海上水源井簡易維修裝置研制

關雙會 陳金穩 周洪軍 于 雷

（1.中海油能源發展股份有限公司油田建設工程分公司 天津300452；2.中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津300452）

0 引 言

海上石油生產平臺及近期開發的邊際油田生產平臺［1-3］通常設計有水源井。常規生產平臺通常配置固定海洋修井機［4-6］可用于水源井維修，但由于一些平臺進行調整井作業及大修井作業等，海洋修井機經常遷至其他平臺使用或運回陸地存放，再次安裝時安裝調試工作需要時間長、費用高［7-8］。而邊際油田平臺不設置固定海洋修井機［9］。為了滿足此種平臺水源井的常規修井作業需求，降低油田開發及維護成本，研制一種針對性較強的海上水源井維修裝置，用以完成水源井的維修工作。

1 水源井及其作業簡況

1.1 水源井

海洋石油生產平臺，通常設計有一定數量的水源井，水源井與生產井相比具有井深小、井口數量少等特點。目前渤海區域內有水源井的平臺主要有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 現有作業裝置不足之處

水源井的井深范圍通常在500 m～800 m，設備提升能力約為20 t，可滿足水源井的維修能力要求；其他方面功能要求較低，在沒有其他可利用設備時，通常采用舉升器及常規的固定式海洋修井機實施維修作業，但兩種設備分別存在以下不足：

1.2.1 舉升器

利用舉升器裝置進行作業，由于裝置每次起下管柱有效距離最大僅為0.5 m，一根管柱要重復20余次才能完成起升或下放工作，因此該裝置的不足之處主要是工作效率較低。

1.2.2 常規固定式海洋修井機

由于舉升器效率較低，在水源井需要檢修作業時，通常的方案是采用海洋修井機完成水源井的檢修作業，其修井能力在3 000 m～6 000 m。但目前海上平臺修井設備資源不足，部分平臺的原配置修井設備經常被遷至非所屬平臺進行調整井等相關作業，致使部分平臺出現無修井設備的情況，而邊際油田不設置固定修井設備。在這種情況下，無修井設備平臺水源井需要進行檢修作業時，就需要搬遷其他平臺配套的海洋修井機來進行檢修作業。此時采用這種方案進行水源井檢修作業，主要不足表現為海上修井機搬遷需動用浮吊費用大，改造及安裝調試工作周期長，同時設備能力及功能利用率低，存在很大的浪費。

2 簡易維修裝置

2.1 設計思路

針對現有作業裝置存在的缺陷，新研制的水源井維修裝置本著“結構簡易，系統功能符合作業需求即可”的設計原則，以“結構簡單、使用安全、操作方便、易于拆裝”的思路設計維修裝置。該維修裝置具備以下技術特點：（1）便于拆卸和安裝；（2）單撬質量小于5 t；（3）能適應8 m～14 m平臺導軌跨距；（4）具備單根油管高度（約 10 m）的提升能力；（5）額定載荷 30 t；（6）具備管柱上卸扣能力；（7）具有移動對中功能。簡易維修裝置總裝圖見圖1。

2.2 系統構成

圖1 簡易維修裝置總圖

所研制的簡易維修裝置根據水源井的維修實際需求，較常規固定式海洋修井機省略了多個功能系統，僅保留必備的功能系統，突出針對性，力求簡易性與適用性，克服功能浪費現象。裝置主要功能系統保留及與常規固定式海洋修井機比較見表1。

表1 同舉升器與常規修井機對比

2.3 性能參數

在簡化系統組成時，裝置性能并不因此而弱化，保全了水源井維修作業的全部性能參數設計，通過減小性能參數，在保證水源井維修能力的同時，避免了性能參數過大導致浪費。簡易裝置與舉升器及常規海洋修井機的主要性能參數對比情況，如表2所示。

表2 同舉升器與常規修井機性能參數對比

2.4 優缺點比較

該簡易維修裝置在實際工作中與舉升器裝置及海洋修井機設備在運輸、拆裝、調試及應用等方面的優缺點比較如表3所示。

表3 簡易維修裝置與其他維修裝置性能參數對比

通過比較發現該裝置在用于水源井維修工作中的優越性非常突出。

3 結 論

通過對海上生產實際情況的調查與研究，研制的簡易維修裝置解決了以往平臺水源井作業工作中設備方面存在的諸多不足。裝置經過在渤海QHD33-1邊際油田平臺進行的水源井維修實際檢驗后，證明了裝置的優越性，使相關海上作業達到了節約增效的良好效果。

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