水面紧邻井 |
|||||||
| 申请号 | CN201280009145.7 | 申请日 | 2012-02-15 | 公开(公告)号 | CN103380264A | 公开(公告)日 | 2013-10-30 |
| 申请人 | 国际壳牌研究有限公司; | 发明人 | G·M·沃尔德; M·J·贾布斯; H·C·刘; M·范克里肯; D·A·诺尔; Y·李; R·L·J·P·方克; 小Q·T·麦克格洛斯林; | ||||
| 摘要 | 一种海上石油生产系统，所述海上石油生产系统包括：位于 水 体 中的结构，所述结构具有在水体的表面上方延伸的部分；第一水面井口，所述第一水面井口位于水体的顶部；第二水面井口，所述第二水面井口位于水体的顶部；第一井口，所述第一井口位于水体的底部；第二井口，所述第二井口位于水体的底部；第一立管，所述第一立管从第一井口延伸至第一水面井口；和第二立管，所述第二立管从第二井口延伸至第二水面井口；其中，第一水面井口与第二水面井口的距离为小于大约12英尺。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种海上石油生产系统，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 水面紧邻井技术领域[0001] 本发明涉及用于深水应用的紧邻的多根立管。 背景技术[0002] 代理案号为TH4053的共同待决的美国专利申请61/407,084公开了一种海上石油生产系统，所述海上石油生产系统包括：位于水体中的结构，所述结构具有延伸到水体的表面上方的部分；井口，所述井口位于水体的底部处；立管，所述立管从井口延伸至在水面上方延伸的部分；主要井眼，所述主要井眼延伸到水体下方的海底地层中；和至少两个次要井眼，所述两个次要井眼也延伸到位于水体下方且位于主要井眼下方的海底地层中。在此通过引用将共同待决的美国专利申请61/407,084的全部内容并入本文。 [0003] 代理案号为TH4054的共同待决的美国专利申请61/407,086公开了一种海上石油生产系统，所述海上石油生产系统包括：位于水体中的结构，所述结构具有在水体的表面上方延伸的部分；水面井口，所述水面井口位于水体的顶部处；第一井口，所述第一井口位于水体的底部处；第二井口，所述第二井口位于水体的底部处；第一立管，所述第一立管从第一井口延伸到水面井口；和第二立管，所述第二立管从第二井口延伸到水面井口。在此通过引用将共同待决的美国专利申请61/407,086的全部内容并入本文。 [0004] 美国专利申请公开文献2010/0126729公开了可用于通过单个主孔来操作多口井的系统和方法。一个或多个室连接部设置成与单个主孔内的一根或多根管道流体连通。每个室连接部均包括：通过主孔与表面连通的第一孔口；和一个或多个与多口井中的单个井流体连通的孔口。通过室连接部，可单独地或者同时地进入各口井。具有上开口和至少一个下开口的孔选择工具可插入到室连接部中，以使得一个或多个下开口与室连接部中的孔口对准，从而使得能够通过孔选择工具选择性地进入单口井或者多口井，而其它井与室连接部隔离开，在此通过引用将美国专利申请公开文献2010/0126729的全部内容并入本文。 [0005] 美国专利5,775,420公开了一种用于气井的双重完井，所述双重完井包括双基座，所述双基座具有结合在基座中的主要悬挂器。主要连续管柱和次要连续管柱以2度或更小的向下会聚角度延伸通过基座。双基座安装在环形防喷器上。生产管扶正器位于环形防喷器的顶部处，所述生产管扶正器使得相互平行的两根生产管柱对准。防喷器具有位于囊状物下方的两个侧端口，从而允许操作者从环形空间中生产出气体，以便在紧急情况中燃烧通向大气的气体或者泵送致命的流体。使得生产管对准允许将产量记录器下入任一生产管中。