海上水源井简易维修装置研制

关双会 陈金稳 周洪军 于 雷

（1.中海油能源发展股份有限公司油田建设工程分公司 天津300452；2.中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津300452）

0 引 言

海上石油生产平台及近期开发的边际油田生产平台［1-3］通常设计有水源井。常规生产平台通常配置固定海洋修井机［4-6］可用于水源井维修，但由于一些平台进行调整井作业及大修井作业等，海洋修井机经常迁至其他平台使用或运回陆地存放，再次安装时安装调试工作需要时间长、费用高［7-8］。而边际油田平台不设置固定海洋修井机［9］。为了满足此种平台水源井的常规修井作业需求，降低油田开发及维护成本，研制一种针对性较强的海上水源井维修装置，用以完成水源井的维修工作。

1 水源井及其作业简况

1.1 水源井

海洋石油生产平台，通常设计有一定数量的水源井，水源井与生产井相比具有井深小、井口数量少等特点。目前渤海区域内有水源井的平台主要有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 现有作业装置不足之处

水源井的井深范围通常在500 m～800 m，设备提升能力约为20 t，可满足水源井的维修能力要求；其他方面功能要求较低，在没有其他可利用设备时，通常采用举升器及常规的固定式海洋修井机实施维修作业，但两种设备分别存在以下不足：

1.2.1 举升器

利用举升器装置进行作业，由于装置每次起下管柱有效距离最大仅为0.5 m，一根管柱要重复20余次才能完成起升或下放工作，因此该装置的不足之处主要是工作效率较低。

1.2.2 常规固定式海洋修井机

由于举升器效率较低，在水源井需要检修作业时，通常的方案是采用海洋修井机完成水源井的检修作业，其修井能力在3 000 m～6 000 m。但目前海上平台修井设备资源不足，部分平台的原配置修井设备经常被迁至非所属平台进行调整井等相关作业，致使部分平台出现无修井设备的情况，而边际油田不设置固定修井设备。在这种情况下，无修井设备平台水源井需要进行检修作业时，就需要搬迁其他平台配套的海洋修井机来进行检修作业。此时采用这种方案进行水源井检修作业，主要不足表现为海上修井机搬迁需动用浮吊费用大，改造及安装调试工作周期长，同时设备能力及功能利用率低，存在很大的浪费。

2 简易维修装置

2.1 设计思路

针对现有作业装置存在的缺陷，新研制的水源井维修装置本着“结构简易，系统功能符合作业需求即可”的设计原则，以“结构简单、使用安全、操作方便、易于拆装”的思路设计维修装置。该维修装置具备以下技术特点：（1）便于拆卸和安装；（2）单撬质量小于5 t；（3）能适应8 m～14 m平台导轨跨距；（4）具备单根油管高度（约 10 m）的提升能力；（5）额定载荷 30 t；（6）具备管柱上卸扣能力；（7）具有移动对中功能。简易维修装置总装图见图1。

2.2 系统构成

图1 简易维修装置总图

所研制的简易维修装置根据水源井的维修实际需求，较常规固定式海洋修井机省略了多个功能系统，仅保留必备的功能系统，突出针对性，力求简易性与适用性，克服功能浪费现象。装置主要功能系统保留及与常规固定式海洋修井机比较见表1。

表1 同举升器与常规修井机对比

2.3 性能参数

在简化系统组成时，装置性能并不因此而弱化，保全了水源井维修作业的全部性能参数设计，通过减小性能参数，在保证水源井维修能力的同时，避免了性能参数过大导致浪费。简易装置与举升器及常规海洋修井机的主要性能参数对比情况，如表2所示。

表2 同举升器与常规修井机性能参数对比

2.4 优缺点比较

该简易维修装置在实际工作中与举升器装置及海洋修井机设备在运输、拆装、调试及应用等方面的优缺点比较如表3所示。

表3 简易维修装置与其他维修装置性能参数对比

通过比较发现该装置在用于水源井维修工作中的优越性非常突出。

3 结 论

通过对海上生产实际情况的调查与研究，研制的简易维修装置解决了以往平台水源井作业工作中设备方面存在的诸多不足。装置经过在渤海QHD33-1边际油田平台进行的水源井维修实际检验后，证明了装置的优越性，使相关海上作业达到了节约增效的良好效果。

［1］唐明军，朱学海，纪树立，等.BZ34-3/5小边际油田的开发模式和电潜泵采油技术的应用［J］.海洋石油，2008.28（2）：82-87.

［2］周宝勇，余建星，杜尊峰，等.边际油田开发新型平台及水下储油研究［J］.海洋技术，2010.29（4）：71-75.

［3］方福胜，陈荣旗，李伟，等.秦皇岛33-1油田开发关键技术［J］.中国海上油气，2009，21（5）：358-360.

［4］朱江.海洋钻井设备综述［J］.中国海上油气（工程），2000，12（1）：44-46.

［5］徐田甜，张美荣.钻机模块在我国海上固定式平台上的应用（下）［J］.船舶，2009（2）：42-47.

［6］徐田甜，张美荣.我国海洋钻修井机的应用［J］.船舶工程，2008，30（4）：6-10.

［7］郭永峰，朱江，齐恒之.优选海洋平台钻井方式［J］.中国海上油气（工程），2002，14（5）：22-24.

［8］郭永峰，金晓剑，周建良.正确选择海上钻井方式的新方法［J］.石油机械，2003，31（4）：45-47.

［9］符翔，李玉光.海上油田修井设施方案选择［J］.石油机械，2007，35（2）：61-68.