Меню

Подводный добычной комплекс ПДК

Подводный добычной комплекс (ПДК)

Подводный добычной комплекс (ПДК) с несколькими скважинами с виду напоминает паука, телом которого является манифольд.

Манифольд — это элемент нефтегазовой арматуры, который представляет собой несколько трубопроводов, обычно закрепленных на одном основании, рассчитанных на высокое давление и соединенных по определенной схеме.

На манифольде собираются углеводороды, добытые на нескольких скважинах.

Оборудование, которое установлено над скважиной и управляет ее работой, называется фонтанной арматурой, а в зарубежной литературе ее называют Christmas tree (или X-tree) — «рождественской елкой». Несколько таких «рождественских елок» могут быть объединены и закреплены одним темплетом (донной плитой), как яйца в корзинке для яиц. Также на ПДК устанавливаются системы контроля.

По сложности подводные комплексы могут варьироваться от отдельной скважины до нескольких скважин в темплете или сгруппированных около манифольда. Продукция со скважин может транспортироваться либо на морское технологическое судно, где производятся дополнительных технологические процессы, либо сразу на берег, если до берега недалеко.

Предыстория

Подводные технологии добычи углеводородов начали развиваться с середины 1970 х годов 20 века.

Впервые подводное устьевое оборудование начало эксплуатироваться в Мексиканском заливе.

Сегодня подводное оборудование для добычи углеводородов производят порядка 10 компаний в мире.

Впервые в российской истории ПДК весом около 400 т был использован на Киринском ГКМ проекта Сахалин-3 Газпрома.

Изначально задачей подводного оборудования было лишь выкачивание нефти.

Первые проекты снижали обратное давление (противодавление) в резервуаре с помощью подводной нагнетательной системы.

Газ отделялся от жидких углеводородов под водой, затем жидкие углеводороды выкачивались на поверхность, а газ поднимался под собственным давлением.

В Газпроме уверены, что использование ПДК является безопасным.

Но такие сложные современные технологии требуют персонала самой высокой квалификации, поэтому при подборе кадров для проектов разработки морских месторождений отдается предпочтение инженерам с большим опытом работы на промыслах.

Такой подход позволит снизить риски возникновения происшествий, подобных аварии на морской буровой платформе BP в Мексиканском заливе, причиной которой, во многом стал именно человеческий фактор.

Сегодня технологии подводной добычи позволяют осуществлять под водой выкачивание углеводородов, разделение газа и жидкости, отделение песка, обратную закачку воды в пласт, подготовку газа, сжатие газа, а также мониторинг и контроль над этими процессами.

Где нужны «добывающие пауки»?

Сначала подводные технологии применялись только на зрелых месторождениях, поскольку они позволяли увеличивать коэффициент извлечения углеводородов.

Зрелые месторождения обычно характеризуются низким пластовым давлением и высокой обводненностью (высоким содержанием воды в углеводородной смеси).

Для того чтобы увеличить пластовое давление, благодаря которому углеводороды поднимаются на поверхность, в пласт закачивается вода, выделенная из углеводородной смеси.

Однако и новые месторождения могут характеризоваться низким начальным пластовым давлением.

Поэтому подводные технологии стали применять как на новых, так и на зрелых месторождениях.

Кроме того, организация части процессов под водой снижает затраты на строительство огромных стальных конструкций.

В некоторых регионах целесообразно даже размещать под водой всю технологическую цепочку по извлечению углеводородов.

Например, такой вариант может использоваться в Арктике, где надводные стальные конструкции могут повредить айсберги.

Если же глубина моря слишком большая, то использование подводного комплекса вместо огромных стальных конструкций бывает просто необходимо.

Источник

Подводный (технология) — Subsea (technology)

Подводное оборудование — это полностью погруженное в воду океаническое оборудование, операции или приложения, особенно на некотором расстоянии от берега, в глубоких океанских водах или на морском дне. Этот термин часто используется в связи с океанографией , морской или океанической техникой , исследованием океана , автономными подводными аппаратами (AUV) с дистанционно управляемыми транспортными средствами (ROV ), подводными коммуникациями или силовыми кабелями , добычей полезных ископаемых на морском дне , нефтью и газом и морской ветровой энергией .

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Нефть и газ
    • 1.1 Системы
  • 2 Морская ветроэнергетика
  • 3 Подводная добыча
  • 4 Дистанционно управляемые автомобили
  • 5 Сбор и производство энергии
  • 6 организаций
  • 7 См. Также
  • 8 ссылки

Нефти и газа

Нефтяные и газовые месторождения расположены под многими внутренними водами и морскими районами по всему миру, а в нефтегазовой отрасли термин « подводный» относится к разведке, бурению и разработке нефтяных и газовых месторождений в этих подводных местах. Подводные нефтяные месторождения и объекты обычно обозначаются с использованием подводного префикса, например, подводная скважина , подводное месторождение , подводный проект и подводные разработки.

