簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱在安裝水下采油樹(shù)油管掛中的應(yīng)用

張 寧，冒家友，陽(yáng)建軍

(中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518067)

簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱在安裝水下采油樹(shù)油管掛中的應(yīng)用

張 寧，冒家友，陽(yáng)建軍

(中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518067)

針對(duì)流花4-1項(xiàng)目的水深和地層特性，引入簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱方案進(jìn)行水下采油樹(shù)油管掛的安裝。在對(duì)方案適用性進(jìn)行對(duì)比和論證后，介紹了該方案的主要設(shè)備，包括簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱、臍帶纜系統(tǒng)、油管掛下入回收工具和油管掛，然后提出了安裝過(guò)程中的主要控制參數(shù)與限制條件，并對(duì)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)描述，最后闡述了該方案的使用效果。該方案的成功應(yīng)用可為日后的深水邊際油田開(kāi)發(fā)提供借鑒和參考。

水下生產(chǎn)系統(tǒng)；簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱；油管掛；油管掛下入回收工具；簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱臍帶纜

0 引 言

在流花4-1油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目組進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)集成創(chuàng)新并得以成功應(yīng)用，為油田的順利投產(chǎn)創(chuàng)造了條件[1]。該油田采用水下臥式采油樹(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采油樹(shù)系統(tǒng)能支持井下雙泵系統(tǒng)的使用和切換，同時(shí)也能對(duì)井下的流體進(jìn)行隔離、實(shí)現(xiàn)化學(xué)藥劑注入。由于使用水下生產(chǎn)系統(tǒng)，需要使用一套隔水管內(nèi)的聯(lián)頂管柱(LS)系統(tǒng)進(jìn)行油管掛的安裝以及后續(xù)的完井作業(yè)。鑒于流花4-1油田的油藏壓力較低，井下作業(yè)較為簡(jiǎn)單，項(xiàng)目組在設(shè)計(jì)階段引入了簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱系統(tǒng)的方案，并在海上作業(yè)期間得以實(shí)施，降低了項(xiàng)目投資，簡(jiǎn)化了作業(yè)難度，增加了海上作業(yè)時(shí)效。本文評(píng)細(xì)介紹該方案，并闡述了其實(shí)際作業(yè)過(guò)程。

1 簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱和相關(guān)系統(tǒng)介紹

1.1 簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱以及適用性論證

聯(lián)頂管柱可定義為隔水套管內(nèi)的一套閥門(mén)組，可在完井、測(cè)試、返排、增產(chǎn)、試油等作業(yè)期間為作業(yè)井提供基本的控制措施。聯(lián)頂管柱的示意圖如圖1所示。圖中聯(lián)頂管柱位于隔水管內(nèi)部，其各個(gè)組成部分由右至左依次為：防噴閥，內(nèi)部有一個(gè)可關(guān)斷的球閥，用于鋼絲作業(yè)；上部試壓短節(jié)，可以和萬(wàn)能防噴器(BOP)配合使用，進(jìn)行BOP試壓作業(yè)和對(duì)環(huán)空的隔離；承流閥，內(nèi)部有一個(gè)可實(shí)現(xiàn)關(guān)斷的球閥，在水下測(cè)試樹(shù)解脫后實(shí)現(xiàn)關(guān)斷；剪切短節(jié)，用于BOP剪切閘板的剪切；水下測(cè)試樹(shù)，內(nèi)部有兩個(gè)球閥，可分別實(shí)現(xiàn)關(guān)斷，并且可以在中間處進(jìn)行應(yīng)急解脫和重新連接；下部試壓短節(jié)，可以和閘板防噴器配合使用，進(jìn)行BOP試壓作業(yè)和對(duì)環(huán)空的隔離；油管掛下入回收工具(THRT)。聯(lián)頂管柱內(nèi)部具有幾套可關(guān)斷和解脫的球閥組，可以對(duì)井下的壓力進(jìn)行隔離并對(duì)連續(xù)油管、鋼絲和電纜進(jìn)行剪切，在國(guó)外廣泛應(yīng)用于高溫高壓井的完井作業(yè)。但是作為一套復(fù)雜的系統(tǒng)，除開(kāi)價(jià)格方面的因素，它還需要大量的海上作業(yè)時(shí)間去進(jìn)行組裝、測(cè)試和維護(hù)，例如每次在海上完成組件間的連接后，均需要對(duì)每個(gè)閥門(mén)以及水下測(cè)試樹(shù)的連接功能進(jìn)行測(cè)試，確保系統(tǒng)的可靠性。

