴承；可靠的密封可靠的密封 在线压力启动、金属对金属、在线压力启动、金属对金属、O O圈辅助密封；圈辅助密封；长久的寿命长久的寿命 阀腔不被污染和耐冲蚀、耐腐蚀选材；阀腔不被污染和耐冲蚀、耐腐蚀选

5、材；简单的保养简单的保养 3 3个可更换部件个可更换部件防砂闸板阀防砂闸板阀 用于用于含砂工况下的测试设备，如含砂工况下的测试设备，如除砂器除砂器、油嘴管汇等、油嘴管汇等- - 地面测试高压设备的核心地面测试高压设备的核心WOM麦格纳姆闸板阀麦格纳姆闸板阀WOM的麦格纳姆闸阀提供的密封可靠性在的麦格纳姆闸阀提供的密封可靠性在业内无可匹敌，其专利设计已在陆地、海上、业内无可匹敌，其专利设计已在陆地、海上、海底的几百口井的钻井、试验、生产的实际海底的几百口井的钻井、试验、生产的实际应用中得到了验证。应用中得到了验证。麦格纳姆闸阀的优质双向密封的关键是麦格纳姆闸阀的优质双向密封的关键是“可可靠密封靠

6、密封”系统。这种独特的直通设计提供了系统。这种独特的直通设计提供了进口和出口密封，在闸板和阀座总成之间形进口和出口密封，在闸板和阀座总成之间形成压力活动平衡。成压力活动平衡。 只有在打开或关闭过程中腔体才暴露于管线只有在打开或关闭过程中腔体才暴露于管线压力下，确保了更持久的润滑性能，更少的压力下，确保了更持久的润滑性能，更少的致污机会，更久的使用和更少的保养。致污机会，更久的使用和更少的保养。 WOM麦格纳姆闸板阀麦格纳姆闸板阀 零泄漏零泄漏管线压力使阀座总成逆管线压力使阀座总成逆着浮动闸板扩张形成入口的切实密着浮动闸板扩张形成入口的切实密封。封。低扭矩低扭矩独立的独立的T型阀杆连接使得型阀杆

7、连接使得闸板处于浮动状态，确保在不铰结闸板处于浮动状态，确保在不铰结阀杆的情况下连接阀座。腔体内持阀杆的情况下连接阀座。腔体内持久的润滑减少了可能增加扭矩的致久的润滑减少了可能增加扭矩的致污物的累积。污物的累积。寿命长寿命长防止管线满载的保护将防止管线满载的保护将延长阀门的使用寿命。延长阀门的使用寿命。WOM广泛的广泛的冶金专门技术确保了选材可适用于冶金专门技术确保了选材可适用于有大量二氧化碳和硫化氢的情况。有大量二氧化碳和硫化氢的情况。WOM麦格纳姆闸板阀麦格纳姆闸板阀WOM麦格纳姆闸板阀麦格纳姆闸板阀 WOM防砂油防砂油嘴管汇泥浆嘴管汇泥浆闸板阀闸板阀WOM麦格纳姆闸板阀麦格纳姆闸板阀测试

8、控制头测试控制头 单体式测试树，是用于测试、射孔和电缆钢单体式测试树，是用于测试、射孔和电缆钢丝作业的地面控制头；丝作业的地面控制头；集压井阀、抽汲阀和液压生产阀为一体，减集压井阀、抽汲阀和液压生产阀为一体，减少工作空间；少工作空间；压井阀一翼可安装单流阀，以防止压井或测压井阀一翼可安装单流阀，以防止压井或测试施工时井内流体倒流入泥浆泵；试施工时井内流体倒流入泥浆泵；压井阀和生产阀方向向下，利于管线安装；压井阀和生产阀方向向下，利于管线安装；所有阀门均为所有阀门均为WOM的的Magnum闸板阀，属金闸板阀，属金属属-金属硬面密封；金属硬面密封；主体和主阀之间有一推力轴承旋转头，确保主体和主阀之

9、间有一推力轴承旋转头，确保测试施工时，可在地面旋转测试管柱来操作测试施工时，可在地面旋转测试管柱来操作井下测试工具（如旋转管柱来开关井或坐封井下测试工具（如旋转管柱来开关井或坐封解封封隔器）；解封封隔器）；旋转头顶部为反扣，以防旋转管柱时从其顶旋转头顶部为反扣，以防旋转管柱时从其顶部与本体倒开。并在主体和旋转头之间配有部与本体倒开。并在主体和旋转头之间配有一保护接头，以防本体丝扣破坏，难以更换一保护接头，以防本体丝扣破坏，难以更换或修补；或修补；下部加长保护头利于打管钳或卡瓦，且能防下部加长保护头利于打管钳或卡瓦，且能防止因控制头太重造成管柱不稳；止因控制头太重造成管柱不稳；控制头尺寸：控制头

