第二章 海上油气开采方式
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石油行业海洋石油开采方案第1章绪论 (3)1.1 开采背景与意义 (3)1.1.1 石油需求持续增长 (3)1.1.2 海洋石油资源丰富 (3)1.2 海洋石油开采现状与发展趋势 (3)1.2.1 开采现状 (3)1.2.2 发展趋势 (4)第2章海洋石油资源评估 (4)2.1 资源分布与储量估算 (4)2.1.1 海洋石油资源分布特征 (4)2.1.2 储量估算方法 (4)2.2 开采技术经济评价 (4)2.2.1 开采技术概述 (4)2.2.2 经济评价方法 (5)2.2.3 开采技术经济评价 (5)2.2.4 开采技术优化与改进 (5)第3章海洋地质与地球物理调查 (5)3.1 海洋地质条件分析 (5)3.1.1 海域地质背景 (5)3.1.2 沉积盆地分析 (5)3.1.3 断裂与褶皱构造 (5)3.1.4 油气地质条件评价 (5)3.2 地球物理勘探方法与应用 (6)3.2.1 地震勘探 (6)3.2.2 重力勘探 (6)3.2.3 磁法勘探 (6)3.2.4 电法勘探 (6)3.2.5 地热勘探 (6)3.2.6 遥感技术 (6)3.2.7 综合地球物理勘探 (6)第4章开采工艺技术 (6)4.1 海洋石油钻探技术 (6)4.1.1 钻井平台选择 (6)4.1.2 钻井工艺 (6)4.1.3 钻井液及固井技术 (7)4.2 采油工艺与设备选型 (7)4.2.1 采油方式 (7)4.2.2 采油设备选型 (7)4.2.3 油气集输与处理 (7)4.3 提高采收率技术 (7)4.3.1 油藏改造技术 (7)4.3.3 三次采油技术 (7)4.3.4 海洋油气资源综合利用 (7)第5章平台设施与工程设计 (7)5.1 平台类型及选型依据 (7)5.1.1 平台类型概述 (7)5.1.2 选型依据 (8)5.2 设施布局与结构设计 (8)5.2.1 设施布局 (8)5.2.2 结构设计 (8)5.3 工程施工与安装技术 (9)5.3.1 工程施工 (9)5.3.2 安装技术 (9)第6章安全生产与环境保护 (9)6.1 安全管理体系与应急预案 (9)6.1.1 安全管理体系 (9)6.1.2 应急预案 (9)6.2 风险评估与防范措施 (9)6.2.1 风险评估 (9)6.2.2 防范措施 (9)6.3 环境保护与污染治理 (10)6.3.1 环境保护 (10)6.3.2 污染治理 (10)6.3.3 生态保护 (10)第7章海洋石油开采经济分析 (10)7.1 投资估算与资金筹措 (10)7.1.1 投资估算 (10)7.1.2 资金筹措 (10)7.2 成本分析与经济效益评价 (10)7.2.1 成本分析 (10)7.2.2 经济效益评价 (10)7.3 市场分析与竞争策略 (11)7.3.1 市场分析 (11)7.3.2 竞争策略 (11)第8章海洋石油开采法律法规与政策 (11)8.1 我国海洋石油开采法律法规体系 (11)8.2 开采权申请与审批流程 (11)8.3 国际合作与政策环境 (12)第9章海洋石油开采项目组织与管理 (12)9.1 项目组织结构与职责划分 (12)9.1.1 项目组织结构 (12)9.1.2 职责划分 (12)9.2 项目进度与质量管理 (13)9.2.1 项目进度管理 (13)9.3 人力资源管理及培训 (13)9.3.1 人力资源管理 (13)9.3.2 培训 (13)第10章结论与建议 (13)10.1 项目总结与成果展示 (13)10.2 存在问题与改进措施 (14)10.3 对行业发展的建议与展望 (14)第1章绪论1.1 开采背景与意义石油作为全球最重要的能源之一,对社会经济发展具有举足轻重的地位。
