海上水源井簡(jiǎn)易維修裝置研制

關(guān)雙會(huì) 陳金穩(wěn) 周洪軍 于 雷

（1.中海油能源發(fā)展股份有限公司油田建設(shè)工程分公司 天津300452；2.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司 天津300452）

0 引 言

海上石油生產(chǎn)平臺(tái)及近期開(kāi)發(fā)的邊際油田生產(chǎn)平臺(tái)［1-3］通常設(shè)計(jì)有水源井。常規(guī)生產(chǎn)平臺(tái)通常配置固定海洋修井機(jī)［4-6］可用于水源井維修，但由于一些平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整井作業(yè)及大修井作業(yè)等，海洋修井機(jī)經(jīng)常遷至其他平臺(tái)使用或運(yùn)回陸地存放，再次安裝時(shí)安裝調(diào)試工作需要時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高［7-8］。而邊際油田平臺(tái)不設(shè)置固定海洋修井機(jī)［9］。為了滿(mǎn)足此種平臺(tái)水源井的常規(guī)修井作業(yè)需求，降低油田開(kāi)發(fā)及維護(hù)成本，研制一種針對(duì)性較強(qiáng)的海上水源井維修裝置，用以完成水源井的維修工作。

1 水源井及其作業(yè)簡(jiǎn)況

1.1 水源井

海洋石油生產(chǎn)平臺(tái)，通常設(shè)計(jì)有一定數(shù)量的水源井，水源井與生產(chǎn)井相比具有井深小、井口數(shù)量少等特點(diǎn)。目前渤海區(qū)域內(nèi)有水源井的平臺(tái)主要有JZ21-1A、BZ34-3WJ、BZ34-5WJ、BZ34-1B、BZ28-2SN、BZ26-3A、BZ26-3B、CFD18-1、BZ26-2、QHD33-1、QK17-2E、JZ9-3B 等。

1.2 現(xiàn)有作業(yè)裝置不足之處

水源井的井深范圍通常在500 m～800 m，設(shè)備提升能力約為20 t，可滿(mǎn)足水源井的維修能力要求；其他方面功能要求較低，在沒(méi)有其他可利用設(shè)備時(shí)，通常采用舉升器及常規(guī)的固定式海洋修井機(jī)實(shí)施維修作業(yè)，但兩種設(shè)備分別存在以下不足：

1.2.1 舉升器

利用舉升器裝置進(jìn)行作業(yè)，由于裝置每次起下管柱有效距離最大僅為0.5 m，一根管柱要重復(fù)20余次才能完成起升或下放工作，因此該裝置的不足之處主要是工作效率較低。

1.2.2 常規(guī)固定式海洋修井機(jī)

由于舉升器效率較低，在水源井需要檢修作業(yè)時(shí)，通常的方案是采用海洋修井機(jī)完成水源井的檢修作業(yè)，其修井能力在3 000 m～6 000 m。但目前海上平臺(tái)修井設(shè)備資源不足，部分平臺(tái)的原配置修井設(shè)備經(jīng)常被遷至非所屬平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整井等相關(guān)作業(yè)，致使部分平臺(tái)出現(xiàn)無(wú)修井設(shè)備的情況，而邊際油田不設(shè)置固定修井設(shè)備。在這種情況下，無(wú)修井設(shè)備平臺(tái)水源井需要進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)，就需要搬遷其他平臺(tái)配套的海洋修井機(jī)來(lái)進(jìn)行檢修作業(yè)。此時(shí)采用這種方案進(jìn)行水源井檢修作業(yè)，主要不足表現(xiàn)為海上修井機(jī)搬遷需動(dòng)用浮吊費(fèi)用大，改造及安裝調(diào)試工作周期長(zhǎng)，同時(shí)設(shè)備能力及功能利用率低，存在很大的浪費(fèi)。

2 簡(jiǎn)易維修裝置

2.1 設(shè)計(jì)思路

針對(duì)現(xiàn)有作業(yè)裝置存在的缺陷，新研制的水源井維修裝置本著“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，系統(tǒng)功能符合作業(yè)需求即可”的設(shè)計(jì)原則，以“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全、操作方便、易于拆裝”的思路設(shè)計(jì)維修裝置。該維修裝置具備以下技術(shù)特點(diǎn)：（1）便于拆卸和安裝；（2）單撬質(zhì)量小于5 t；（3）能適應(yīng)8 m～14 m平臺(tái)導(dǎo)軌跨距；（4）具備單根油管高度（約 10 m）的提升能力；（5）額定載荷 30 t；（6）具備管柱上卸扣能力；（7）具有移動(dòng)對(duì)中功能。簡(jiǎn)易維修裝置總裝圖見(jiàn)圖1。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

圖1 簡(jiǎn)易維修裝置總圖

所研制的簡(jiǎn)易維修裝置根據(jù)水源井的維修實(shí)際需求，較常規(guī)固定式海洋修井機(jī)省略了多個(gè)功能系統(tǒng)，僅保留必備的功能系統(tǒng)，突出針對(duì)性，力求簡(jiǎn)易性與適用性，克服功能浪費(fèi)現(xiàn)象。裝置主要功能系統(tǒng)保留及與常規(guī)固定式海洋修井機(jī)比較見(jiàn)表1。

表1 同舉升器與常規(guī)修井機(jī)對(duì)比

2.3 性能參數(shù)

在簡(jiǎn)化系統(tǒng)組成時(shí)，裝置性能并不因此而弱化，保全了水源井維修作業(yè)的全部性能參數(shù)設(shè)計(jì)，通過(guò)減小性能參數(shù)，在保證水源井維修能力的同時(shí)，避免了性能參數(shù)過(guò)大導(dǎo)致浪費(fèi)。簡(jiǎn)易裝置與舉升器及常規(guī)海洋修井機(jī)的主要性能參數(shù)對(duì)比情況，如表2所示。

表2 同舉升器與常規(guī)修井機(jī)性能參數(shù)對(duì)比

2.4 優(yōu)缺點(diǎn)比較

該簡(jiǎn)易維修裝置在實(shí)際工作中與舉升器裝置及海洋修井機(jī)設(shè)備在運(yùn)輸、拆裝、調(diào)試及應(yīng)用等方面的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表3所示。

表3 簡(jiǎn)易維修裝置與其他維修裝置性能參數(shù)對(duì)比

通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)該裝置在用于水源井維修工作中的優(yōu)越性非常突出。

3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)海上生產(chǎn)實(shí)際情況的調(diào)查與研究，研制的簡(jiǎn)易維修裝置解決了以往平臺(tái)水源井作業(yè)工作中設(shè)備方面存在的諸多不足。裝置經(jīng)過(guò)在渤海QHD33-1邊際油田平臺(tái)進(jìn)行的水源井維修實(shí)際檢驗(yàn)后，證明了裝置的優(yōu)越性，使相關(guān)海上作業(yè)達(dá)到了節(jié)約增效的良好效果。

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