超深水油田开发及水下生产系统37页的简介

1、单击此处编辑副标题单击此处编辑副标题YAKPO油田简介油田简介YAKPO油田开发建设FPSOSPSUFR钻完井Y结论200km尼日利亚尼日利亚 油田位于油田位于 Harcourt 港以南港以南200公里的公里的OML130区块区块 水深水深1300-1450 米米 CNOOC于于2006年年1月收购月收购OML130区块区块45%的权益的权益 Egina：水深11501750 米Egina South：水深1650 米Akpo：水深13001400 米。独立开发；2009.3.4投产，目前日产原油18万桶PreoweiPreowei：水深1100-1300 米总面积总面积1295km2 ，现已

2、，现已发现发现4个油田，总的个油田，总的2P可采储量约为可采储量约为15亿桶亿桶u油藏埋深2950-3750mSSu五个主要油层u原油性质：轻质凝析油（42API53API） 气液比16007300scf/bblu最高井口温度116 C，最大井口关井压力400bar水深水深1314米米FPSO浮式外输终端浮式外输终端立管立管脐带缆脐带缆海管海管水下生产系统（水下生产系统（SPS）气体外输管线气体外输管线n FPSO TECHNIP / HHI (TECHNIP为合同主要负责方), EPSCC合同n SPS CAMERON OFFSHORE SYSTEM LTD (EPS合同)n UFR SAI

3、BOS (EPSCC合同)n 长交货期设备 道达尔授标，Technip / HHI管理 系统 透平发电机 气体压缩机 外输油泵 注水泵 主柴油发电机及应急柴油发电机n 钻完井钻完井 Transocean, Schlumberger, Franks, Weatherford, etc.TUPNITUPNI投产与生产投产与生产海上调式海上调式海上连接海上连接海上安装海上安装Stena TayStena Tay运输运输Globel SFGlobel SF陆地试验与调式陆地试验与调式TransoceanTransocean陆地制造陆地制造钻井船钻井船采办采办EPSCCEPSCCTechnip/HHIT

4、echnip/HHIEPSEPSCameronCameron详细设计详细设计DORIS DORIS 基本设计基本设计TUPNITUPNI管理与概念研究管理与概念研究上部模块上部模块船体船体原油外输终端原油外输终端FPSOFPSOUFRUFR与与水下生产系统水下生产系统钻完井钻完井EPSCCEPSCCSaibosSaibos 2003年1月31日12月31日：基本设计2004年4月5日：签订SPS前期设计协议2004年9月30日：签订FPSO和UFR合同临时协议，开始详细设计2005年4月15日：签订UPR正式合同 2005年4月25日：AKPO油田FDP获尼日利亚政府批准2005年4月26日：

5、签订SPS 正式合同 2005年5月3日：签订FPSO正式合同2006年8月8日：DWD深水钻井船开钻第一口开发井2007年6月20日：深水钻井船Jack Ryan开始作业2008年8月8日：深水钻井船Stena Tay开始作业2008年6月26日：FPSO从韩国蔚山（Ulsan）起拖， 2008年10月18日FPSO到达AKPO油田 2009年3月4日：油田投产2009年4月21日：开始外输天然气 2009年4月27日：所有透平发电机转为天然气发电模式2009年5月8日：外输第一船油（100万桶）2009年5月17日：开始注水2009年6月3日：AKPO举行投产庆典2009年6月22日：开始

6、注气2009年6月27日：海上生活支持船复员2009年7月23日：原油外输浮筒安装和调试完毕，可以采用浮筒方式外输原油YAKPO油田简介YAKPO油田开发建设FPSOSPSUFR钻完井Y结论 储油能力：储油能力： 2百万桶百万桶; 处理原油能力：每天处理原油能力：每天18.5 万桶万桶; 注水能力：每天注水能力：每天42万桶万桶; 气体外输能力：每天气体外输能力：每天3.2亿标准立方英尺；亿标准立方英尺； 注气能力：每天注气能力：每天2.15亿标准立方英尺；亿标准立方英尺； 上部模块总重量（干重）：上部模块总重量（干重）：4万吨；万吨； 床位：床位：240 ； 发电能力：发电能力：6 x 28