海上油气开采工程与生产系统教程(DOC 11页)海上油气开采工程与生产系统中海工业有限公司第一章海上油气开采工程概述海底油气资源的存在是海洋石油工业得以发展的前提。
海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,全球海洋石油蕴藏量约1000多亿吨,其中已探明的储量约为380亿吨。
世界对海上石油寄予厚望,目前全球已有100多个国家在进行海上石油勘探,其中对深海进行勘探的有50多个国家。
一、海上油气开采历史进程、现状和将来一个多世纪以来,世界海洋油气开发经历如下几个阶段:早期阶段:1887年~1947年。
1887年在墨西哥湾架起了第一个木质采油井架,揭开了人类开发海洋石油的序幕。
到1947年的60年间,全世界只有少数几个滩海油田,大多是结构简单的木质平台,技术落后和成本高昂困扰着海洋石油的开发。
起步阶段:1947年~1973年。
1947年是海洋石油开发的划时代开端,美国在墨西哥湾成功地建造了世界上第一个钢制固定平台。
此后钢平台很快就取代了木结构平台,并在钻井设备上取得突破性进展。
到20世纪70年代初,海上石油开采已遍及世界各大洋。
发展阶段:1973年~至今。
1973年全球石油价格猛涨,进一步推进了海洋石油开发的历史进程,特别是为了应对恶劣环境的北海和深水油气开发的需要,人们不断采用更先进的海工技术,建造能够抵御更大风浪并适用于深水的海洋平台,如张力腿平台(TLP)、浮式圆柱型平台(SPAR)等。
海洋石油开发从此进入大规模开发阶段,近20年中,海洋原油产量的比重在世界总产油量中增加了1倍。
进军深海是近年来世界海洋石油开发的主要技术趋势之一。
二、海上油气开采流程海上油气田开采可划分为勘探评价、前期研究、工程建设、油气生产和设施弃置五个阶段:勘探评价阶段:在第一口探井有油气发现后,油气田就进入勘探评价阶段,这时开发方面的人员就开始了解该油气田情况,开展预可行性研究,将今后开发所需要的资料要求,包括销售对油气样品的要求,提交勘探人员。
海上油气开采工程与生产系统中海工业有限公司第一章海上油气开采工程概述海底油气资源的存在是海洋石油工业得以发展的前提。
海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,全球海洋石油蕴藏量约1000多亿吨,其中已探明的储量约为380亿吨。
世界对海上石油寄予厚望,目前全球已有100多个国家在进行海上石油勘探,其中对深海进行勘探的有50多个国家。
一、海上油气开采历史进程、现状和将来一个多世纪以来,世界海洋油气开发经历如下几个阶段:早期阶段:1887年~1947年。
1887年在墨西哥湾架起了第一个木质采油井架,揭开了人类开发海洋石油的序幕。
到1947年的60年间,全世界只有少数几个滩海油田,大多是结构简单的木质平台,技术落后和成本高昂困扰着海洋石油的开发。
起步阶段:1947年~1973年。
1947年是海洋石油开发的划时代开端,美国在墨西哥湾成功地建造了世界上第一个钢制固定平台。
此后钢平台很快就取代了木结构平台,并在钻井设备上取得突破性进展。
到20世纪70年代初,海上石油开采已遍及世界各大洋。
发展阶段:1973年~至今。
1973年全球石油价格猛涨,进一步推进了海洋石油开发的历史进程,特别是为了应对恶劣环境的北海和深水油气开发的需要,人们不断采用更先进的海工技术,建造能够抵御更大风浪并适用于深水的海洋平台,如张力腿平台(TLP)、浮式圆柱型平台(SPAR)等。