Разработка подводных нефтяных месторождений обычно делится на категории « Мелководье» и « Глубоководье», чтобы различать различные объекты и подходы, которые необходимы. Термин « мелкая вода» или « шельф» используется для обозначения очень малых глубин, где могут использоваться сооружения, основанные на дне, такие как самоподъемные буровые установки и стационарные морские сооружения , и где возможно погружение с насыщением . Термин « глубоководный» часто используется для обозначения морских проектов, расположенных на глубине более 600 футов (180 м), где используются плавучие буровые суда и плавучие нефтяные платформы , а также требуются дистанционно управляемые подводные аппараты , поскольку водолазные работы с пилотом нецелесообразны.

Подводное завершение можно проследить до 1943 года, когда было завершено строительство озера Эри на глубине 35 футов (11 м). В колодце была рождественская елка наземного типа, которая требовала вмешательства водолаза для установки, обслуживания и подсоединения выкидной линии. Shell завершила свою первую подводную скважину в Мексиканском заливе в 1961 году.

Системы

Системы подводной добычи нефти могут варьироваться по сложности от одной спутниковой скважины с выкидной линией, связанной со стационарной платформой , FPSO или наземной установкой, до нескольких скважин на шаблоне или сгруппированных вокруг коллектора и передачи на стационарное или плавучее сооружение, или непосредственно на береговую установку.

Системы подводной добычи могут использоваться для разработки резервуаров или частей резервуаров, которые требуют бурения скважин из более чем одного места. Глубоководные условия или даже сверхглубокие водные условия также могут по своей сути определять разработку месторождения с помощью системы подводной добычи, поскольку традиционные наземные сооружения, такие как стальная оболочка, могут быть технически невыполнимы или неэкономичны из-за воды глубина.

Для разработки подводных нефтегазовых месторождений требуется специализированное оборудование. Оборудование должно быть достаточно надежным, чтобы защищать окружающую среду и делать разработку подводных углеводородов экономически целесообразной. Для развертывания такого оборудования требуются специализированные и дорогостоящие суда, которые должны быть оснащены водолазным оборудованием для работы с оборудованием на относительно небольшой глубине (т.е. максимальная глубина воды несколько сотен футов) и роботизированным оборудованием для работы на больших глубинах. Таким образом, любое требование по ремонту или вмешательству с установленным подводным оборудованием обычно очень дорого. Такие расходы могут привести к экономическому провалу подводной разработки.

Подводные технологии в морской добыче нефти и газа — это узкоспециализированная область применения с особыми требованиями к проектированию и моделированию. Большинство новых нефтяных месторождений расположены на глубокой воде и обычно называются глубоководными системами. Разработка этих областей предъявляет строгие требования к проверке функций различных систем и их соответствия текущим требованиям и спецификациям. Это связано с высокими затратами и временем, связанными с изменением существующей системы из-за наличия специализированных судов с современным бортовым оборудованием. Полномасштабное испытание ( System Integration Test — SIT) не обеспечивает удовлетворительной проверки глубоководных систем, потому что испытание по практическим причинам не может быть выполнено в условиях, идентичных тем, в которых система будет работать позже. Поэтому нефтяная промышленность приняла современные технологии обработки данных в качестве инструмента для виртуального тестирования глубоководных систем, который позволяет обнаруживать дорогостоящие неисправности на ранней стадии проекта. Используя современные инструменты моделирования, можно создавать модели глубоководных систем и использовать их для проверки функций и динамических свойств системы на соответствие различным требованиям. Это включает в себя разработку на основе моделей инновационных высокотехнологичных заводов и системных решений для эксплуатации и производства энергоресурсов экологически безопасным способом, а также анализ и оценку динамического поведения компонентов и систем, используемых для производства и распределения. нефти и газа. Другая часть — это виртуальное испытание в реальном времени систем для подводной добычи, подводного бурения, снабжения над уровнем моря, сейсмографии, оборудования для подводного строительства и оборудования для измерения и контроля подводных процессов.

Оффшорная ветроэнергетика

Передачи мощности инфраструктура для морской ветроэнергетики использует различную подводные технологии для монтажа и обслуживания подводных кабелей передачи электроэнергии и другого электроэнергетического оборудования. Кроме того, monopile основы фиксированной нижней ветровых турбин и анкерных и кабельных конструкций из плавающих ветровых турбин регулярно проверяются с различными корабельной технологии подводному.

Подводная добыча

Последние технологические достижения привели к использованию дистанционно управляемых транспортных средств (ROV) для сбора проб минералов с перспективных рудников . Используя сверла и другие режущие инструменты, ROV берут образцы для анализа на желаемые минералы. После того, как участок был обнаружен, устанавливается горное судно или станция для добычи полезных ископаемых.

