水下测试树国内外研究现状与国产化思考

水下测试树是深水测试过程中风险控制的关键性设备,在特殊海况时具有快速断开测试管柱、封堵井下管柱内高压油气以达到保护测试仪器和人员安全以及避免海洋环境污染的作用。通过大量文献资料收集和现场调研,分析了水下测试树的国内外研究现状,详细介绍了国外水下测试树的功能、结构特点、应用情况及国内水下测试树的发展与应用情况。对比分析表明:国外水下测试树现有产品功能强大、性能可靠、适用于不同海洋工况,且不同公司的产品在结构和功能上各具特点。同时,针对国内水下测试树的应用现状,提出了水下测试树国产化的研究思路以及研究开发过程中可能出现的问题,对促进我国海洋石油水下装备自主研发与制造具有重要意义。

深水水下测试树球阀剪切连续油管性能分析

为研究不同工况、不同结构参数对于深水水下测试树球阀剪切连续油管性能的影响,采用有限元分析软件建立剪切分析模型,对不同工况下剪切过程进行数值模拟,并与试验对比验证分析模型的准确性;结果显示,有限元模型结果与试验结果相对偏差小于5%;油管剪切过程中会出现2个剪切力矩峰值,通过分析不同工况下2个峰值变化规律,发现油管承受拉力越大、球阀剪切速度越小、球阀外径越小剪切过程所需剪切力越小,剪切性能越好。研究结果表明:得到的剪切模型及不同工况下剪切力变化规律,可为水下测试树的设计选型及现场应用提供指导及参考意义。

水下测试树双液动球阀机理及运动仿真分析

水下测试树是深水测试作业过程中实施紧急风险控制的关键装置,可保障人员和设备的安全,避免海洋环境污染。液动球阀机构是水下测试树实现快速封堵高压油气的关键组件,因此,其工作机理及运动情况直接关系到整个水下测试树的性能及可靠性。为了实现对水下测试树国产化研制,通过建立液动球阀三维模型,对其结构及工作原理进行分析;通过建立液动球阀运动仿真模型,对其核心部件的运动规律进行分析。双液动球阀的组成、机理及运动仿真分析将为水下测试树系统产品的设计及优化提供支持。

水下测试树完成解脱与回接的现场新应用

我水下测试树是用于海上浮动式平台进行测试或完井作业时的一套安全控制装置,属于测试或完井管串中的一部分,位于套管头抗磨补芯以上及海平面以下。作业期间倘若遭遇到台风等恶劣天气,为了确保平台和水下井口的安全,需要紧急断开井下生产作业管柱,可以快速、安全地解脱水下测试树,从而使得入井管柱从海底防喷器盲板下方的位置上断开,以便平台应急避险和安全井控。险情过后,再回接水下测试树连通井下至地面作业流程,然后继续进行生产作业。目前,在国内的现场作业过程中,操作过两次水下测试树的解脱与回接,均成功顺利地完成了作业任务。本文简要总结了这两次水下测试树解脱与回接的作业过程,并结合水下测试树的作用原理及现场遇到的井下作业管柱遇卡的事故处理方法,拓宽了水下测试树的现场实际运用,赋予了水下测试树应用的新意义。

深水卧式采油树完井坐落管柱应用技术研究

针对国内外深水油气田开发广泛采用卧式采油树进行完井的特征,需要配套引入完井坐落管柱进行水下采油树油管挂的安装及锁定。在对深水完井坐落管柱系统适应性及重要性阐述后,介绍了深水完井电液控坐落管柱的设计准则,并重点对关键核心工具包括水下测试树、承留阀、储能模块、立管控制模块及油管挂送入工具的功能选型进行了分析总结,并结合南中国海深水完井作业实践,对坐落管柱现场应用期间水下BOP组内部配长的关键点进行了归纳阐述。研究结果可为今后深水完井设计及现场作业实践提供借鉴和参考。

国内首次自营深水测试工艺技术

随着国内海洋深水石油勘探技术的发展,海洋深水测试工艺技术已经成为深水油气勘探中的关键。南海x井是国内第一口自主设计、施工的深水测试作业井。对该井施工过程中的非旋转封隔器使用、水合物预防设计方案、深水管柱校核、水下树应用等进行了阐述,对深水测试的关键技术进行了分析和总结,对今后的深水测试作业具有一定的借鉴意义。

深水完井油管挂送入管柱技术及应用研究

电液控油管挂送入管柱是深水上部完井作业期间的主要井控安全屏障,目前国内对该管柱的工具组成、系统功能及应用技术等理论研究较少,且存在诸多认识盲点及现场应用问题。本文通过系统研究及应用实践,总结论述了送入管柱承载的整体功能、结构组成、工具分析及解脱和回接逻辑顺序,基于陵水17-2深海气田开发应用实践,分析了典型深水油管挂送入管柱的选配及应用中所要考虑的重点因素,弥补了国内对深水完井油管挂送入管柱技术及应用研究的不足。本文的研究成果对电液控送入管柱系统国产化研究和现场应用具有重要的指导意义。

高温高压井设备设计面临的挑战

介绍了一种完井和插入式作业坐放管柱的设计方法。由于高温高压给该管柱的设计提出了结构性和功能性挑战。在测试过程中采用分析工具只能定量分析观测结果,对于确定设计方法也只能起辅助作用;因而,从全局出发.通过分析设计及其工作寿命,主要针对设计和施工.本文提出了一种重要的设计方法。