海洋石油开发从此进入大规模开发阶段,近20年中,海洋原油产量的比重在世界总产油量中增加了1倍。
进军深海是近年来世界海洋石油开发的主要技术趋势之一。
二、海上油气开采流程海上油气田开采可划分为勘探评价、前期研究、工程建设、油气生产和设施弃置五个阶段:勘探评价阶段:在第一口探井有油气发现后,油气田就进入勘探评价阶段,这时开发方面的人员就开始了解该油气田情况,开展预可行性研究,将今后开发所需要的资料要求,包括销售对油气样品的要求,提交勘探人员。
前期研究阶段:一般情况,在勘探部门提交储量报告后,才进人前期研究阶段。
海上油气开采工程与生产系统教程导论:
一、海上油气开采的基本原理
1.1石油和天然气的形成和分布
1.2海上石油和天然气开采的优势和挑战
1.3海上石油和天然气开采的发展历程
二、海上油气开采工程设计
2.1采油平台的设计和选择
2.2海上钻井作业的设计和安全措施
2.3海底管道系统的设计和布置
2.4海上油气输送系统的设计和优化
2.5海上油气储存和处理系统的设计
三、海上油气生产系统的运行
3.1海上油气生产的基本步骤
3.2海上油气生产系统的运行控制
3.3海上油气生产系统的维护和修复
3.4海上油气生产系统的安全管理
四、海上油气环境保护
4.1海上油气开采对环境的影响
4.2海上油气环境监测和评价
4.3海上油气环境保护措施
4.4海上油气环境保护的法律和政策
五、海上油气开采的挑战和前景
5.1海上油气开采的技术挑战
5.2海上油气开采的经济挑战
5.3海上油气开采的环境挑战
5.4海上油气开采的未来发展前景
结论:
海上油气开采工程与生产系统是近年来海洋资源开发的热点之一、通过本教程的学习,读者可以了解海上油气开采的基本原理、工程设计和生产系统的运行,以及环境保护和未来发展的挑战和前景。
希望本教程对海上油气开采领域的研究和实践工作有所帮助。
海洋石油原油及天然气开采工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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海上油气集输工艺流程因为全海式油气集输系统可实现全部油气集输任务,本节就以全海式生产平台为例,介绍油气集输主要工艺流程及设备。
出油气集输生产包括油气水分离、原油处理、天然气处理、污水处理等主要生产项目。
一、油气计量及油气生产处理流程石油是碳氢化合物的混合物,在地层里油、气、水是共生的,又由于油气生成条件各异,因此各油田开采出的原油的组分是不同的。
此外,油中还含少量氧、磷、硫及沙粒等杂质。
油气生产处理的任务就是将油井液经过分离净化处理,能给用户提供合格的商品油气。
原油处理流程示意图。
由于各油田生产出来的油气组分和物性不同,生产处理流程也不完全相同,如我国海上生产的原油普遍不含硫和盐,因此就没有脱盐处理的环节。
有的油田生产的原油不含水,就没有脱水环节。
海上原油处理包括油气计量、油气分离、原油脱水及原油稳定几部分。
由于海上油田普遍采用注水增补能量的开采方法,因此原油脱水是原油处理的主要环节之一。
(一)油、气分离及油、气计量1.油、气分离原理及流程原油和天然气都是碳氢化合物。
天然气主要由甲烷和含碳小于5 个的烷烃类组成。
它们在常温、常压下是气态。
原油是由分子量较大的烷烃类组成,在常温下是液态。
在油层里由于高温、高压的作用,天然气溶解在原油中。
在原油生产和处理过程中,随着压力不断降低,天然气就不断从原油中分离出来,油、气就是根据这一物性原理进行分离的。