在此通过引用将美国专利5,775,420的全部内容并入本文。 [0006] 美国专利3,601,196公开了一种用于在无生产管油井中的平行的双管柱中穿孔的方法。转向器通道或端口连接这些管柱。各管柱均设置有坐放短节，所述坐放短节位于转向器端口下方的大约相同的深度处。辐射源工具包括用于沿着角度方向传送辐射的辐射弹丸和用于使得辐射源工具就位于布置在管柱之一中的坐放短节内的就位构件，将所述辐射源工具泵送通过一根管柱，直到就位构件坐放在坐放短节上为止。这种辐射弹丸从就位构件悬垂一预定距离，所述预定距离大约为期望进行穿孔的高度。然后将一种穿孔组件泵送通过另一根管柱，直到就位构件坐放在坐放短节中为止，所述穿孔组件包括：定向射孔器；定向辐射检测器；对辐射敏感的枪发射机构，所述对辐射敏感的枪发射机构包括用于致使射孔枪致动的电源；转动装置，所述转动装置用于致使射孔枪转动；就位构件，所述就位构件用于使得穿孔组件坐落于布置在另一根管柱中的坐放短节内；和运动装置，所述运动装置用于使得穿孔组件运动通过另一根管柱。穿孔组件的检测器从就位构件悬垂一预定距离，以使得其定位在与相邻管柱中的辐射弹丸相同的高度处。枪发射机构利用开关，当辐射检测器检测到的辐射量达到预定水平时，致动所述开关。使定向枪瞄准，以便当方向检测器面向辐射弹丸时沿着预定的角方向发射。穿孔组件通过使流体在管柱中的循环而转动。在已经发射射孔枪之后，从另一根管柱上移除穿孔组件。然后从一根管柱上移除辐射源工具。射孔枪可被重新装载，并且在将辐射源工具和穿孔组件重新定位之后，在井眼中的不同高度处重复该穿孔过程。在此通过引用将美国专利3,601,196的全部内容并入本文。 [0007] 美国专利7,066,267公开了一种分离器组件，所述分离器组件定位于井下、在传导装置内，用于分离放置在传导装置内的两根或更多根管柱。分离器壳体可包括：用于将第一井与第二井分离开的第一孔和第二孔；和塞子，所述塞子定位在所述孔之一中，所述塞子包括向下朝向另一孔倾斜的顶面。固定到分离器壳体且定位在塞子上方的一块或多块引导板将钻头或者其它工具引导朝向第一孔和第二孔之一。在传导装置被发射在合适位置中之后，分离器壳体可沿着传导装置定位。根据所述方法，在套管被下入一口井中之后取回其中一个孔中的塞子，以使得第二钻头和第二套管通过事先容纳塞子的孔。在此通过引用将美国专利7,066,267的全部内容并入本文。 发明内容[0008] 本发明的一个方面提供了一种海上石油生产系统，所述海上石油生产系统包括：在水体中的结构，所述结构具有在水体的表面上方延伸的部分；第一水面井口，所述第一水面井口位于所述水体的顶部；第二水面井口，所述第二水面井口位于水体的顶部；第一井口，所述第一井口位于水体的底部；第二井口，所述第二井口位于水体的底部；第一立管，所述第一立管从第一井口延伸至第一水面井口；第二立管，所述第二立管从第二井口延伸至第二水面井口；其中，所述第一水面井口与第二水面井口的距离小于大约12英尺。 [0009] 本发明的优势包括以下优势中的一个或多个： [0010] 减小海上结构上的采油树甲板的尺寸； [0011] 减小海上结构的尺寸；和/或 [0014] 图1B是根据在此公开的实施例的紧邻井口系统的剖视图； [0015] 图2A是根据在此公开的实施例构造成具有立柱式平台的紧邻井口系统的示意性简图； [0016] 图2B是根据在此公开的实施例的紧邻井口系统的剖视图； [0017] 图3是具有其上布置有单个井口的立柱式平台的传统采油树甲板的俯视图； [0018] 图4是具有根据在此公开的实施例的紧邻井口系统的立柱式平台上的采油树甲板的俯视图； [0019] 图5是具有根据在此公开的实施例紧邻井口系统的立柱式平台上的采油树甲板的俯视图。 具体实施方式[0020] 在一个方面中，在此公开的实施例涉及一种紧邻井口系统。