水下采油树
中海石油研究中心 CNOOC Research Center
惠洲油田的概况
HZ21-1SS油田
水深也是115米，只有一口井，采用水下 完井，通过生产管线回接到距离7公里远 的HZ21-1平台上。通过控制管缆实现对 水下采油树的控制、数据采集和化学药剂 注入；采用气举采油方式，有独立的气举 管线；但是所有的控制系统和水下分配箱 都是按两口井的控制设计的。
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TREE BODY
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
采油树与井口回接系统 （CONNECTOR TIE-BACK） 该系统由上下两部分组成，它的主要功能是为采油树 体和水下井口之间的18-3/4″VX型垫片提供第二道屏障 ，它的上部分叫做Upper Alignment Stab，其顶部与 树体相接并密封，其下部分叫Lower Alignment Stab ，其底部与9-5/8″的套管悬挂器相接并密封，中间由上 下两部分相接并密封，这里所有的密封均采用金属附 加弹性体的方式，能承受5000 PSI的压力。有此回接 系统，井口和采油树之间的连接密封就不会受到井下 压力的作用，其可靠性大为增强
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
树体 （TREE BODY） 采油树与井口回接系统 （CONNECTOR TIE-BACK） 井口连接器 （WELLHEAD CONNECTOR） 采油树内帽 （INTERNAL TREE CAP） 阀门 （VALVE BLOCK & VALVE)
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
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管毂的连接(Flowline Hub)
管毂连接采油树生产管线和注气管线(4″/ 2″)，安装在 PGB上 海底管线和注气管线分别与PGB上对应的管线连接 通过安装在采油树上的Flowline Hub连接器11″-5000 PSI (WP) FMC Torus Ⅱ，以液压驱动方式与PGB上 的管毂连接 液压控制Flowline Hub连接器与PGB的连接和解脱， 将采油树提出水面进行维修、密封垫片的更换等工作
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惠洲油田的概况
HZ32-5油田
水深115米，两口井相距仅500米，采用水 下井口完井，通过独立的生产管线回接到 距离4公里远的HZ26-1平台上。两井共用 一条控制管缆（UMBILICAL），通过水 下管缆分配箱实现单井控制、数据采集和 化学药剂注入；采用气举采油方式，有独 立的气举管线。
VALVE BLOCK
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
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控制系统界面（CONTROL SYSTEM INTERFACES） 修井控制系统(WOCS) 生产控制系统(PCS) 电液转换控制方式 液压控制系统：通过电液转换模块上的蓄能器及安装在采油树上 的水下控制模块（SCM）由上部控制设施控制各液压驱动的阀门 电气控制系统：通过安装在采油树上的水下控制模块（SCM）实 现监控电信号的传输
水下采油树
开发设计部
张伟
2004年1月10日
HZ32-5/HZ21-1SS油田水下采油树
水下生产系统的应用
水下采油树的基本形式
惠洲油田的概况
HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
油管挂及操作工具
水下采油树操作工具
永久导向基础 水下管汇
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
液压驱动的阀门（VALVE ACTUATORS）
PMV
PWV AMV
Production Master Valve
Production Wing Valve Annulus Master Valve
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水下生产系统的应用
水下生产系统的优点
初投资低
水下设备可重复利用
可对探井用卫星井进行完井生产
油井布置十分灵活 节省平台空间
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水下生产系统的应用
水下生产系统的缺点
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
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连接水下井口
采油树生产导向基础(PGB)首先座落在30″井口套管 (Housing) 上, PGB上的重力锁紧装置自动与套管锁紧
采油树沿PGB导向绳及导向柱(Guidepost)就位 FMC TorusIV-18-3/4″10000 PSI（工作压力）的液压采 油树连接器与18-3/4″水下井口连接锁紧 液压控制采油树与井口的连接和解脱，将采油树提出水 面进行维修、密封垫片的更换等工作
Surface Well Systems
Light Well Intervention Turret Mooring Systems
Standard Subsea Trees
Subsea Processing
Subsea Manifold Smart Well Control Systems Subsea Template Systems Guidelineless Deepwater Trees ROV Tie-In Systems CNOOC Research Center
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井口连接器
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井口/管毂连接器
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
从结构上分类
立式采油树（CONVENTIONAL
X’TREE
）
PMV、PWV & SCSSV垂直排列
卧式采油树（HORIZONTAL
X’TREE）
PMV、PWV在树体外水平排列
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
采油树上所有的阀门可以手动或由ROV来操作 ，因此阀的转动力具有一定的限制。通常情况 下，阀门的密封应采用金属对金属而且是双向 密封。需要润滑的部分通常由控制液来完成。 如果无润滑，应该能保证一定次数的动作，如 250次关闭开启
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水下采油树的基本形式
从形式上分类
干式采油树
湿式采油树
干/湿式采油树
沉箱式采油树
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水下采油树的基本形式
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水下生产系统的应用
基本形式
水下卫星井完井，井液从各卫星井通过海 底管线汇集到水下管汇，通过立管输送到 平台、FPSO或经海底管线外输 不经管汇的水下卫星井完井，每口井的井 液由立管输往浮式生产系统或平台
水下多井完井，在多井底盘上打斜井然后 水下完井，经水下管汇汇集井液，通过立 管外输 各卫星井和丛式井的井液汇集到水下管汇 外输
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
阀门 （VALVE BLOCK & VALVE) 生产阀门 PMV、PWV 注气管线阀门 AMV、AWV CIV1、CIV2 化学药剂注入管线阀门
转换阀 XOV
环空通路阀 AAV1、AAV2 监视采油树内部部件工作状态的TCM阀、RCM阀及GT 阀和压力传感器关断阀APTIV及PPTIV PGB上的生产关断阀PIV、清管阀PGV和气举关断阀 GIV
液压驱动的阀门（VALVE ACTUATORS）
监控装置 (MONITORING EQUIPMENT)
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HZ32-5/21-1SS油田水下采油树
控制系统界面（CONTROL SYSTEM INTERFACES） ROV控制盘 （ROV CONTROL PANEL） 气举CHOKE （GAS LIFT CHOKE）
采油树内帽 （INTERNAL TREE CAP）
采油树内帽安装在油管挂的顶部，依靠液压式 起下工具与树体相连，与树体之间的密封为金 属对金属结合弹性密封物，为树体内部与环境 隔绝提供第二道屏障，另外在生产期间为油管 挂提供第二道固定装置，避免油管挂在油井热 力及压力变化下产生移位
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