通过进行两次或多次平衡闪蒸,以达到最大限度地回收油气资源。
一般来说分高压力越高、级间压降越小,最终液体收率就越高;分高压力越低,则气体收率越高。
因此,确定分离工艺的压力和级数是取得气、液最大收率的关键因素。
从经济观点上看,一般认为分离级数以3~4 级为宜,最多可到5 级,超过5 级就没有经济效益了。
各油井生产的油井液汇集到管汇,通过管汇控制分别计量各口油井的油、气产量,计量后的油、气重新混合流到油气生产分离器,进行油、气、水的生产分离(图示为两级分离),分离后的油、气分别进行油、气处理。
海上采油生产工艺目录第一章井身结构 (1)一、井身结构 (1)二、下套管、注水泥 (2)第二章自喷采油 (3)一、井口装置 (3)二、采油树 (4)三、井口安全控制设备 (5)四、井下流动控制工具 (7)五、自喷采油原理 (9)六、嘴流规律 (12)七、自喷井的分层开采 (13)八、自喷井的管理与分析 (17)第三章气举采油 (22)一、气举采油原理 (22)二、气举启动压力 (23)三、气举阀 (24)四、气举井的技术管理 (26)第四章电潜泵采油 (31)一、地面配套流程 (31)二、电潜泵系统组成及作用 (31)三、电潜泵采油测压装置 (37)四、电潜泵管柱及测试 (40)五、电潜泵采油的发展趋势 (44)914.4毫米(36")井眼x119米660.4毫米(26")井眼x335米444.5毫米(17-1/2")井眼D S T 2:2433.0-2448.0mD S T 1:2521.0-2532.0m212.7毫米(8-1/2")井眼 311.2毫米(12-1/4")井眼 井井身结构图第一章 井身结构一、井身结构1、各层套管的功用1)隔水套管(导管)用于隔离海水以及为下一层钻井提供导向作用.下入深度取决于第一层较坚硬岩层所在的位置,通常为2~40m 2)表层套管为了能控制溢流、井喷等紧急情况,需要安装井口防喷装置。
这些装置就安在表层套管上。
井喷关井时的巨大向上裁荷就由表层套管承担了。
它是一段较长的无缝管。
它的功用是:A )安装井口,承担井喷关井时的向上载荷;B )承担以后几层套管的部分重量;C )加固地表松软土层、流砂层等,保证钻井工作顺利进行;D )封隔地层破裂压力小的地层,防止井喷压井时压裂地层,3)技术套管亦称中间套管,是为了保证钻井工作的顺利进行而下的。
其功用是:A)按可能使用的最大泥浆密度考虑,保护有可能被压裂的地层。
B)封隔漏、塌、喷地层。
海上油气田开发模式及实例第1章绪论1.1 课题背景及目的、意义随着我国经济的发展,对能源的需求量不断增长,能源的缺口继续扩大,石油的进口量逐年攀升。
国际上,随着北海、墨西哥湾等海上油气田的陆续建成投产,海洋石油开发进入快速发展时期,墨西哥湾、巴西、西非钻探和作业水深记录不断刷新,海洋开发已经将目光转向3000m的深水油气资源。
海洋石油是满足全球能源需要的主要能源[1]。
我国的海洋油气资源十分丰富,根据第三次全国石油资源评价结果,中国海洋石油资源量为246亿吨,占全国资源总量的23%;海洋天然气资源量为16万亿立方米,占总量的30%,这些资源是我国能源安全的重要保障。
20世纪70年代中期,我国石油工业开始向海洋进军,至今相继建成了渤海、东海及南海东部和西部等浅海油气田,形成了5000万吨/年的生产能力。
21世纪初以来,我国海上石油开发向深海迈进,“海洋石油981深水钻井平台”“海洋石油201深水铺管船”等关键设备已投入使用,特别是2017年5月,我国首次海域可燃冰试采成功,又是一个历史性突破。