Добыча полезных ископаемых на морском дне массивных сульфидных залежей (названных так по молекулам сульфидов, а не по размеру месторождения) является развивающейся отраслью подводной добычи полезных ископаемых. Nautilus Minerals Inc. приступила к созданию новой отрасли путем коммерческих разведок и в будущем планировала добывать медь, золото, серебро и цинк в рамках своего проекта Solwara 1. Проект устанавливал свою деятельность на 1 миле (1,6 км) под поверхностью океана в море Бисмарка недалеко от Папуа-Новой Гвинеи . Когда эта операция будет полностью запущена, это будет первый в мире коммерческий проект глубоководной добычи полезных ископаемых. Ожидается, что первая добыча начнется в 2017 году, но в 2019 году компания обанкротилась из-за неспособности обеспечить финансирование проекта.

Дистанционно управляемые автомобили

Дистанционно управляемые транспортные средства (ROV) — это роботизированные части оборудования, которые используются издалека для выполнения задач на морском дне. Доступны ТПА с широким спектром функциональных возможностей и сложности, от простых устройств с «глазным яблоком» до машин с несколькими отростками, которые требуют, чтобы несколько операторов управляли или «управляли» оборудованием.

Читайте также:  Вагончик бытовка Обзор характеристики и цены

Другое профессиональное оборудование, используемое при установке подводного телекоммуникационного кабеля, — это специально спроектированные суда, модульные баржи, водяной насос, а также оборудование для дайвинга и другие аксессуары для беспрепятственного проведения монтажных операций в глубоководных и прибрежных районах, реках и озерах. В мире мало профессиональных компаний, которые владеют таким оборудованием, эксплуатируют его и осуществляют операции по всему миру «под ключ».

Сбор и производство энергии

Технологии подводной энергетики являются предметом исследования с использованием ряда технических стратегий, ни одна из которых еще не была коммерциализирована, чтобы стать жизнеспособными продуктами или новыми отраслями энергетики. Исследуемые источники энергии включают производство электроэнергии в масштабе коммунальных предприятий за счет океанских течений, таких как быстрые течения, обнаруживаемые в водах между Флоридским проливом и мысом Хаттерас. Развиваются исследования и проекты по сбору энергии из гидротермальных источников для обеспечения электропитанием подводных инструментов исследования океана, разработки технологий подзарядки автономных транспортных средств, систем датчиков морского дна и приложений для исследования окружающей среды. Другие исследования включают сбор энергии за счет разницы температур, возникающих при различной глубине океана, и микробные топливные элементы, которые производят энергию из организмов в донных отложениях океана. .

Современные методы обеспечения электроэнергией на морском дне ограничиваются использованием батарей, энергией, вырабатываемой генераторами на судах или платформах с генераторами на ископаемом топливе, или для более низких требований к мощности, буев для сбора энергии ветра, солнца или волн. .

Организации

Ряд профессиональных обществ и торговых организаций вовлечены в подводную отрасль по всему миру. К таким группам относятся

Правительственные агентства регулируют деятельность своих территориальных вод по всему миру. Примерами таких правительственных агентств являются Служба управления полезными ископаемыми (MMS, США), Норвежский нефтяной директорат (NPD, Норвегия) и Управление здравоохранения и безопасности (HSE, Великобритания). MMS управляет минеральными ресурсами в США (используя Свод федеральных правил (CFR)) и обеспечивает управление всеми подводными минеральными и возобновляемыми энергетическими ресурсами США.

Источник

Оборудование для подводной добыче

ГОСТ Р 59304-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Термины и определения

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Terms and definitions

Дата введения 2021-08-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Газпром 335» (ООО «Газпром 335»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 «Нефтяная и газовая промышленность»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты«, а официальный текст изменений и поправок в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты«. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты«. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт разработан в составе комплекса национальных стандартов в области технологий и оборудования для подводной добычи углеводородов, устанавливающих требования к проектированию и строительству систем подводной добычи. Формирование комплекса стандартов по системам подводной добычи углеводородов, в соответствии с основами национальной стандартизации и принципами гармонизации документов национальной системы стандартизации с международной, осуществляется на базе применения международных стандартов и стандартов иностранных государств, отражающих современный уровень достижений науки, техники и технологий с учетом отечественного опыта проектирования, изготовления, строительства и эксплуатации систем подводной добычи.

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий данной области знания.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Для некоторых терминов определены аббревиатуры, которые следует применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.

В настоящем стандарте приведены иноязычные эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.

Не рекомендуемые к применению термины-синонимы приведены в круглых скобках после стандартизованного термина и обозначены пометой «Нрк.».

Термины-синонимы без пометы «Нрк.» приведены в качестве справочных данных и не являются стандартизованными.

Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации.

Наличие квадратных скобок в терминологической статье означает, что в нее включены два (три, четыре и т.п.) термина, имеющие общие терминоэлементы.

В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.

Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В стандарте приведен алфавитный указатель терминов с указанием номера статьи.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой, — светлым, синонимы — курсивом.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные термины и определения понятий в области систем подводной добычи углеводородов.

Термины, установленные настоящим стандартом, являются обязательными для применения во всех видах документации и литературы в области систем подводной добычи углеводородов, входящих в сферу работ по стандартизации и/или использующих результаты этих работ.