7、 兆瓦；兆瓦； 船体尺寸：船体尺寸：310m x 61m x 30m； 总吨位：总吨位：30万吨，总排水量万吨，总排水量 ： 405,000吨吨 锚链长度：锚链长度：2340米米/每根每根 设计寿命：设计寿命：20年年 船体设计为船体设计为驳船式、双侧单底驳船式、双侧单底 上部模块共设上部模块共设4级分离级分离(80, 24, 9 & 2 bara)AKPO是一个典型的、高压/高温天然气凝析油气田。FPSO包括一个四级分离的单一处理系统（第一级的工作压力为80bar、温度为100摄氏度）和电脱水装置。未稳定的冷凝油被加热（用安装在电力单元上的余热回收装置产生的热水）到10psi的RVP

8、雷德蒸气压后，进入储油舱。生产水通过处理，油含量小于30ppm后排海。天然气通过离心压缩机，进入乙二醇（甘醇）接触塔脱水，计量，进一步压缩到200bar外输，部分天然气压缩至400bar的注入地层。与其他规模类似的FPSO相比，AKPO油田的FPSO有其独特的技术细节和设计原则，如：全电设计早期选择ICSS 分散式的电器仪表间 128米高的燃烧火炬和大范围隔热防护罩维修和吊装所需的空间的专题研究生活楼住宿能力的灵活性n 在FEED研究阶段，对电力的需求进行了透彻的分析，其中考虑了以下因素： 不同的用户的能源需求（天然气压缩机，注水泵和原油外输泵是最重要的用户之一）,“全电”的FPSO被认为是最

9、佳解决方案之一 ;经济性;适用性，满足各种用户的功率需求，特别是最大的用户;针对调试和启动工作的灵活性 ;在装置的的正常运行期，更好的可用性和可操作性。n 选择6台（5 +1）罗尔斯罗伊斯RB211双燃料发电机组作为集中电站。 4 涡轮发电机设有余热回收装置（WHRU），回收发电机组产生的热量用于加热处理需要（在存储前，凝析油稳定），从而消除了对天然气加热器的需要，减少二氧化碳和VOC的排放。 n 3台关键发电机(Caterpillar,柴油驱动,3 x 1.4兆瓦, 在主透平发电机故障时向油轮关键用户提供电力,如海管驱替泵，甲醇泵,海水泵，空气仪表气系统等关键用户)，1台应急柴油发电机（1.

10、4兆瓦）。 n集成控制系统（ICSS）由船体的ICSS、上部模块的ICSS和水下系统的ICSS组成。所有这些不同的系统需要采用最佳的有效途径来协调和沟通；n为了确保有效协调和沟通，在基本设计阶段，AKPO油田ICSS系统的供应商参与整个ICSS系统的建立，并提供服务；n不同上部模块所要求的电力逻辑控制供应商也提前选择，让供应商更多的参与，使不同系统之间的沟通变得容易。 nFPSO上几乎每个模块都有一个专有的电器仪表间，且其几乎独立。在陆地和海上都可以对每个模块进行调试工作，加快调试工作；n和传统的集中的电器仪表间相比，时间和效率显得非常高效。和全电概念相结合，使海上生产得到快速启动。n由于AK

11、PO油田高的气液比、高的气体压力，天然气产量很高。在最坏的情况下所有的装置减压，按照相应的流量，火炬的高度设计成128米，为FPSO火炬的世界纪录。n凝析油的产量受到FPSO火炬燃烧辐射的限制。为了优化产能，并进一步保护上部模块设备，隔热防护罩被广泛安装在E /I等建筑物的顶部。 n值得注意的是， 在生产的前几个星期，由于天然气流不是一个优先考虑的事项，FPSO经历了热辐射问题，产生了很多不需要的有害辐射（最高燃烧量达100mmscf/天） 。n在以后的FPSO设计中，在基本设计阶段就应考虑到辐射的计算和相应的防护措施。 n在基本设计阶段，对于维修工作和作业期间必要的吊装作业所需的空间进行了专

