Vol. 6, No. 1Feb. , 2019第6卷第1期2019年2月海洋工程装备与技术OCEAN ENGINEERING EQUIPMENT AND TECHNOLOGY无隔水管修井作业装备发展概况及趋势(深圳海油工程水下技术有限公司，广东深圳518000)摘要在充分调研国外无隔水管修井作业装备的基础上，对无隔水管修井作业技术的发展历史、技术优势和作业 能力作了详细介绍。
对国外现有的无隔水管修井作业技术与装备进行了归纳汇总和对比分析，同时对全球无隔水管修井作业主要服务商、修井船舶和修井装备供应商之间的关系作了列表分析。
最后归纳总结了无隔水管修井作业装备的发展趋势，并对国内的无隔水管修井装备研究提岀了新的展望。
关键词 无隔水管;修井作业装备;水下井口；单体船中图分类号：TE952 文献标识码：A 文章编号：2095-7297(2019)01-0429-05doi ： 10. 12087/oeet. 2095-7297. 2019. 01. 01Overview and Development Trend of RiserlessWell Intervention EquipmentLI Jun(COOEC Subsea Technology Co. , Ltd. , Shen Zhen , Guangdong 518000, China )Abstract On the basis of the full investigation of oversea riserless intervention operation equipment, the history,the technology benefit and the operational capability of riserless intervention technology are introduced. Summaryand comparative analysis are carried out for the existing riserless intervention techniques and equipment. The global riserless intervention service providers are summarized. Finally, the development trends o£ riserless interventionoperations and equipment are concluded, and an outlook is presented for carrying out the riserless intervention studyin China.Key words intervention equipment ； riserless ； subsea wellhead ； mono-hull vessel0引言随着全球海上油气田的开发力度加大,水下井口数量不断增加［口。
传统的水下井口修井作业以 半潜式钻井平台为载体，下放钻井防喷器（EOP ）、 隔水管与井口对接，修井作业工具通过隔水管进入井口完成作业。
传统的修井作业方法价格昂贵，作业效率低，钻井平台资源获取难度大⑵，严重阻碍 了水下井口修井作业的有序开展。
为了解决水下井口修井作业难题，修井工程师开发了一种以单体 工程船为载体的无隔水管轻型修井作业装备，其结 构原理如图1所示。
从图中可以看出，修井作业工具和线缆从开放水域经过水下防喷管模块直接进riserless well intervention equipment收稿日期：2018-10-11；修回日期：2018-11-26作者简介：李俊，男，硕士，工程师，主要从事无隔水管修井作业系统研究和海上油气田弃置技术与装备研究。
・430・海洋工程装备与技术第6卷入井内，在此过程中采用脐带缆进行远程控制，利用水下机器人（ROV）进行远程观测。
无隔水管修井作业不需要布放隔水管和钻井防喷器，可以采用较轻便的船舶（例如单体工程船）搭载进行作业⑶0 1无隔水管轻型修井作业技术介绍1.1无隔水管修井作业技术发展历史国外最早采用无隔水管修井作业技术是在1987年，位于英国北海的Magnus油田，由Well Ops公司采用Seawell单体工程船进行。
由于无隔水管修井作业的卓越表现，到1995年,英国的Shell 公司已经将其应用到了日常的油井修井作业中。
1999年,Seawell船采用无隔水管修井作业技术第一次进行带压修井作业。
2003年，挪威Statoil公 司将无隔水管修井作业纳为正常的油井修井作业方法。
发展至今，越来越多的油气运营商加入到无隔水管修井作业运营者的行列，同时全球油田服务商也推出了具有自身特色的修井作业服务，如Helix旗下Well Ops,FMC与Edison Chouest Offshore合营的FTO公司等。
无隔水管修井作业技术发展至今已有近30年的历史，相比开发之初，其作业能力、作业水深和作业效率都得到了很大的提升刀。
1.2无隔水管修井作业技术优势无隔水管修井作业技术已被证实为一种安全的新型水下油气井修井作业技术，主要采用单体工程船搭载设备，相对于传统钻井平台修井作业，在作业效率和作业费用上具有非常大的优势⑶。