Настоящий стандарт следует применять совместно с ГОСТ Р 55311.

В целях унификации терминологии при разработке понятийного аппарата в области систем подводной добычи, а также во исключение разночтений с терминологией смежных областей деятельности, в настоящем стандарте приведены термины, введенные ГОСТ 28896 и ГОСТ Р ИСО 13268-4*.

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р ИСО 13628-4, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 28896 (МЭК 384-1-82) Конденсаторы постоянной емкости для электронной аппаратуры. Часть 1. Общие технические условия

ГОСТ Р 55311 Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Термины и определения

ГОСТ Р ИСО 13268-4 Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация подводных эксплуатационных систем. Часть 4. Подводное устьевое оборудование и фонтанная арматура

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется принять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

Общие понятия в области систем подводной добычи

1 система подводной добычи; СПД: Совокупность одного или нескольких подводных добычных комплексов, надводных и береговых сооружений, предназначенных для добычи углеводородов на морских месторождениях с использованием подводного нефтепромыслового оборудования.

subsea production system

2 подводный добычной комплекс; ПДК: Элемент системы подводной добычи, состоящий из подводных сооружений, оборудования, систем и устройств, установленных на поверхность морского дна или заглубленных в грунт морского дна, обеспечивающих добычу пластовой продукции с использованием скважин с подводным расположением устьев.

subsea production complex

3 подводное противовыбросовое оборудование; ППВО: Комплекс подводного оборудования, предназначенный для герметизации устьев нефтяных и газовых скважин в процессе их строительства или ремонта с целью обеспечения безопасного ведения работ, предупреждения выбросов и открытых фонтанов, охраны недр и окружающей среды.

subsea blowout preventer, BOP

морской райзер (Нрк. морской стояк): Промысловый морской трубопровод или связка промысловых морских трубопроводов, соединяющие скважины с подводным расположением устьев или выкидные морские трубопроводы с надводными морскими нефтегазопромысловыми сооружениями.

Примечание — Морские райзеры могут быть жесткими, гибкими и гибридными.

5 водоотделяющая колонна; ВК: Трубопровод, используемый для соединения подводного устьевого оборудования с морскими нефтегазопромысловыми сооружениями в целях исключения воздействия морской среды на буровое оборудование, райзеры и инструменты, эксплуатирующиеся ниже уровня моря.

water separating column

6 тройник: Деталь трубопровода стремя подсоединительными патрубками, позволяющая подключать к трубопроводу дополнительные отводы.

7 линия отвода оконечного устройства трубопровода [тройника]: Ответвление от основной линии трубопровода оконечного устройства трубопровода [тройника].

pipeline end termination/tee branch line

8 камера пуска и приема средств очистки и диагностирования: Техническое устройство, обеспечивающее пуск и прием внутритрубных очистных, диагностических, разделительных и герметизирующих устройств в потоке перекачиваемой рабочей среды морского трубопровода.

pig launcher/ receiver, PLR

Понятия в области системы доступа в скважину

9 система доступа в скважину; СДС: Комплекс оборудования, применяемый для обеспечения контролируемого доступа в скважины с подводным расположением устьев.

1 Основными узлами, составляющими систему, являются оборудование контроля скважины (подводное и надводное/только подводное) и райзер определенного типа.

Читайте также:  Методика расчетов коэффициентов загрузки оборудования

2 Система доступа в скважину может быть нескольких видов: система заканчивания и капитального ремонта скважин, система технического обслуживания скважин без водоотделяющей колонны, безрайзерная система технического обслуживания скважин.

well access system, WAS

10 система заканчивания и капитального ремонта скважин: Вариант компоновки системы доступа в скважину, состоящий из райзера для заканчивания скважин и инструментов для монтажа/демонтажа насосно-компрессорных труб, пусконаладочных и ремонтных работ скважины.

completion and work-over system, C/WO

райзер для заканчивания/ремонта скважины: Удлинитель эксплуатационного и/или кольцевого канала (каналов) скважины с подводным расположением устья до надводного судна.

12 колонна для спуска; КДС: Компонент системы заканчивания и капитального ремонта скважин, состоящий из запорной арматуры и патрубков, сопрягаемый с райзером для заканчивания скважин и подвеской насосно-компрессорной трубы и находящийся во время проведения работ внутри подводного противовыбросового оборудования.

13 система технического обслуживания скважин без водоотделяющей колонны: Система, состоящая из райзера технического обслуживания скважин и оборудования контроля скважины, предназначенная для операций технического обслуживания без применения водоотделяющей колонны и подводного противовыбросового оборудования.

maintenance system without water separating column

14 райзер технического обслуживания скважин: Райзер, предназначенный для проведения спуско-подъемных операций с модулем экстренного отсоединения и нижним узлом-превентором райзера.