随着我国深水石油开发技术的进步和成熟,我国将有能力在南海西沙、中沙和南沙等海域建设石油生产基地,进军深蓝石油强国之列。
在海洋油气开发中,海上平台间、平台与终端间通过海底管道连接,组成了一个紧密联系的生产系统,它是海上生产的主动脉。
但是海底管道内流动复杂,很多是多相流动,需要对其进行详细的分析,而且输送介质一般含水,有生成水合物的风险,需要结合运行的温度、压力条件分析;海洋中心平台承担接收油气混合物、处理后进行外输的职能,其中压缩机能耗占很大比例,其合理运行对平台的节能来说意义重大。
1.2 海上油气田开发模式及实例1.2.1 全海式开发模式全海式开发模式中,井、完井、油气水生产处理,油气储存和外输都是在海上完成的。
海上平台还设有电站、热站、生活和消防等生产生活设施。
常见的全海式开发模式有:(1)井口平台+FPSO(Floating Production Storage Offloading System 浮式生产储油外输系统)。
海上油气开采工程与生产系统1. 引言海上油气开采工程与生产系统是指在海上开采和生产油气资源的一系列工程和设备系统。
海上油气开采工程与生产系统由多个部分组成,包括油气井和油气平台等。
在本文档中,将介绍海上油气开采工程与生产系统的基本原理、工作流程以及相关的技术和设备。
2. 海上油气开采工程海上油气开采工程指的是在海上进行油气开采和生产的各项工作。
海上油气开采工程主要包括以下几个方面:2.1. 油气井油气井是进行油气开采的关键设施。
它们通常通过水平或垂直钻井的方式开采油气资源。
油气井的设计和构建需要考虑地质条件、沉积物特性以及井筒完整性等因素。
2.2. 油气平台油气平台是进行海上油气开采和生产的基础设施。
它们通常包括生产平台、钻井平台和作业平台等。
油气平台的设计和建造需要考虑海洋环境条件、平台结构强度以及设备可靠性等因素。
2.3. 生产装置生产装置是进行油气加工和处理的设备系统。
生产装置通常包括分离器、压缩机、泵站和管道等。
它们的设计和运行需要考虑油气性质、加工工艺以及设备可靠性等因素。
2.4. 集输系统集输系统是将采集的油气从海上输送到岸上的管道系统。
它们通常包括输油管线、输气管线和储存设施等。
集输系统的设计和运行需要考虑油气输送能力、管道材质以及安全防护等因素。
3. 工作流程海上油气开采工程与生产系统的工作流程通常包括以下几个阶段:3.1. 井筹划与建设阶段在井筹划与建设阶段,需要选择合适的地质构造和井位,设计并建设油气井。
这一阶段需要进行地质勘探、井筹划和井工设计等工作。
3.2. 井完井与采油阶段在井完井与采油阶段,需要进行井完井作业和采油作业。
井完井作业包括井下设备安装和油管连接等工作,采油作业包括井口装置和生产装置运行等工作。
3.3. 油气处理与集输阶段在油气处理与集输阶段,需要进行油气分离、压缩和输送等工作。
这一阶段需要运行生产装置、管道和储存设施等设备。
4. 技术和设备海上油气开采工程与生产系统涉及到多种技术和设备。
第二章海洋采油装备与结构第一节海上采油平台及水下采油装备海洋采油装备与海上油气集输的方式有关。
一般离岸较远的低产小油田,常将油、气分离处理后,送至油轮上运走,叫做全海式。
对于离岸较远的高产油田常通过短距离海底管线将油、气集中到采油平台,分离处理后再经海底管线送至岸上进行储运,叫做半海半陆式。
离岸较近的油田即可采用一井专线或多井一线直接通过海底管线将油、气混输到岸上进行分离及储运,叫做全陆式。
此外,近年来在深海还发展了水下采油装备。
下面分别介绍海上采油平台与水下采油装备。
一、海上采油平台(一)海上采油方式的分类1.浅海采油水深在70m以内,一般采用采油平台采油。