更具体地，在此公开的实施例涉及以一种紧邻井口系统，所述紧邻井口系统可利用例如张力腿平台（TLP）或者立柱式平台或者如在本领域中已知的其它固定式结构或浮式结构而应用于深水应用中。 [0021] 图1a和图1b [0022] 参照图1a，示出了根据在此公开的实施例的TLP紧邻井口系统的示意性简图。在这个实施例中，紧邻井口系统110可连接到TLP100，以允许流体从多个海底井口（例如，海底井口140和150）流动到TLP100。紧邻井口系统110包括安装在平台110c上的第一井口110a和第二井口110b。 [0023] 在一个实施例中，TLP100可以是位于海平面181上方的海上浮式平台。另外，TLP100可用于在深水应用中生产出流体，并且可通过系链或者链束（未示出）竖直拴系到海床180上，以便减轻TLP100的竖直运动和/或水平运动。系链或者链束可具有高轴向刚度和低弹性，以减轻TLP100的任何竖直运动。然而，本领域技术人员应意识到的是，系链或者链束可以是布置在TLP与海床之间的可减轻TLP的竖直运动和/或水平运动的任何类型结构。 [0024] TLP100可包括多个甲板和水平面（例如，主甲板102、风雨甲板104、钻机滑架底座105和钻台109），钻井立管和生产立管（例如，钻井立管108和生产立管124和134）固定到所述多个甲板和水平面并且从其上悬垂下来。在这个实施例中，钻井立管108通过钻井立管张紧器107悬挂在钻台109下方的钻机滑架底座105处。然而，本领域技术人员应意识到的是，立管可通过张紧器在TLP上的其它不同位置处悬垂下来。钻井立管张紧器107可用于防止外钻井立管108经受极端作用力，所述极端作用力可能源自TLP100因涌流、暴风雨等引起的竖直运动。例如，如果TLP100要向下运动时，则钻井立管张紧器107可防止钻井立管108发生屈曲。类似地，如果TLP100要向上运动，则钻井立管张紧器107可防止外钻井立管108经受极端张紧力。尽管如此，在本实施例中，TLP100显示为具有与生产立管和生产立管张紧器（例如，生产立管124和134以及生产立管张紧器117）分离开的钻井立管和钻井立管张紧器（例如，钻井立管108和钻井立管张紧器107），但是本领域技术人员应意识到的是分离开的钻井立管和张紧器以及生产立管和张紧器可以不是必需的。例如，一旦已经完成钻井，则可从立管张紧器和TLP移除钻井立管，并且一根或多根生产立管可构造成与张紧器接合而且可替代TLP中的钻井立管。 [0025] 如图1a所示，防喷器（BOP）组106连接到外钻井立管108。在本实施例中，BOP组106可构造成密封、控制和监测油井或气井（未示出）。BOP组106还可构造成控制外钻井立管108内的压力变化，这可防止外钻井立管108或者钻井液或者采出液从油井或气井喷出。 本领域技术人员将理解的是BOP组106可包括一种或多种闸板式防喷器、环形防喷器或者它们的组合。尽管BOP组106显示为连接到外钻井立管108，但是本领域技术人员应意识到的是BOP组106可连接到若干个不同的管状构件。例如，BOP组可连接到钻杆、生产管或井套管。 [0026] 如图1a和1b所示，由生产立管张紧器117将紧邻井口系统110在风雨甲板（weather deck）104下方的主甲板102处悬垂下来。然而，本领域技术人员将意识到的是，紧邻井口系统可定位在TLP上的其它不同位置处。例如，生产立管张紧器117可用于防止生产立管124和134承受极端作用力，所述极端作用力可能源自TLP100的竖直运动。另外，如果TLP100要向下运动，则生产立管张紧器117可防止生产立管124和134发生屈曲。类似地，如果TLP100要向上运动，则生产立管张紧器117可防止生产立管124和134承受极端张紧力。本领域技术人员将理解的是，张紧器可以是可控制管状构件的竖直位置的任何设备或者机构。