15 модуль экстренного отсоединения: Подводное оборудование системы технического обслуживания без водоотделяющей колонны, которое обеспечивает доступ в скважину для проведения работ и экстренное отсоединение райзера технического обслуживания скважин от нижнего узла-превентора райзера в случае возникновения ситуации, требующей незамедлительного перекрытия скважины от незапланированного выхода пластового флюида.

emergency disconnect package, EDP

16 нижний узел-превентор райзера: Подводное оборудование системы технического обслуживания скважин без водоотделяющей колонны, которое обеспечивает контроль проведения операций доступа в скважину и герметизацию скважины за счет перекрытия эксплуатационного ствола плашками, входящими в состав узла-превентора.

lower riser package, LRP

17 безрайзерная система доступа в скважину: Система, состоящая из подводного оборудования контроля скважины, предназначенная для проведения внутрискважинных работ с применением судов технического флота без использования какого-либо райзера, водоотделяющей колонны и подводного противовыбросового оборудования.

riserless light well intervention, RLWI

Понятия в области системы сбора пластового флюида

18 манифольд: Система трубопроводов с запорной, регулирующей и обратной арматурой, собранная по схеме, определяемой конкретным технологическим процессом, и предназначенная для сбора пластового флюида из скважин и распределения нагнетаемых химических реагентов, сигналов управления и электрического тока.

19 кустовой манифольд: Манифольд, соединенный со скважинами одного куста.

20 сборный манифольд: Манифольд, соединенный непосредственно со скважинами и/или кустовыми манифольдами и предназначенный для сбора с целью транспортировки пластового флюида на береговые сооружения, морскую платформу или технологическое судно.

21 подводный куст скважин: Естественное или искусственное основание с расположенными на нем технологическим оборудованием, инженерными коммуникациями и подводными устьями скважин, подключенными к общему внутрипромысловому трубопроводу.

subsea well cluster

22 трубопровод-шлейф: Промысловый морской трубопровод, предназначенный для соединения подводной фонтанной арматуры с манифольдом или другим оборудованием системы подводной добычи напрямую или через оконечное устройство трубопроводов и трубную вставку.

промысловый морской трубопровод: Морской трубопровод в пределах одного или группы нефтегазопромыслов, предназначенный для соединения скважин с морскими платформами, технологическими судами, морскими выносными сооружениями отгрузки, маятниковыми шарнирными сооружениями, морскими хранилищами, береговыми технологическими терминалами.

Примечание — Промысловые морские трубопроводы могут быть распределительными (нагнетательными) для закачки флюидов в скважину и сборными для сбора пластовой продукции.

field offshore pipeline

внутрипромысловый морской трубопровод: Промысловый морской трубопровод в пределах одного нефтегазопромысла.

infield offshore pipeline

межпромысловый морской трубопровод: Промысловый морской трубопровод в пределах группы нефтегазопромыслов.

interfiled offshore pipeline

26 оконечное устройство трубопровода: Система патрубков с запорной арматурой на морском трубопроводе, обеспечивающая возможность подсоединения к основному оборудованию системы подводной добычи.

pipeline end termination, PLET

Понятия в области подводных фундаментных конструкций и защитных конструкций

27 подводная фундаментная конструкция: Конструкция, которая служит опорой для подводного оборудования систем подводной добычи и/или его отдельных компонентов и обеспечивает восприятие и передачу на морское дно нагрузок в процессе эксплуатации оборудования без потери его работоспособности.

subsea foundation structure

28 интегрированная подводная фундаментная конструкция: Подводная фундаментная конструкция, на которой объединено устьевое оборудование одной или нескольких скважин и технологическое оборудование системы подводной добычи.

integrated subsea foundation structure

29 защитная конструкция: Конструкция, предназначенная для защиты подводного оборудования системы подводной добычи от повреждений при действии случайных нагрузок (воздействие ледовых образований, падающих объектов, якорей, орудий рыболовного промысла и т.п.).

30 интегрированная защитная конструкция: Защитная конструкция, встроенная в конструкцию подводного оборудования системы подводной добычи или в подводную фундаментную конструкцию.

Источник



МОРСКАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

СПОСОБЫ ОСВОЕНИЯ МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Классификация оборудования подводной добычи нефти

Способ применения подводных промыслов является наиболее перспективным при освоении глубоководных месторождений. Он основан на использовании так называемых систем подводного заканчивания скважин, у которых устья располагаются на морском дне. Там же находятся оборудование системы сбора и транспорта продукции скважин, подводные нефтепроводы, системы ППД , энергоснабжения, телекоммуникаций и управления. Подводные промыслы могут быть полностью автономными, а также применяться в сочетании со стационарными или плавучими технологическими платформами. По сравнению с традиционными методами освоения, когда устья скважин размещены на стационарных платформах, данный способ имеет следующие преимущества:

Оборудование для подводной эксплуатации подразделяют на «мокрые», «сухие» и гибридные системы. Наибольшее распространение в мире получили «мокрые» системы (90% всех подводных скважин), которые отличаются большим конструктивным разнообразием — это может быть как отдельно стоящая фонтанная арматура, так и сложные, размещенные внутри подводных гидротехнических сооружений комплексы, включающие куст из 12-24 устьев скважин и более, манифольд, энергетический блок, систему управления и т.д.