10、尺寸：1-13/16” 7-3/8”, 最大工作压最大工作压力力: 5,000 and 15,000psi, 最大拉伸负荷最大拉伸负荷: 300,000 to 405,000 lbs.两端为两端为ACME扣。扣。测试控制头测试控制头 地面安全阀地面安全阀 液压驱动，故障关闭的大闸阀； 撬装，金属保护框架，安装坚固，占用空间小； 迅速关闭。滤砂器滤砂器 可清除流程中的颗粒杂质，比如地层可清除流程中的颗粒杂质，比如地层砂、压裂砂等固体颗粒；砂、压裂砂等固体颗粒；不但避免油嘴、管线、控制阀、泵和不但避免油嘴、管线、控制阀、泵和其它设备的机械其它设备的机械 磨损，而且也避免磨损，而且也避免了由于油气井

11、出砂沉积在设备（如分了由于油气井出砂沉积在设备（如分离器）中或堵塞了管线孔道，造成设离器）中或堵塞了管线孔道，造成设备的处理能力的降低；备的处理能力的降低；滤砂器避免了为降低产砂量而不得不滤砂器避免了为降低产砂量而不得不利用小油嘴进行生产；利用小油嘴进行生产；井口滤砂器一般装在紧挨地面安全阀井口滤砂器一般装在紧挨地面安全阀之后；之后；滤砂器包括滤砂器包括2个立式过滤罐，每个立个立式过滤罐，每个立罐里装有一个过滤芯总成。这两个立罐里装有一个过滤芯总成。这两个立罐装在一个撬上，并由管汇连成一体，罐装在一个撬上，并由管汇连成一体，流体可同时流过两个罐或只流过其中流体可同时流过两个罐或只流过其中一个。

12、一般只用其中一个罐，另一个一个。一般只用其中一个罐，另一个罐在清洗；罐在清洗；滤砂器为撬装，并配有入口滤砂器为撬装，并配有入口/出口出口/旁旁通管汇、闸板阀和装有通过过滤器的通管汇、闸板阀和装有通过过滤器的压差表。压差表。设计标准设计标准 : API 6A + ASME VIII Div 2 ，NACE MR-01-75；设计压力：设计压力：5,000psi /10,000psi /15,000psi /20,000psi设计温度：设计温度：-20 to 250F ( -29 to 121C)设计压差：设计压差：2600 psig (18MPa)；液处理量：液处理量：1000m3;气处理量气处

13、理量: 3百万方百万方/天天;砂罐容量：砂罐容量：46L过滤网规格：过滤网规格：75 - 400微米微米滤砂器滤砂器 可清除流程中所有的颗粒杂质，比如地层砂、压裂砂可清除流程中所有的颗粒杂质，比如地层砂、压裂砂、钻屑、粉灰和锈垢、钻屑、粉灰和锈垢 ；由旋流除砂罐和集砂罐组成；由旋流除砂罐和集砂罐组成；设计标准设计标准 : API 6A + ASME VIII Div 2 ，NACE MR-01-75；设计压力：设计压力：5,000psi/10,000psi/15,000psi/20,000psi设计温度：设计温度：-20 to 2500F ( -29 to 1210C)设计压差：设计压差：20

14、00 psig (13.8MPa)；液处理量：液处理量：800m3;气处理量气处理量: 3百万方百万方/天天;除砂量：除砂量：7m3/d；除砂效果：除砂效果：21微米微米 98%；旋流衬管规格：旋流衬管规格：3”, 4”, 5”, 6”已用于不同流量下的除已用于不同流量下的除砂，保证除砂效果。砂，保证除砂效果。滤砂器滤砂器 管线和弯头管线和弯头尺尺寸寸(in)工工况况最大工最大工作压力作压力（psi）接头2”, 3”酸性 / 标准5000, 10000, 15000, 20000由壬、法兰、卡箍高压软管高压软管外壳不锈钢防护，两端设有吊装环两头用 Ni-Kaflex 处理，防腐性强.；防硫化氢