圖1 傳統(tǒng)聯(lián)頂管柱Fig.1 Conventional landing string

由于流花4-1油田地層壓力較低，且井下情況較為良好，沒(méi)有地層氣的問(wèn)題，完井時(shí)地層也不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的漏失，最重要的是該油田的完井作業(yè)不涉及連續(xù)油管誘噴，所以管柱內(nèi)僅靠比重較大的完井液即可滿(mǎn)足井控要求。項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)論證，認(rèn)為如果使用傳統(tǒng)的聯(lián)頂管柱，其內(nèi)部的幾個(gè)閥組在完井過(guò)程中幾乎沒(méi)有使用的必要，而且由于液壓組件過(guò)多，連接復(fù)雜，一旦出現(xiàn)液壓泄漏，可能會(huì)導(dǎo)致閥組誤操作，給作業(yè)造成負(fù)面影響(例如防噴閥在鋼絲作業(yè)過(guò)程中關(guān)斷，造成井下落魚(yú))。

簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱和傳統(tǒng)的聯(lián)頂管柱相比，取消了防噴閥、承流閥和水下測(cè)試樹(shù)的設(shè)置，省去了實(shí)現(xiàn)應(yīng)急解脫和重新回接的功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)對(duì)作業(yè)時(shí)一些必要的功能予以保留，包括BOP試壓、應(yīng)急剪切、油管掛下入回收工具操作及備用脫手、電潛泵(ESP)測(cè)試、鋼絲作業(yè)支持等。

整套簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱長(zhǎng)度為9 674 mm，重量為10 247 kg，內(nèi)部通徑為5.25英寸(1英寸=2.54 cm)，設(shè)計(jì)壓力為5 000 psi(1 psi≈6.897 kPa)，產(chǎn)品等級(jí)為PSL3，設(shè)計(jì)溫度等級(jí)為美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)標(biāo)準(zhǔn)API 6A Class U[2]，由于作為臨時(shí)工具使用，其材料等級(jí)為AA，主體材質(zhì)為美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)標(biāo)準(zhǔn)ASTM-A182 F22。主要組件如圖2所示，包括：兩套試壓短節(jié)，外徑分別為14英寸和9-5/8英寸， 分別對(duì)應(yīng)下部萬(wàn)能閘板以及上閘板，保證BOP在位下能實(shí)現(xiàn)試壓；一套剪切短節(jié)，對(duì)應(yīng)BOP的剪切閘板；一套配高用短節(jié)，以保證閘板能作用于對(duì)應(yīng)位置；一套異徑短節(jié)，作為和油管掛下入回收工具的過(guò)渡；一套THRT備用解鎖模塊，實(shí)現(xiàn)THRT的備用解鎖。

簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱上所有的短節(jié)都提供了油管掛下入回收工具和井下管柱所需的電液穿越。其中液壓穿越接頭型號(hào)為Butech(MP)Anti-Vibration 3/8英寸，電穿越接頭型號(hào)為Butech(MP)Anti-Vibration 9/16英寸。

圖2 簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱Fig.2 Simplified landing string

1.2 簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱臍帶纜系統(tǒng)

該臍帶纜系統(tǒng)能為聯(lián)頂管柱系統(tǒng)提供所需要的液壓和電力供給，并對(duì)臍帶纜進(jìn)行收放。該系統(tǒng)重量為10 750 kg，工作載荷為1 000 kg，轉(zhuǎn)速為20 m/min，能容納500 m長(zhǎng)的臍帶纜。系統(tǒng)主要包括臍帶纜本體、臍帶纜滾筒、專(zhuān)用的隔水管內(nèi)卡子、臍帶纜頂端/底端附件等。臍帶纜本體主要由聚乙烯外護(hù)套、鋼絲鎧裝、聚丙烯內(nèi)護(hù)套、聚乙烯填充、四芯信號(hào)纜及液壓軟管構(gòu)成，主要參數(shù)如表1所示[3]。臍帶纜滾筒能對(duì)臍帶纜進(jìn)行回收和下放，此外由于井控的需要，其內(nèi)部還提供了井下安全閥所用的液壓滑環(huán)，確保當(dāng)井下管柱處在任意下放位置時(shí)井下安全閥都能實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟和關(guān)斷。