Система добычи «мокрого» типа состоит из устья одной скважины, оборудованной подводной фонтанной арматурой и соединенной выкидной линией (подводным трубопроводом) и райзером со стационарной платформой или плавсредством, как правило, расположенными над скважиной. Для этой цели могут быть использованы переоборудованные танкеры, плавучие и стационарные платформы.

Для контроля за параметрами добываемой продукции, положением запорных органов и управления ими существует несколько типов систем, выполняющих указанные функции: с гидравлическим, электрическим и комбинированным приводом. При этом пульт управления расположен на платформе и связан с подводным устьем шлангокабелем.

«Сухие» системы, разработанные, например, фирмой «Кэн Оушн», представляют собой одноатмосферную камеру с расположенным внутри нее устьевым оборудованием. Камера оснащена шлюзом для стыковки с подводным аппаратом, доставляющим в нее оператора. Преимущества этого типа систем заключаются в том, что они могут работать на больших глубинах моря (до 800 — 900 м) без применения сложной водолазной техники, которая в настоящее время пока еще не соответствует требованиям для данных условий.

Гибридные системы состоят из основного комплекта оборудования устья скважин, размещенного на дне, и дополнительного — на стационарной платформе. Оба они находятся один над другим и соединяются вертикальным райзером. Число таких систем составляет около 5% общего числа подводных скважин.

Анализ современных тенденций освоения морских месторождений нефти и газа на средних и больших глубинах моря с использованием систем подводного заканчивания показал, что:

  • для изолированных небольших (так называемых малорентабельных) месторождений, разрабатываемых 1 — 2 скважинами, в качестве технологической платформы используют переоборудованный танкер, на палубе которого размещают оборудование для подготовки нефти. Танкер посредством вертлюга швартуют к плавучему погрузочному бую, соединенному со скважиной глубоководным райзером;
  • для месторождений средних размеров предполагают применять подводный манифольдный центр, включающий куст скважин на одной донной плите и ряд сателлитных, используемых как добычные или нагнетательные. Манифольд соединяют со стационарной или плавучей платформой с помощью нескольких гибких трубопроводов, которые, как показали натурные эксперименты в Северном море, успешно выдерживают возникающие при этом динамические напряжения. Такие системы проходили опытную проверку на месторождении Балморал;
  • для крупных месторождений используют систему, состоящую из центрального куста скважин с подводным манифольдом, нескольких периферийных кустов и ряда одиночных скважин, управляемых со стационарных или плавучих технологических платформ.

Конструкции систем подводной добычи нефти

В случае разработки морских месторождений многоскважинными системами традиционную буровую технику можно применять лишь после сооружения и ввода в эксплуатацию стационарной платформы. Это затруднило бы окупаемость исходных капиталовложений вплоть до последних этапов освоения залежей. Вследствие этого разработка глубоководных месторождений и их периферийных участков, а также месторождений в районе Арктики стала бы экономически нерентабельной.

seaplatform32

Если стоимость сооружения стационарной платформы оказывается экономически неприемлемой, следует использовать подводную добычную систему, содержащую комплекс средств эксплуатации: плавучие буровые системы, фонтанную арматуру, рабочие трубопроводы и приспособление для нагнетания газа и воды. В противном случае подводная система может служить лишь коллектором для скважин-спутников, которые соединены с мелководной стационарной платформой, либо посредством гибкого стояка с плавучей платформой в пределах промысла. Такое применение подводных эксплуатационных средств позволяет рентабельно разрабатывать периферийные месторождения и даже небольшие залежи крупного промысла, доступ к которым невозможен с центральной платформы при горизонтально или наклонно направленном бурении.

Подводные промысловые системы в своем многообразии могут включать как одну сателлитную освоенную скважину, так и кустовой эксплуатационный комплекс с полным обеспечением подсобной энергетикой. а также коллектор для транспортирования добытой продукции на плавучую установку. Тип выбираемой системы зависит от многих факторов: места, размера и глубины разрабатываемого месторождения и др.

Подводные промысловые системы подразделяют на четыре следующих варианта:

seaplatform33.1Подводная промысловая система с одной сателлитной скважиной. seaplatform33.2Подводная промысловая система с несколькими сателлитными скважинами. seaplatform33.3Подводная промысловая система с кустом скважин. seaplatform33.4Подводная промысловая система с наличием подводного промыслового центра.
Читайте также:  Требования к ППР на монтаж оборудования

seaplatform34

В начальный период разработки месторождения одиночные скважины-спутники могут служить для ранней добычи флюида. Разведочно-эксплуатационные скважины могут быть завершены посредством подводной «елки». Эксплуатацию осуществляют с помощью выкидных линий, подающих продукцию на подводный коллектор или платформу. Такой тип разработки пригоден и для дальнейшего использования в зависимости от глубины воды, в которой планируется размещение промысла.

Важное значение имеет защита устьев подводных скважин от механических повреждений льдом, тралами судов, якорями, при прокладке трубопроводов.