可分下列几种情况:(l)3~5口井的采油平台在平台上进行油气的计量,然后将油、气、水通过海底管线混输至岸上。
(2)多井(可供18口井用)的采油平台,平台上有油气分离及脱水等装置,待去气去水以后,将原油用泵通过海底管线输送到岸上。
这种平台可兼供钻生产井用。
2.深海采油水深在100m以上即需采用海底井口(水下井口),并使用一系列水下采油装备来采油,叫做水下采油法。
一般在较深水中也可采用钢管在海底集油,然后再用软管连接到海上的浮动分离储油装置上。
例如常用的单点系泊装置即使用高100m以上,直径约10m的圆柱型浮筒,上端与油气分离、储油装置连接,底部用软管连接海底集油管线。
它既能固定于一个位置上,又能随风浪摇摆。
浮筒上装有漂浮软管和尼龙系缆,还有操纵软管及系绳用的滚筒和动力转盘,通过软管用泵向油轮装油。
油轮保持迎风可绕浮筒360º旋转。
水面处浮筒周围有碰垫,以防船碰伤。
浮筒上有直升飞机坪和供应维修用的房舍,如图2-1所示。
也可在海底建立水下油罐,储存原油。
油罐是一个顶部为圆弧形的圆柱体。
用管道把压缩空气压入圆柱体内,将油罐拖运到装设地点,然后再利用压缩空气和一个临时补偿装置使罐从海面沉到海底。
图2-1 单点系泊装置(二)海上采油平台的类型海上采油平台依其制造材料分有钢质及混凝土平台,按其特点来分又有桩基式、重力式和混合式三种。
第二篇海上油气田工艺设计第一章海上油气田工艺设计总则第一节工艺专业的范围及其设计原则一、工艺专业的范围在海洋石油工程设计领域,工艺专业的范围不仅与陆上石油有着显著的不同之处,而且与其自身机构的设置也有很大关系。
海洋石油设计领域的工艺专业具体包括:工艺、辅助工艺、总图、配管、海底管道工艺等专业。
由于不同的专业有着各自的专业特点,所采用的设计标准和规范,设计的内容,设计深度及设计原则也各不相同,因此,本章所谈到的海上油气田工艺设计总则主要针对工艺、辅助工艺等专业,配管和总图专业的设计总则分别涵盖在各自的章节中(详见第二篇第七章、第八章和第九章),海底管道工艺的设计总则详见第六篇第一章的描述。
二、工艺专业的设计原则1. 符合相关的标准、规范和设计;2. 满足油(气)田自身近期开发规模、产品种类、产品质量的要求,兼顾到远期自身增(减)产、产品种类(质量)变化、附近油(气)田共同开发等方面的需求;3. 积极采用国内外先进、成熟的工艺和技术,降低工程投资;4. 工艺方案的制定要考虑一定的设计余量或适应能力;5. 在满足设计要求的前提下,要尽量降低工艺能耗,控制工艺设备的尺寸和重量;6. 对于采用天然能量开采的油(气)藏,要充分利用其井口压力高的特点进行平台、管道的工艺方案设计,避免能量的无谓消耗;7. 对于含有酸性介质(如CO2、H2S)的油(气)田,在制定工艺方案时要充分重视腐蚀对平台设备、管线、海底管道等造成的破坏,并采取相应的解决措施;8. 要考虑生产、操作和维修的要求。
第二节设计基础资料设计基础资料是工艺专业开展设计的基本依据,缺少设计基础资料或是基础资料不准确,都将对工艺设计或整个项目设计产生严重的影响,甚至会涉及整个项目实施的成败。
因此,在确定设计基础资料时,一定要力求准确、全面。
设计基础资料一旦提交或确认,不能随意进行更改,如有变更,需要按照正常的程序提出,并要求变更方提供正式的书面通知。
工艺专业的设计基础资料主要包括以下五个方面:●环境资料●上序专业(油藏、钻采等)提出的基础资料●原油和天然气(伴生气)实验数据●下序专业(机械、仪表、电气、结构等)反馈回来的资料●产品要求●业主的一些特殊要求下面就针对这五方面逐一进行介绍。