臍帶纜系統(tǒng)的液壓和電力供給由采油樹(shù)的修井控制系統(tǒng)提供，不需要專(zhuān)門(mén)的液壓站和控制系統(tǒng)。

表1 流花4-1簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱臍帶纜信息Table 1 Information about simplified landing string umbilical of Liuhua 4-1 Field

1.3 油管掛下入回收工具

油管掛下入回收工具是對(duì)油管掛進(jìn)行安裝和回收作業(yè)的工具，使用FMC公司的偏心式THRT設(shè)計(jì)。其長(zhǎng)度為1 580 mm， 重量為1 238 kg，內(nèi)部通徑為5.25英寸，設(shè)計(jì)壓力為5 000 psi，產(chǎn)品等級(jí)為PSL3，設(shè)計(jì)溫度等級(jí)為API 6A Class U，材料等級(jí)為DD[4]，主體材質(zhì)為ASTM-A182 F22。其上部通過(guò)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ACME扣連接在簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱下方，內(nèi)部具有兩個(gè)液缸，分別對(duì)應(yīng)油管掛的鎖緊和工具與油管掛之間的鎖緊兩種功能。此外，該工具頂部與底部的電液穿越分別與簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱底部以及油管掛頂部的穿越相連，確保在作業(yè)過(guò)程中對(duì)工具的操作、對(duì)井下安全閥的控制以及對(duì)ESP狀況的檢測(cè)。

由于ESP電穿越的存在，油管掛采用偏心設(shè)置，所以在該工具底部還具有專(zhuān)門(mén)的對(duì)中槽。

下面對(duì)THRT的6個(gè)液壓操作功能進(jìn)行介紹，這些功能都是通過(guò)控制臍帶纜來(lái)實(shí)現(xiàn)的。各個(gè)功能的名稱(chēng)可參考表1。

(1) THL：THRT和油管掛鎖緊，實(shí)現(xiàn)該功能THRT的下液缸處于下方，鎖環(huán)被鎖緊活塞撐開(kāi)，套爪卡在油管掛內(nèi)部。

(2) THLV：通過(guò)打壓來(lái)檢查T(mén)HL功能是否完好，如果THL正常，則可以實(shí)現(xiàn)憋壓。此外還可以通過(guò)THLV線路對(duì)THUL線路進(jìn)行沖洗。

(3) THUL：THRT和油管掛解鎖，實(shí)現(xiàn)該功能THRT的下液缸處于上方，鎖環(huán)和鎖緊活塞分開(kāi)，套爪不卡在油管掛內(nèi)部。

(4) HWL：油管掛和采油樹(shù)鎖緊，要實(shí)現(xiàn)該功能，首先下液缸必須處于THL狀態(tài)，然后上液缸處于下方。這樣油管掛上的鎖環(huán)就會(huì)被脹開(kāi)，從而鎖在采油樹(shù)內(nèi)部。

(5) HWLV：通過(guò)打壓來(lái)檢查HWL功能是否完好，如果HWL正常，則可以實(shí)現(xiàn)憋壓。此外還可以通過(guò)HWLV的線路對(duì)HWUL線路進(jìn)行沖洗。

(6) HWUL：油管掛和采油樹(shù)解鎖，要實(shí)現(xiàn)該功能，首先下液缸必須處于THL狀態(tài)，然后上液缸處于上方。這樣油管掛上的鎖環(huán)就會(huì)縮回。

以上6個(gè)功能狀態(tài)對(duì)應(yīng)THRT 4個(gè)功能位置：UU，UD，DU，DD。在安裝油管掛的時(shí)候，THRT在不同階段會(huì)處于不同的位置，如圖3所示。