Известны несколько способов защиты устья скважины с помощью размещения фонтанной арматуры в углублении бункера под дном, либо использования специальной вставки или кессона. В этом случае запорную арматуру помещают в специальных обсадных трубах скважины непосредственно под дном.

Схемы подводной системы заканчивания скважин с различной защитной конструкцией устья.

seaplatform35
Схема подводной системы заканчивания скважины с простым основанием.
seaplatform36
Схема подводной системы заканчивания скважины с низкопрофильным применением кессона.
seaplatform37
Схема подводной системы заканчивания скважины вровень с дном с использованием бункера.

Одиночные освоенные скважины, обычно называемые сателлитными, широко использовали при освоении подводных месторождений. Их применяли в Северном море в течение нескольких лет для разработки пласта с доступом к отдаленным его участкам, недосягаемым с помощью наклонно направленного или горизонтального бурения. Одиночные скважины соединяют с платформой, находящейся на расстоянии в несколько километров. Сателлитные скважины также можно использовать с целью нагнетания воды для увеличения отборов.

На небольшой глубине (меньше 50 м) особенно важным параметром является высота устья скважины и его защитной крыши (например, 8 м). Такая система подвергается высоким нагрузкам окружающей среды и представляет потенциальную опасность для мореходства. В случае мелководной конструкции следует учитывать следующие факторы:

  • воздействие сильных течений, трение и перемещение волн;
  • расстояние между защитной крышкой и уровнем моря, соотнесенное с осадкой судов, ожидаемых в зоне.

Схема с несколькими скважинами спутниками

seaplatform38

Система, состоящая из нескольких скважин-спутников, включает центральный коллектор, связанный с ними выкидными линиями. Последний является центром сбора, распределения и управления сателлитными скважинами.

Данный вариант обладает следующими преимуществами:

  • новые скважины могут осваиваться, подсоединяться к коллектору и вводиться в эксплуатацию с минимальным нарушением работающих;
  • требуется только вертикальное бурение одиночных скважин, так как они размещаются в оптимальных местах;
  • можно подсоединять любое число скважин к коллектору, что обеспечивает гибкость разработки месторождения;
  • есть возможность вводить в коллектор контуры очистных скребковых устройств.

К недостаткам относятся следующие аспекты:

  • для каждой сателлитной скважины требуются собственные выкидные линии и устройство управления, из-за чего компоновка морского основания может оказаться перегруженной, что способствует повреждениям при отсутствии защитных мер;
  • разброс сателлитных скважин повышает возможность их повреждения рыболовными снастями или незакрепленными якорями;
  • в зависимости от условий эксплуатации каждой скважине могут потребоваться индивидуальные защитные конструкции, изготовление и установка которых влечет за собой большие расходы, в особенности если необходимо применять опорные сваи;
  • ремонтные работы предполагают значительные передвижения между скважинами, поэтому во избежание повреждения других установок следует тщательно укреплять ремонтные суда якорями;
  • повреждение трубопровода управления либо нефтегазового экспортного влечет за собой потерю добычи всей установки.

Схема подводного промысла с кустом скважин

seaplatform39

Система куста состоит из центрального коллектора и индивидуальных скважин, расположенных в непосредственной близости одна от другой и коллектора, причем скважины обычно размещают одно- или двухрядно.

Рассматриваемая система имеет следующие преимущества:

  • число переходных соединительных муфт минимально, причем они могут быть стандартизированы;
  • промысел имеет компактные размеры и не подвергается опасности повреждения рыболовными снастями или якорями;
  • ремонтные работы довольно просты и требуют незначительных перемещений судов между скважинами;
  • коллектор на 50 — 60% меньше по объему и массе, поэтому его гораздо легче изготовить, чем рабочий темплет. Конструкция позволяет также предусматривать дальнейшие изменения и дополнения;
  • в коллектор можно включать очистные скребковые устройства.

Недостатки данного варианта состоят в следующем:

  • полная эксплуатация промысла может потребовать бурения наклонно направленных скважин;
  • больший риск повреждения предметами других подводных установок в период бурения и ремонтных работ;
  • отсутствие темплетов для бурения скважин;
  • могут понадобиться индивидуальные защитные крышки;
  • необходимость установки между устьями скважин и коллектором переходных муфт, на что уходит много времени;
  • возможность потери добычи с помощью всей установки при повреждении главного трубопровода управления жизнеобеспечением промысла либо экспортного (магистрального) трубопровода.

Схема подводного промыслового центра

seaplatform40

Подводный промысловый центр аналогичен кустовой системе, но в этом случае все устья скважин, трубопроводы-коллекторы, блоки управления и дозировки химических реагентов объединены в одну конструкцию.