例如，张紧器可以是由液压控制缸构成的系统，所述系统可被操作并且适于控制管状构件的竖直位置。 [0027] 如图1b所示，紧邻井口系统110包括：连接到生产立管134的第一井口110a；和连接到生产立管124的第二井口110b。第一井口110a和第二井口110b安装在平台110c上，所述平台110c继而位于甲板102上。生产立管124和生产立管134共享同一槽口并且连接到张紧器117。紧邻井口系统110包括位于单个平台110c上并且连接到单个张紧器117的两个或更多个井口110a和110b。 [0028] 紧邻井口系统110允许两根或更多根立管连接到安装在单个平台上并且连接到单个张紧器的两个或更多个紧邻井口。立管向下延伸通过单个槽口并且朝向多个海底井口（例如，海底井口140和150）。尽管紧邻井口系统110显示为连接到两根立管：生产立管124和134，但是本领域技术人员将理解的是，紧邻井口系统可连接到共享同一槽口的两根或者更多根立管。例如，紧邻井口系统可连接到可用于从多个海底井口中生产出流体的三根或者四根立管。 [0029] 如图1所示，海底井口140和150位于海床180上，并且可提供悬挂点和用于管状构件的压力密封件，所述管状构件诸如为：套管柱、钻杆或者立管（例如，生产立管124和134）。当通过海底井口140和150从地层生产出流体时，生产立管124和134允许产出流体从海底井口140和150行进至井口110a和110bb和TLP100。 [0030] 图2a和图2b [0031] 参照图2a和2b，示出了根据在此公开的实施例的构造成具有立柱式平台的紧邻井口系统的示意性简图。在这个实施例中，紧邻井口系统310可连接到立柱式平台300，以允许流体从多个海底井口（例如，海底井口340和350）流动到立柱式平台300。在这个实施例中，立柱式平台300可以是位于海平面381上的海上浮式平台。另外，立柱式平台300可包括配重件（counterweight）311，所述配重件311布置在立柱式平台300的主体301中，这可有助于使得立柱式平台300稳定。立柱式平台300的配重件311可填充有水或者本领域中已知的其它材料，并且可在海上条件下协助稳定立柱式平台300。另外，系泊缆（未示出）可连接到立柱式平台300，并且可协助将立柱式平台300锚固到海床380。系泊缆可以是柔性构件，所述系泊缆可将立柱式平台300连接到海床380。如本领域已知的那样，垂荡板和浮力模块（未示出）还可设置在主体301上。 [0032] 立柱式平台300可包括多个甲板和水平面（例如，钻台309和井口甲板（cellar deck）302），钻井立管和生产立管固定到所述多个甲板和水平面并且从其悬垂下来。在这个实施例中，生产立管324和334通过生产立管张紧器317在钻台309下方的井口甲板302处悬垂下来。然而，本领域技术人员应意识到的是，立管可由张紧器在立柱式平台上的其它不同位置处悬垂下来。生产立管张紧器317可用于防止生产立管324和334经受极端作用力，所述极端作用力可能源自立柱式平台300的竖直运动。例如，如果立柱式平台300要向下运动，则生产立管张紧器317可防止生产立管324和334发生屈曲。类似地，如果立柱式平台300要向上运动，则生产立管张紧器317可防止生产立管324和334经受极端张紧力。 [0033] 另外，如图2a和2b所示，生产立管324和334在龙骨点319处离开立柱式平台300的主体301，并且分别连接到海底井口340和350。海底井口340和350位于海床380上，并且可提供用于管状构件的悬挂点和压力密封件，所述管状构件诸如为套管柱、钻杆或者立管（例如，生产立管324和334）。当通过生产管从地层向海底井口340和350生产出流体时，生产立管324和334可允许生产流体从海底井口340和350通过生产管向水面（例如，立柱式平台300上的紧邻井口系统310）行进。 [0034] 如图2b所示，紧邻井口系统310包括连接到生产立管334的第一井口310a和连接到生产立管324的第二井口310b。第一井口310a和第二井口310b安装在平台310c的同一井台槽口上，所述井台槽口继而位于甲板302上。生产立管324和生产立管334共享同一井台槽口并且连接到张紧器317。紧邻井口系统310包括位于单个平台310c上、共享同一井台槽口而且连接到单个张紧器317的两个或更多个井口310a和310b。 [0035] 紧邻井口系统310允许两根或者更多根立管连接到安装在单个平台上、共享同一井台槽口且连接到单个张紧器的两个或者更多个紧邻井口。立管向下延伸朝向多个海底井口（例如，海底井口340和350）。尽管紧邻井口系统310显示为连接到两根立管：生产立管324和334，但是本领域技术人员将理解的是，紧邻井口系统可连接到两根或更多根立管。 例如，紧邻井口系统可连接到可用于从多口海底井口中生产出流体的三根或四根立管。 [0036] 如图2a所示，海底井口340和350位于海床380上，并且可提供用于管状构件的悬挂点和压力密封件，所述管状构件诸如为：套管柱、钻杆或者立管（例如，生产立管324和334）。当通过海底井口340和350从地层生产出流体时，生产立管324和334允许产出流体从海底井口340和350向井口310a和310b行进。 [0037] 图3 [0038] 参照图3，示出了具有其上布置有单个井口的立柱式平台的传统采油树甲板的俯视图。具体地，图3示出了立柱式平台402的传统采油树甲板474，在立柱式平台上具有32个单个井口412，每个井口均构造成与单根立管（未示出）相接合。每根立管均可构造成连接至单个海底井口（未示出）。如此，立柱式平台402的采油树甲板474可构造成连接至32个海底井口。采油树甲板（例如，采油树甲板474）可以是位于海上平台（例如，立柱式平台402）上的任何甲板，井口和/或BOP树（例如，单个井口412）位于所述甲板上。 [0039] 图4 [0040] 现在参照图4，示出了具有根据在此公开的实施例的紧邻井口的立柱式平台上的采油树甲板的俯视图。具体地，图4示出了在立柱式平台500上的采油树甲板572的俯视图，所述立柱式平台具有16个紧邻井口系统510，每个井口系统包括相互充分靠近的两个井口，其中，井口中的每个井口构造成与立管相接合。如上文所讨论的那样，每根立管均可构造成与单个海底井口连接。如此，立柱式平台500的采油树甲板572可构造成与32个海底井口连接。如上文所讨论的那样，每两个井口可安装在单个平台上并且连接到单个张紧器而且共享单个井台槽口。 [0041] 整体参照图3和图4，尽管紧邻井口系统510（16个）的数量可以是井口412的数量（32个）的一半，但是采油树甲板572和474可连接到相同数量的立管（32个），并且因此连接到相同数量的海底井口（32个）。因为紧邻井口系统510的数量小于井口412的数量，如分别由图4和图3所示的那样，则采油树甲板572的表面面积可小于采油树甲板474的表面面积。如此，立柱式平台500的总尺寸可小于立柱式平台402的总尺寸。尽管图3和图4分别示出了具有32个井口的系统和16个井口的系统，但是本领域技术人员将意识到的是，海上平台上的井口的数量并不局限于这些数量。例如，海上平台可包括多于或者小于的上述数量的井口。 [0042] 尽管在图3和图4中立管可进入的海底井口的数量可以相同（例如，32个），但具有紧邻井口系统510的采油树甲板572所需的表面面积可小于具有井口412的采油树甲板474所需的表面面积。因此，立柱式平台上的采油树甲板所需的表面面积可通过减小采油树甲板上的每对井口之间的立管间隔而减小。