圖3 油管掛下入回收工具功能示意圖Fig.3 Function sketch of THRT

1.4 油管掛

流花4-1項(xiàng)目油管掛長(zhǎng)度為2 883 mm， 重量為2 243 kg，內(nèi)部通徑為5.25英寸，設(shè)計(jì)壓力為5 000 psi，產(chǎn)品等級(jí)為PSL3，設(shè)計(jì)溫度等級(jí)為API 6A Class U，材料等級(jí)為HH，主體材質(zhì)為ASTM-A182 F6NM，所有與井液接觸部分采用Inconel 625堆焊處理。流花4-1項(xiàng)目油管掛示意如圖4所示，其下部的對(duì)中鍵能與采油樹(shù)內(nèi)筒的對(duì)中套筒相配合，在下放過(guò)程中通過(guò)自重進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)與采油樹(shù)側(cè)向出油口和側(cè)向液壓穿越的對(duì)中。油管掛內(nèi)部還具有兩套ESP電穿越干接頭與5套液壓接頭，接頭規(guī)格為Butech Anti-Vibration 3/8英寸F。在油管掛側(cè)面具有3套SBMS密封，該密封為金屬密封，且配有橡膠密封作為備用，坐封重量為27.216 t。該油管掛通過(guò)油管掛下入回收工具鎖緊在采油樹(shù)內(nèi)部，在安裝完畢后，采油樹(shù)可以通過(guò)電液穿越器與油管掛側(cè)面的液壓接頭相連。

圖4 流花4-1項(xiàng)目油管掛Fig.4 Liuhua 4-1 tubing hanger

2 分析模型和安裝控制參數(shù)

在流花4-1項(xiàng)目中的八口生產(chǎn)井中有一口是由探井轉(zhuǎn)化而來(lái)的，在2006年的探井作業(yè)中由于對(duì)井口的垂直傾角把控不嚴(yán)，造成其傾角約為2.8°。雖然與傳統(tǒng)的聯(lián)頂管柱相比，簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱的剛度更小，所能承受的變形量更大，但在2.8°的傾角下，仍舊需要對(duì)聯(lián)頂管柱的下入能力進(jìn)行分析。

本次分析通過(guò)ABAQUS v6.12完成。該分析主要模型包括隔水管內(nèi)壁、油管、油管掛、油管掛下入回收工具、簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱等，完井液密度取1.1×103kg/m3，鉆柱補(bǔ)償器效率為90%。分析結(jié)果的云圖如圖5(a)所示，該圖表示變徑短節(jié)和上部試壓短節(jié)處的應(yīng)力分布。因?yàn)槌惺芰烁羲苁┘拥膹澗兀源颂幷魏?jiǎn)化聯(lián)頂管柱是應(yīng)力分布最為集中的部分。通過(guò)分析，可以得出簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱即使在2.8°的傾角下，其許用應(yīng)力仍能控制在0.8倍最小屈服強(qiáng)度下，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。但是當(dāng)簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱在隔水管撓性接頭上部時(shí)，油管掛下部的對(duì)中鍵會(huì)和隔水管發(fā)生擦碰，存在管柱無(wú)法下入的風(fēng)險(xiǎn)，甚至可能刮壞油管掛側(cè)向的金屬密封。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，唯有在隔水管和水下井口頭相對(duì)偏角小于或等于0.5°的時(shí)候，才能避免在撓性接頭上部發(fā)生擦碰。所以相對(duì)應(yīng)的，在該井位作業(yè)時(shí)，鉆井船需要相對(duì)井口頭偏斜方向移動(dòng)12 m，使得隔水管偏移2.3°才能順利完成該作業(yè)，如圖5(b)所示。但是過(guò)大的偏移角度會(huì)導(dǎo)致井口頭與BOP底部連接器承受較大的彎矩，雖然通過(guò)土壤穩(wěn)定性分析，井口頭本身不會(huì)發(fā)生再次偏移，連接器強(qiáng)度也在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，但是存在著B(niǎo)OP連接器內(nèi)部鎖塊卡死、未來(lái)無(wú)法解鎖的問(wèn)題。所以在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中需要逐步移船，嘗試慢慢下入管柱。在實(shí)際作業(yè)中，鉆井船真實(shí)偏移距離約為8 m，對(duì)應(yīng)偏角為1.7°，實(shí)現(xiàn)了油管掛的順利下入。