Другим примером системы с промысловым центром является устройство, где используют для защиты коллектора конструкцию из четырех отсеков и четырех фонтанных арматур. Наличие коллектора обеспечивает возможность добычи с помощью газлифта и нагнетания воды по каждой скважине. Системы напорных трубопроводов в данном случае подсоединены к платформе, находящейся на расстоянии около 7 км, а рабочий коллектор — к ее сепаратору для отделения газа. Последний затем либо используют вновь для нагнетания, либо сжигают на факеле. Продукцию (нефть) без газа потом направляют в главный экспортный трубопровод.

Преимущества такой системы состоят в следующем:

  • схема имеет компактные размеры;
  • нет необходимости в наличии связующих выкидных линий и переходных муфт, а нужна только магистраль к главной установке;
  • одна рама защищает все подводные системы;
  • имеет место более эффективная компоновка трубопроводов и коллектора;
  • в конструкцию можно включать очистные скребковые устройства;
  • минимальное число перемещений судов между отдельными скважинами, что снижает стоимость ремонтных работ;
  • конструкция выполняет роль подводного комплекса для бурения;
  • имеется возможность привязки скважин-спутников;
  • требуется всего одна установка за исключением крепления фонтанной арматуры;
  • несомненная универсальность обслуживания устья скважины.

Недостатки данной схемы состоят в следующем:

  • большие капитальные затраты;
  • необходимость наклонно направленного бурения;
  • требование при необходимости значительной подъемной мощности для установки;
  • возможная перегрузка запорной арматуры, что обусловлено сложными требованиями управления в связи с сообщением между собой разнопараметрических скважин при различных значениях расхода и давления потоков.

Источник

Как проходит процесс добычи нефти и газа под водой

Здравствуйте уважаемые читатели. Поговорим сегодня о системе подводной добычи нефти и газа.

Первые подводные технологии были разработаны в 1970-х годах для добычи на глубинах в несколько сотен метров. С тех пор технология развивалась, чтобы обеспечить добычу из глубоководных проектов, и промышленность постоянно расширяет этот охват, используя фиксированную платформу, совместимую башню, SPAR (сокращение от Single Point Anchor Reservoir), FPSO (Floading Storage Storage Offloading).

Однако в глубоких или удаленных водах наземные сооружения являются дорогостоящими, что затрудняет добычу в таких местах.

Что такое подводная система

Под подводной добычной системой понимается все оборудование и сооружения, которые расположены на морском дне или под ним или зарыты на морском дне для добычи нефти или газа с месторождения или для закачки жидкостей в месторождение под морской добычной площадкой и включают в себя: рабочие стояки, поточные линии и связанные с ними системы управления производством.

Функция подводной системы

Основная функция подводной системы добычи заключается в контроле за добычей и транспортировкой флюидов, предоставляя средства для технической и экономической добычи отдаленных и / или глубоководных запасов путем размещения устьев скважин и связанной с ними механической и электрической инфраструктуры на морском дне.
Добыча из подводных скважин может быть привязана к наземным сооружениям или к берегу.

В дополнение к снижению затрат на разработку и производство (по сравнению с обычной платформой) модульная подводная технология также может увеличить коэффициенты извлечения путем снижения противодавлений в скважинах (например, посредством многофазной откачки или подводного разделения).

Где внедряются

Подводные технологии внедряются в Западной Африке, Бразилии и Азии по мере расширения области их применения.

С начала миграции нефтедобывающей промышленности из засушливых районов в мелководные районы с помощью решений на платформе устья скважины, а затем и в более глубокие глубины воды, составляющие несколько сотен метров, разработка запасов в более зеленых зонах и на глубинах воды более 3000 метров принес значительно большие объемы запасов.

Такое нововведение требует более совершенных подводных решений, которые отвечают новым требованиям и включают достижения в области бурового оборудования, технологий монтажа и систем управления.

Какие системы существуют

Подводная индустрия находится в переходном периоде, когда технологические достижения в настоящее время предпринимают серьезные шаги на пути проектирования и установки более совершенных подводных систем.

Примерами этого являются появление подводных перерабатывающих установок, которые включают в себя технологии, способные разделять различные фазы жидкости и повышать уровень жидкости с помощью насосов или компрессоров (подводная фабрика).

Использование подводных растений позволяет привязывать небольшие поля к более крупным объектам и полевым центрам.

Таким образом, срок службы существующих платформ и инфраструктуры увеличивается, и в таких случаях подводные технологии помогут получить больше ресурсов из полевых районов.

Перспективы подводных систем

Прогресс в области подводных технологий также открывает возможности для развития в сверхглубоких водах. В районах без какой-либо инфраструктуры подводные заводы могут быть привязаны непосредственно к перерабатывающим объектам на суше.
Производство может контролироваться с привязанных установок или с земли.

На объекты, как правило, не влияют экстремальные погодные условия.
Использование подводных технологий способствует более экологически чистым проектам и операциям на шельфе.

Сокращение движения судов и вертолетов на этапе эксплуатации помогает сократить выбросы, в то время как использование дистанционно управляемых технологий снижает количество операций с высокой степенью риска.

Если понравилась статья ставьте класс или задавайте вопросы в комментариях, буду рад обратной связи.

Источник