12、题研究；n整个FPSO必须提供足够的空间来进行维修和吊装。特别是在主甲板和上部甲板上，有两个重要的中央处理通道；n中央管廊设计成提供一个特有的吊装和储存零部件的空间。n 在正常的FPSO运转时，生活楼的容量为160人；n 在基本设计阶段，决定在每一个房间额外增加一个人 。为此添加额外的折叠式双层床及所有相关的房间柜子，允许最大人数（240人）在FPSO上住宿。这可以让更多的海上工程按要求顺利完成，并不需要额外的住宿驳船；n 这也将是Total今后FPSO建造的标准 之一。YAKPO油田简介YAKPO油田开发建设FPSOSPSUFR钻完井Y结论柔性液压管线柔性液压管线井口井口采油树采油树管汇吸地

13、桩管汇吸地桩水下脐带缆终端水下脐带缆终端.液压控制管线液压控制管线生产管线生产管线电力控制电缆电力控制电缆n 44口水下井口口水下井口&采油树：采油树：22 采油井，采油井， 2 注气井，注气井，20 注水井，注水井，n 9个水下管汇（包括个水下管汇（包括20%的备用容量），的备用容量），1个注气管汇；个注气管汇；n 65公里的静态和动态缆，所有水下跨接短管与公里的静态和动态缆，所有水下跨接短管与170个水平接头；个水平接头；n 1 套控制系统，套控制系统，2 套修完井系统（套修完井系统（IWOCS） 控制模块位于每个采油树和管汇，主控制系统位于控制模块位于每个采油树和管汇，主控制系统

14、位于FPSO，并与，并与FPSO生产控制系统相生产控制系统相结合。结合。水下生产系统由水下生产系统由英国英国 CAMERON 总承包总承包u AKPO油田的油田的SPS的设计原则可以用的设计原则可以用RAM (Reliability, Availability & Maintenance)来描述，在项目早期，即开始来描述，在项目早期，即开始了了RAM研究；研究；u 考虑到水合物、蜡和污垢的危险：考虑到水合物、蜡和污垢的危险： 在深水环境中，井和在深水环境中，井和FPSO的位移可能导致水合物的问题，的位移可能导致水合物的问题，特别是在关停的情况下。特别是在关停的情况下。 由于产品的流动温

15、度预计将达到由于产品的流动温度预计将达到115C，到经过成分的调查，到经过成分的调查研究，选用酚醛树脂作为保温材料，而不用常用的研究，选用酚醛树脂作为保温材料，而不用常用的GPSU聚聚氨酯。氨酯。u 设备设计尽量减少安装成本设备设计尽量减少安装成本 与回收成本；与回收成本；u 同时考虑尼日利亚制造业的制造能力和人力资源。同时考虑尼日利亚制造业的制造能力和人力资源。 u RELIABILITY：可靠性可靠性是设备成功运行的首要的也是最重要的关键事项，包括：是设备成功运行的首要的也是最重要的关键事项，包括： 制造前的广泛的资格审查制造前的广泛的资格审查 质量保证和控制质量保证和控制 工厂验收测试工

16、厂验收测试 FAT 扩展测试扩展测试 EFAT 冷却冷却/浅水浅水/系统集成测试系统集成测试 u REDUNDANCY：冗余度冗余度。所有关键设备必须至少有一级的冗余度。例如，每个采油。所有关键设备必须至少有一级的冗余度。例如，每个采油树有两条独立的控制线树有两条独立的控制线 ，没有两个采油树由相同的两条控制线控制，没有两个采油树由相同的两条控制线控制。 u RETRIEVABILITY：可回收性可回收性。部件设计成容易安装、回收和模块化更换部件设计成容易安装、回收和模块化更换。模块化的。模块化的方法包括：方法包括： 垂直采油树上的一个部件失效并不需要拆除油管挂和完井设备；垂直采油树上的一个部

17、件失效并不需要拆除油管挂和完井设备； 水平接头在断开跨接管和拆除采油树、管汇时，无需断开跨接管两端；水平接头在断开跨接管和拆除采油树、管汇时，无需断开跨接管两端； 通用的安装工具适用于所有的节流器插头、采油树和管汇的控制模块；通用的安装工具适用于所有的节流器插头、采油树和管汇的控制模块； 采用独立的（双冗余度）电、液控制跨接线，只需更换失效的组件。采用独立的（双冗余度）电、液控制跨接线，只需更换失效的组件。 管汇基座管汇基座+桩桩(10个个)高高:14.1m / 直径直径: 6.4m/重重:110.5tSUT(22 个个)长长:7.12 m高高: 3. 3m宽宽: 3.3m重重: 4.36t管