15、，防火；柔性测试用管线；接头为由壬、法兰或卡箍；工作温度: -20C to +130C工作压力：工作压力：5,000psi/10,000psi/15,000ps数据头数据头 采集压力、温度； 取样； 监测压力、温度； 注防冻剂、消泡剂等化学药品； Autoclave 扣型，高压密封可靠。化学注入泵化学注入泵 气动注入 双柱塞 注入排量：0.085 GPM 17,297 psi 用于注入水化物防冻剂、消泡剂、破乳剂 工作压力：15,000psi, 10,000psiWOMWOM油嘴管汇油嘴管汇 WOM油嘴管汇是一五阀组件。油嘴管汇是一五阀组件。 管汇中有一个全通径流动通道，可以管汇中有一个全通径

16、流动通道，可以实现完全的旁通控制。实现完全的旁通控制。 标准的双油嘴系统：固定油嘴和可调标准的双油嘴系统：固定油嘴和可调油嘴；以保持恒定流速，提高测试数油嘴；以保持恒定流速，提高测试数据质量；据质量； 在旁通通道的一边装配有一个最大为在旁通通道的一边装配有一个最大为2”可调节的油嘴，可以实现井眼清可调节的油嘴，可以实现井眼清洗速度的灵活控制；洗速度的灵活控制； 在旁通通道的另一边装配有一个最大在旁通通道的另一边装配有一个最大为为2”的固定式油嘴，可实现精确的的固定式油嘴，可实现精确的流量控制，为各种测试程序提供预定流量控制，为各种测试程序提供预定的液量。的液量。 通过使用阀门系统和可调节式油嘴

17、，通过使用阀门系统和可调节式油嘴，操作人员可以更换固定油嘴，而无需操作人员可以更换固定油嘴，而无需停止作业，影响测试。停止作业，影响测试。 尺寸：尺寸：1-13/16” 7-3/8”, 最大工作压最大工作压力力: 5,000 and 20,000psi加热器加热器 油气井测试作业中常采用水浴式间接加热器、蒸汽间接加热器（蒸汽交换器）和蒸汽发生器； 流体通过油嘴后，由于压力降低体积膨胀，导致温度降低，需用加热器重新加热流程流体； 防止水化物的生成； 降低原油粘度和表面张力，提高泡沫油乳化油的分离效果； 溶解蜡质和沥青质，以免它们沉积于分离设备内部； 降低原油的粘度，改善高倾点原油的特性，提高原油

18、在燃烧器处的雾化程度和燃烧效果。 加热量：1 - 6MMBTU/h水浴式间接加热器水浴式间接加热器 3.0MM BTU/Hour DNV/CSC认证 标准20英尺集装箱 工作压力10K, 5K 单加热炉管 管汇为WOM闸板阀和节流阀控制，提高了密封性和寿命。 燃料为天然气和柴油水浴式间接加热器水浴式间接加热器燃油燃气间接加热器燃油燃气间接加热器- -技术规格技术规格蒸汽交换器蒸汽交换器 DNV/CSC认证 标准20英尺集装箱加热量4.0MMBTU/hour工作压力：15,000psi, 10,000psi, 5000psi x 2000psi；管汇为WOM闸板阀和节流阀控制，提高了密封性和寿命

19、。防H2S； 可把处理流体加热到高达100 油气井测试作业中常采用水浴式间接加热器、蒸汽间接加热器（蒸汽交换器）和蒸汽发生器；流体通过油嘴后，由于压力降低体积膨胀，导致温度降低，需用加热器重新加热流程流体；防止水化物的生成；降低原油粘度和表面张力，提高泡沫油乳化油的分离效果；溶解蜡质和沥青质，以免它们沉积于分离设备内部；降低原油的粘度，改善高倾点原油的特性，提高原油在燃烧器处的雾化程度和燃烧效果。蒸汽交换器蒸汽交换器此分离器安装于一20英尺标准尺寸的集装箱框架内。可以装在班轮上，运输到世界任何地方，且其运输费用低廉，周转迅速。此集装箱框架都经过DNV2.7（EN12079）的认证，符合世界范围

20、内的安全规则，可用在海上任何油田。此设备可以叠放，节省陆地和海上宝贵的空间。CSC/DNV认证的框架和撬确保其更长的使用寿命和更灵活的运输性。从入口到气出口、油出口和水出口都有旁通管汇并用隔离阀隔开。流程完善，易于安装和操作，可任意倒流而无需关井；入口为4”助力球阀，确保放喷时阀门快速容易地打开和关闭倒流到分离器或旁通。设在容器底部的喷射管线更容易清洗底部积聚的脏污，降低了作业的风险和延长了分离器的保养周期。如果分离器产液并入生产流程时，气体和油出口安装薄片式单流阀防止了产液倒流。仪表空气配有分离器罐，降低了仪表空气的湿度。容器内温度和压力监测采用法兰配合接头，为无风险的压力表和温度表的连接。