主要体现在以下几个方面：（1）无隔水管修井作业装备可以装载在单体工程船上进行作业，单体工程船的作业日费率远低于钻井平台。
（2）无隔水管修井作业不需要下放和回收隔水管，减少了隔水管操作时间，提高了修井作业的效率。
（3）无隔水管修井装备用单体工程船搭载。
单 体工程船通常具备自航能力，作业反应迅速快捷，减少进行修井作业的动复员时间和费用。
（4）无隔水管修井系统均采用模块化设计，下放和回收钢丝绳、电缆或其他装备非常快捷方便。
据国外咨询机构统计，无隔水管轻型修井作业技术能完成52%的水下修井作业，作业费用却只有传统修井作业的1/3：1\1.3无隔水管修井作业类型无隔水管修井作业技术虽然具有很多优势，但 从开放水域直接进入井内的作业方式使其在进行复杂修井作业时的安全性难以得到保证，因此到目前为止其仍然无法完全取代传统的有隔水管修井作业方式。
随着无隔水管作业装备和技术的不断成熟，无隔水管修井作业类型正在不断拓展，目前典型的无隔水管修井作业类型有：（1）测井；（2）堵 塞和弃井；（3）井下摄像与X射线成像；（4）打开/关 闭阀门；（5）射孔与重射孔；（6）清除水垢或石蜡沉积物；（7）增产或者压裂等。
2无隔水管轻型修井作业装备组成2.1船舶装备无隔水管轻型修井作业技术降低了对装载船舶的要求，一般的单体工程船舶就能搭载装备进行修井作业。
根据国外的修井作业经验，要成为专业的无隔水管修井作业船舶，通常需要具备如下基本配置⑷：（1）直升机甲板；（2）吊机；（3）动力定位系统；（4）足够的甲板面积；（5）工作级ROV；（6）月池；（7）模块化月池塔。
图2是典型的无隔水管修井作业船舶的配置。
图2典型的无隔水管修井作业船舶Fig.2Typical riserless well intervention vessel2.2无隔水管修井作业系统除了需要具有基本的船舶装备外，无隔水管修井作业还需要搭建安全进入井口通道的修井系统,该系统是无隔水管修井作业技术的关键装备。
根据主流的系统配置情况，无隔水管修井作业装备通常由表1中的功能模块组成3】。
第1期李俊：无隔水管修井作业装备发展概况及趋势・431・表1无隔水管修井作业系统组成Table1Components of riserless well intervention system 主要结构功能模块主要功能水上装备液压动力单元修井系统运营过程提供液(HPU)压能量液压控制面板（HCP）液压控制主控制室整体控制冲洗模块注入和回收液体主脐带缆水上水下液压信号传递水下装备压力控制头动态密封井内和外部水域上部防喷模块具有井控阀门，紧急情况下能切断钢丝绳和电缆防喷管临时存储工具线和存储油脂下部防喷模块修井作业水下控制系统、脐带缆连接头、船舶漂移时紧急断开装置压力控制模块井控，具有一套井控阀门（类似于钻井中的防喷器）2.3井下作业装置井下作业装置与陆上修井作业类似，主要由工具线和作业线组成。
作业线通常有滑线、编织线、电缆编织线和连续油管4种；工具线通常由各种工具组建组成，最长可达22m,具体的工具类型由修井作业任务决定。
在斜井和大位移井中，通常还配备油井牵引器，有可驱动的轮子，有助于在井中下放和回收工具线和作业线。
3无隔水管轻型修井装备发展状况通过调研发现，在全球范围内，成功研制并获得很好的实际应用的无隔水管修井作业系统主要由6家装备供应商提供。
表2列举了6家无隔水管修井作业系统供应商及其供应的主要产品系列。
FMC Technologies依次开发了3套RLWI系统,具有全球范围内提供修井作业服务的能力，其技术与装备能力处于行业的领先地位。
FMC开发的3套系统中RLWI Stack4最为先进，能在6500表2无隔水管修井作业系统供应商及其主要产品系列Table2Riserless well intervention system suppliers and their main products 供应商产品系列FMC TechnologiesWell OpsCross GroupBlue Ocean Technologies Wild Well Control Oceaneering International Riserless Light Well Intervention(RLWI)Stack1,Stack2,Stack4Subsea Intervention Lubricator(SIL)5-1/8英寸(英寸~2.54cm),7-1/16英寸»7-3/8英寸CROSS3.0,CROSS3.1,CROSS7.0Interchangeable Riserless Intervention System(IRIS)3系列和7系列修井系统Subsea Intervention Lubricator System(SILS)英尺（1英尺~0.3048m）水深下进行作业,具有独特的油脂注入系统和闭环液压系统，带压流体可以临时储存在装备中或泵入井内，无需与水面进行液体交换，减少了脐带缆的复杂程度和尺寸，增加了系统的安全性，同时可以有效抑制水合物生成。
Well Ops是修井作业领域领先的船舶运营者和设备提供者，制定了相关行业标准，具有丰富的作业经验。
Well Ops开发了3种类型的水下修井系统（5-1/8英寸,7-1/16英寸和7-3/8英寸）以适应不同的船舶和作业需求，系统采用全液压控制，具有高冗余度和很好的可靠性。