18、汇管汇 (10个个)长长:10. 6m 高高:3. 66m宽宽: 6. 8m重重:105.5tu 在基本设计阶段，对上部井眼位置进行了优化，采用标准的4井槽管汇。通过详细的热损失和阀门布局分析，每个管汇减少到只需两次吊装，最大120吨，以便安装船进行安装。通过土壤特性分析允许使用大直径薄壁吸力桩；u 管汇由CAMERON公司在HOUSTON设计，首次采用新的CHC水平接头； u 每个管汇对每口井有一个多相流量计 (MPFM) ；u 首批两个管汇在Berwick, Louisiana 制造。冷却测试通过了48小时内从48C 降至 23C 的标准。其余8个管汇和10个吸力桩在尼日利亚的Warri

19、完成制造。新开发的技术水平接头 (CHC)特殊的隔热防护罩、（Insulation Doghouse）CHC & IDRT安装工具选择了立式双孔 采油树（ 5“ 2”） 。原因之一是采用智能完井方式（IWC）穿过多个油藏；YAKPO油田简介YAKPO油田开发建设FPSOSPSUFR钻完井Y结论FPSO (Topsides & Hull) Engineering, Procurement, Construction, CommissioningSPS Engineering, Procurement, Construction, Commissioning+ Umbilical

20、engineeringUFR + Gas Export Pipeline + Offloading Buoy + FPSO Mooring Engineering, Procurement, Construction, Installation, CommissioningFPSO + SPS (Manifold) InstallationF: 海底油水管线海底油水管线, 13 根立管根立管, 海底短海底短管管 & 跨接短管（跨接短管（ 96km）4 x2 x10生产回路及悬链式钢制立管生产回路及悬链式钢制立管 1 x 8 注气管线及悬链式钢制立管注气管线及悬链式钢制立管4 x 10

21、注水管线及悬链式钢制立管注水管线及悬链式钢制立管U: 8 根脐带控制缆根脐带控制缆 (65km)4 x生产控制脐带缆生产控制脐带缆; 3 x注水控制脐带缆注水控制脐带缆（WI10&WI50、WI20、 WI30 ）及）及1 x注注气控制脐带缆（气控制脐带缆（GI40）G: 向向AMENAM输气的输气的1 x 16 悬悬链式钢制立管链式钢制立管&天然气外输管线天然气外输管线 （145km）（受气方负责）（受气方负责） FPSO 系泊系统系泊系统O: 凝析油外输终端；凝析油外输终端；凝析油外输管线凝析油外输管线 (6km)AMENAM油田油田水深水深1320米米l深水（1350米）

22、和高温、高压开发；l原油流动安全保障；lCameron新的水平连接设计；lTOTAL在FPSO第一个应用SCR钢质悬链式立管；lTOTAL第一个深水外输气管线（150公里长，水深从1400米到40米）l范围大（5个不同的独立系统：立管和海管、脐带缆、天然气外输管线、原油外输终端、FPSO系泊）；l尼日利亚的后勤困难和安全问题。n赛班 抛锚（2008年10月24日到11月5日） 生产立管回接（大约1周一根） 脐带回接 输气管线 OOT安装nTechnip 海水泵安装 消防水泵安装 透平发电机的组装 系统调试 水下设备间连接n钻井承包商 采油树 采油管汇 水下控制YAKPO油田简介YAKPO油田开

23、发建设FPSOSPSUFR钻完井钻完井Y结论采用深水钻井船，在不同的阶段以不同的组合，采用批钻批完作业方式；18SA PE T R OBRT R A N S O C E A N D E E P W A T E R D IS C O V E R YDWD 2006-2008，只负责钻井只负责钻井,2008 年年7月复员月复员JACK Ryan 2003-2013，负责完井、负责完井、钻井钻井STENA TAY 2008-2009，负责钻负责钻/完井。完井。2009 年年6月临月临时复员。时复员。2010-2011年年负责钻负责钻/完井。完井。Pathfinder 2009。3-2009.5负责钻井负责钻井n所有所有4444口开发井全部采用水下湿式井口采油树；口开发井全部采用水下湿式井口采油树；n有两套有两套IWOCSIWOCS修完井系统，供完井和未来