21、取样口配备球阀和针阀，使得取样容易控制和开关。取样口布置合理，可准确地取得真实的新鲜的油气水常压和PVT样品。自带各种阀门和控制阀用于控制分离器内压力和油水液位。另带有安全释放阀和破裂阀（1440，1510）；各项计量参数都可进行数据采集；不同量程的油流量计用于大小不同的产量，确保计量准确；高效率的捕雾器叶片，减少了气带液现象；外置浮子筒，避免了浮子落入分离器本体的危险；孔板流量计取压管线上的消液器，确保了巴顿记录仪不间断准确的记录；三相测试分离器三相测试分离器三相测试分离器三相测试分离器 三相测试分离器技术规格三相测试分离器技术规格缓冲罐缓冲罐 测量和校验原油流量的单室压力容器； 对初级分离

22、器分离出的原油进行二级分离； 工作压力：50psi -250psi 液体处理量： 50, 80, 100 Bbls 单罐或双罐计量罐计量罐 用于测量底流量的长压罐； 常具有两腔，每腔100BBL (2 x 8m3)； 低压时用于存液体； 低产时用于测量流量； 校正流量计系数。原油传输泵原油传输泵 把原油从计量罐泵如管线或其它的储罐； 把计量罐以恒定的排量泵至燃烧器，并保持一定的压力室原油能彻底的雾化和燃烧； 常用传输泵为防爆型； 柴油机驱动或电机驱动； 空气动力启动 原油传输泵排量可达到10,000BPD，泵压可达到200PSI。原油传输泵原油传输泵ESDESD紧急关闭系统紧急关闭系统ESD安

23、全系统由两部分构成：液压安全阀系统（或地面测树上的液控阀，或地面安全阀，或井下安全阀）、感应和控制系统。正常作业情况下，控制系统发送信号打开液压安全阀并维持液压安全阀一直处于打开状态；一旦有异常情况发生，收到第一个感应信号（如来自高/低压感应气，远程ESD控制点等等）2秒内，就可截断上游压力源，液压安全阀恢复到故障关闭状态，切断井内流动；减少了测试区域内人员伤亡和设备损坏油气井损坏的可能性。ESDESD紧急关闭系统紧急关闭系统燃烧器燃烧器 燃烧原油和油基泥浆修井液； 燃烧喷嘴周围有水雾带，降低燃烧器温度； 每一个点火头有独自的气/油引火和点火系统。燃烧臂燃烧臂U型燃烧臂用于支撑燃烧头、提供安全

24、走道、支撑油、气、水和液化气管线。燃烧臂备有旋转基座、绷绳和主杆Kingpost，安装在钻机上。水平绷绳用于水平旋转燃烧臂，垂直绷绳安装在主杆上，支撑旋转燃烧臂。旋转的基座确保燃烧臂和燃烧器水平和垂直定位。燃烧臂稍微上翘，以确保管线内的液体不会漏失造成污染。 化验室化验室气体比重计：气体比重计：0.52-1.03 和和0.97-1.90 S.G.离心机（手摇的和电动的）离心机（手摇的和电动的）: 4 x 100ml液体比重计液体比重计: 0/11 API, 10/30API温度计：温度计：-20/+150C量筒量筒:1000ml,500ml, 250ml, 100ml气体测量手泵及气体测量手泵

25、及H2S, CO2测管测管氯根含量测试包氯根含量测试包: 500-25，000Ph计计粘度计：粘度计：15 cps to 2,000.00 cps n水浴锅水浴锅n净重仪：净重仪：15,000psi, 0.1%n压力温度记录仪：压力温度记录仪：0-15,000PSIG, 0-250deg Fn真空泵真空泵: 入口：入口：27“Hg，出出口：口：20psign试压泵：试压泵：20,000psign压力表：压力表：15000, 10000, 5000, 2000, 1000, 600, 200, 100n超声波测厚仪超声波测厚仪n其它其它地面测试取样系统地面测试取样系统 测试过程中，同时取得有代表性的油气PVT样品。 最大工作压力： 4,350 psi 管线标准: NACE H2S 和 CO2 工况数据采