圖5 應(yīng)力分布和鉆井船偏移Fig.5 Stress distribution and rig offset

3 油管掛安裝步驟

將油管掛吊運(yùn)至鉆臺(tái)，連接井下油管、井下液壓管線和ESP電穿越至油管掛底部，完成鉆臺(tái)面測(cè)試后，即可開(kāi)始油管掛的安裝和測(cè)試工作。主要步驟如下所述。

3.1 連接簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱至油管掛

通過(guò)操作LS臍帶纜滾筒，將THRT變?yōu)镈U功能位置，該位置是為了將THRT軟著陸在油管掛上。

將簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱用7英寸吊卡吊起，放松LS臍帶纜，移至油管掛附近，將THRT落在油管掛上部。需要注意的是由于平臺(tái)的搖擺度，THRT可能會(huì)有所晃動(dòng)，這時(shí)就要用麻繩或者綁帶去固定，使其盡量平穩(wěn)地落在油管掛上。然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)吊卡使得THRT上的鍵槽與油管掛上的鍵對(duì)齊，THRT下行約100 mm，完成與油管掛的對(duì)中。因?yàn)門(mén)HRT的上液缸此時(shí)處于低位，故與油管掛和THRT的電接頭與液壓接頭還沒(méi)連接。

保持THRT的DU狀態(tài)，泄放HWL管線的壓力，此時(shí)THRT就在自重下緩慢著陸在油管掛上，完成與油管掛的連接，包括SCSSV液壓接頭、ESP A/B電穿越及油管掛插口連接，如圖6所示。完成連接后，THRT變?yōu)閁U狀態(tài)。需要注意的是，如果THRT不能軟著陸的話，可以在HWUL管線上打壓，協(xié)助其軟著陸。

打壓3 000 psi 到THL管線，將THRT變?yōu)閁D位置， 連接到油管掛后，打壓3 000 psi到THLV和THL管線，穩(wěn)壓15 min，確保THRT鎖緊在油管掛上。將簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱、油管掛以及井下管串提起，加上大鉤重量，確認(rèn)懸重約為104.326 t。如有必要可調(diào)節(jié)油管掛下部的可調(diào)短節(jié)，確保油管掛底部的對(duì)中鍵處于正確位置。

圖6 簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱和油管掛連接Fig.6 Connection between THRT and tubing hanger

解開(kāi)所有連接在滾筒上的液壓管線(HP1、HP2、LP和Return)，關(guān)閉HWUL和THL管線上的隔離閥，保持臍帶纜內(nèi)這兩條管線內(nèi)部憋壓。連接臍帶纜滾筒上HP2管線到液壓旋轉(zhuǎn)頭上，以便在下放過(guò)程中隨時(shí)保持對(duì)SCSSV的控制。

3.2 油管掛下放

移除鉆臺(tái)上的油管掛補(bǔ)心，緩慢將THRT、油管掛以及井下管串下過(guò)鉆臺(tái)補(bǔ)心，當(dāng)THRT下過(guò)補(bǔ)心之后，將轉(zhuǎn)盤(pán)補(bǔ)心和開(kāi)口補(bǔ)心安裝回轉(zhuǎn)盤(pán)。

連接7英寸的偏梯形螺紋套管(BTC)送入管柱，需要注意每次連接送入管柱都要打好背鉗，防止井下管串旋轉(zhuǎn)。同時(shí)每下3根管柱左右，就要在管柱內(nèi)部注水，保證后期油管掛坐封的重量。每隔1根管柱打2～3個(gè)LS臍帶纜卡子，該卡子專(zhuān)門(mén)為隔水管內(nèi)部使用設(shè)計(jì)，其密度較小，如果在隔水管內(nèi)部意外脫落，還能浮出液面。此外其周?chē)€有一圈塑料的對(duì)中器，起對(duì)中和保護(hù)臍帶纜的作用。