尽管图3和图4涉及立柱式平台上的采油树甲板的构造，但是本领域技术人员将意识到的是，增加可构造有各井口的立管的密度可减小任何深水平台上的采油树甲板所需的表面面积。例如，增加可构造有各井口的立管的数量可减小TLP上的采油树甲板所需的表面面积。 [0043] 图5 [0044] 现在参照图5，示出了具有根据在此公开的实施例的紧邻井口的位于立柱式平台600上的采油树甲板672的俯视图。具体地，图5示出了位于立柱式平台600上的具有8个采油树平台610a-610b的采油树甲板672的俯视图，采油树平台中的每一个均与立柱式平台600上的井台槽口对准。每个采油树平台包括充分靠近的两个井口，诸如包括第一井口 612和第二井口614的平台610a，其中，井口中的每一个均构造成与立管相接合。如上文所讨论的那样，每根立管均可构造成与单个海底井口连接。如此，立柱式平台500的采油树甲板572可构造成与16个海底井口连接。如上文所讨论的那样，每两个井口可安装在单个平台610a-610h上并且连接到单个张紧器而且共享单个井台槽口。平台610i是较大的平台，并且用作钻井平台而且容纳防喷器616。在钻井操作结束时，平台610i如其它平台一样也可用于容纳一个或多个井口。 [0045] 井口612和614中的生产管的中心之间的间距618可以从大约1英尺至大约10英尺，例如，从大约2英尺至大约8英尺，或者从大约3至大约7英尺之间。 [0046] 说明性实施例 [0047] 在一个实施例中，公开了一种海上石油生产系统，所述海上石油生产系统包括：位于水体中的结构，所述结构具有在水体的表面上方延伸的部分；第一水面井口，所述第一水面井口位于水体的顶部；第二水面井口，所述第二水面井口位于水体的顶部；第一井口，所述第一井口位于水体的底部；第二井口，所述第二井口位于水体的底部；第一立管，所述第一立管从第一井口延伸至第一水面井口；和第二立管，所述第二立管从第二井口延伸至第二水面井口；其中，所述第一水面井口与第二水面井口的距离小于大约12英尺。 [0048] 在一些实施例中，系统还包括第一井眼，所述第一井眼进一步延伸到在水体下方且在第一井口下方的海底地层，而且还包括第二井眼，所述第二井眼进一步延伸到在水体下方且在第二井口下方的海底地层。在一些实施例中，系统还包括位于第一井眼和第二井眼中的每一个井眼内的生产管。在一些实施例中，各生产管从第一井眼延伸至第一水面井口以及从第二井眼延伸至第二水面井口。在一些实施例中，系统还包括张紧器，所述张紧器连接到位于水体中的结构并且连接到第一立管和第二立管。在一些实施例中，第一立管和第二立管位于所述结构上的单个井台槽口中。在一些实施例中，第一井眼还包括套管柱。在一些实施例中，第一水面井口包括第一水面采油树，并且其中第二水面井口包括第二水面采油树。在一些实施例中，所述结构包括张力腿平台。在一些实施例中，所述结构包括立柱式平台。在一些实施例中，第一水面井口的中心与第二水面井口的中心的距离为从大约 2英尺至大约10英尺。 [0049] 在此描述的实施例可具有以下优势中的一个或多个。根据本公开，生产流体可从多个海底井口产出到布置在浮式平台上的紧邻井口系统，所述浮式平台诸如是TLP或柱式平台。然而，本领域技术人员将意识到的是，上述紧邻井口系统可适于用在除了TLP或立柱式平台的浮式平台上。用于紧邻井口的空间可限制在海上平台上，用于深水流体生产应用，这是由于随着海上平台尺寸的增大构建和维修成本可能增加。另外，随着海上平台的尺寸增大，构造和维护海上平台的成本可能变得更昂贵。上述紧邻井口系统可减小在深水条件下生产流体所需的浮式海上平台的数量，这是因为紧邻井口系统可允许流体从多个海底井口产出到海上平台上的单个紧邻井口。可替代地，由于上述紧邻井口系统，在现有海上平台上可获得的额外空间可用于其它设备和处理。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