水下生产系统在我国南海深水油气田开发的应用与挑战.pdfVIP

水下生产系统在我国南海深水 油气田开发的应用与挑战 1 2 1 3 3 刘太元 ，霍成索 ，李清平 ，万 祥 ，李文英 （1. 中海油研究总院，北京 100027；2. 中海石油深海开发有限公司，广东珠海519000 ；3. 中海石油（中国）有限公司深圳 分公司，广东深圳518067） [摘要] 随着各大石油公司对深水油气资源勘探开发投入的不断增加，水下生产系统得到越来越多的应 用。水下生产系统灵活性强，可以适应不同的油气田开发方案。在总结分析目前水下生产系统相关技术 现状的基础上，指出了未来水下生产系统发展的方向，同时结合我国南海特有的海况和地质条件及深水油 气田开发现状，给出了水下生产系统在应用中的困难与挑战及相应的应对措施，对于未来水下生产系统的 应用有一定的参考意义。 [关键词] 深水；水下生产系统；油气田开发；南海开发；应用与挑战 [中图分类号] TE54 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742（2015 ）01-0051-05 力度。 1 前言 作为深水油气田开发的主要模式之一，水下生 随着全球经济的发展，对于能源的需求不断增 产系统得到广泛应用[2 ，3] 。水下生产系统既可是单 加，特别是化石能源，全球的消费增长远远超过生 一的水下卫星井通过海底管线回接到固定平台或 产增长，2013 年全球石油消费日增长达到140万桶， 岸上设施，也可以是安装在水下基盘或围绕在中心 与此同时石油价格却一直保持在较高的位置运 管汇周围的多口水下井口，通过水下处理和集输设 行[1] 。强大的经济利益刺激各大国际石油公司和国 施将井流传输到固定平台，浮式结构，甚至直接到 家石油公司在油气勘探的力度不断加大，除传统的 陆上终端[4] 。与传统的生产系统相比，水下生产系 陆地和浅水海域的勘探外，深水油气田的勘探开发 统安装在海底，大大降低了平台的载荷与面积，同 和建设显得尤为突出。 时对于海况环境不敏感，可以适应不同的水深。水 深水油气田勘探在全球油气勘探中比重的增 下生产系统的高效性、经济性及技术成熟度已经被 加一方面是由于全球陆地和浅海经过长期的勘探 各大石油公司所接受，同时水下生产系统在提高油 开发，重大油气发现的数量已越来越少，规模也越 气田采收率方面的突出特点也是其被选为深水气 来越小；另外一方面由于早期的技术和装备限制的 田开发方案的主要原因之一。 原因，深水区域勘探程度非常低，当石油勘探技术 2 水下生产系统的现状及发展趋势 和装备石油勘探技术的进步使得深水勘探的门槛 不断降低时，油气公司自然加大对深水海域的勘探 根据油气田开发的要求不同，水下生产系统的 [收稿日期] 2014-08-05 [基金项目] 国家科技重大专项（2011ZX05026-003 ） [作者简介] 刘太元，1976年出生，男，山东梁山县人，高级工程师，主要研究方向为水下生产系统及其控制系统；E-mail ：liuty2@ 2015年第17卷第1期 51 各组成部分略有不同，传统意义上的水下生产系统 献[5~8] ，这里不再赘述。典型的水下卫星井回接到 包括水下井口、水下采油树、管汇系统、水下处理设 平台的水下生产系统结构如图1所示。需要注意的 施（包括分离装置、泵、压缩机及相关的电力动力分 是，上面提到某些系统并未在图1 中出现，同时为了 配系统）、生产控制与监视系统、化学药剂注入系 便于理解，图1 中给出了水下生产系统的上部接口， 统、脐带缆、海底管道、立管及水下采油树干涉系 如平台的生产处理系统及海上作业施工船舶等。 统，各系统的主要定义与功能，读者可参阅文