當(dāng)油管掛接近撓性接頭時(shí)，用水下機(jī)器人(ROV)觀察隔水管上的牛眼，確保其與井口頭的相對(duì)偏斜角度小于1°。

3.3 油管掛著陸至采油樹(shù)

通過(guò)修井控制系統(tǒng)，打開(kāi)采油樹(shù)上的環(huán)空控制閥(AAV)、環(huán)空主閥(AMV)、旁通閥(XOV)和生產(chǎn)主閥(PMV)。以上閥門(mén)都開(kāi)啟后，就能將油管掛著陸時(shí)所要排放的液體都泄放出去。油管掛下部的對(duì)中鍵在著陸前必須處于圖7(a)所示區(qū)域，否則可能因?yàn)樾D(zhuǎn)角度過(guò)大而損壞油管掛下部的電纜和液壓管線。打開(kāi)鉆柱補(bǔ)償器，繼續(xù)下放管串，同時(shí)鉆臺(tái)上的人員也要在最后一根管串上畫(huà)好方入和方余，如圖9(b)所示。在油管掛著陸時(shí)，油管掛會(huì)旋轉(zhuǎn)45°～90°，該轉(zhuǎn)角可以通過(guò)在管柱上畫(huà)的線顯示出來(lái)。在油管掛著陸后，油管掛大概會(huì)垂直下落170 mm。

圖7 油管掛著陸Fig.7 Landing of tubing hanger

3.4 油管掛鎖緊至采油樹(shù)

打壓3 000 psi到HWL和THL管線，將油管掛鎖緊至采油樹(shù)內(nèi)部，觀察HWUL的回流量，約為4.9 L，此時(shí)THRT變?yōu)镈D位置，油管掛將鎖緊在采油樹(shù)內(nèi)。

打壓3 000 psi到HWL、THL和HWLV管線，穩(wěn)壓15 min，確認(rèn)油管掛已經(jīng)鎖緊。如果不能保壓的話，則打壓到HWUL和THL管線，把油管掛變回UD位置。再重新打壓HWL 到4 500 psi(最高不能超過(guò)6 500 psi)、THL到3 000 psi，重新做HWLV檢查，這時(shí)油管掛應(yīng)該就能鎖上。

HWLV測(cè)試通過(guò)之后，泄放HWL壓力，過(guò)提45.359 t，檢查油管掛是否鎖緊。過(guò)提完成后，保持9.072 t的過(guò)提量，同時(shí)保持HWL和THL管線3 000 psi的壓力。

3.5 后續(xù)作業(yè)和聯(lián)頂管柱回收

在油管掛安裝完成后，對(duì)油管掛側(cè)向3道密封分別進(jìn)行測(cè)試，連接采油樹(shù)電液穿越器至油管掛側(cè)面的液壓接口。然后進(jìn)行鋼絲作業(yè)，取出油管掛內(nèi)部的隔離套，投上下兩個(gè)堵頭，完成油管掛安裝作業(yè)。

在聯(lián)頂管柱回收之前，取消之前的9.072 t過(guò)提量，改為下壓9.072 t，通過(guò)滾筒，給THUL管線打壓3 000 psi，此時(shí)THRT將變?yōu)镈U狀態(tài)。

打壓THLV管線，如果THRT已經(jīng)解鎖到位，那么就能從THUL管線看到回流。打壓HWLV和THUL 管線到3 000 psi，關(guān)閉在滾筒上的隔離閥，憋住壓力。然后從LS滾筒面板和液壓旋轉(zhuǎn)接頭面板上解開(kāi)HP1、HP2和LP管線，通過(guò)頂驅(qū)提起聯(lián)頂管柱。在起出過(guò)程中，需要注意之前下入卡子的數(shù)量，每當(dāng)卡子到達(dá)開(kāi)口補(bǔ)心附近時(shí)，提出開(kāi)口補(bǔ)心，讓卡子通過(guò)。聯(lián)頂管柱取到鉆臺(tái)后，將其重新立回指梁上，準(zhǔn)備下一口井的作業(yè)。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)使用簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱系統(tǒng)，項(xiàng)目組完成了流花4-1油田8棵采油樹(shù)的完井作業(yè)，每口井耗時(shí)約7天。在使用過(guò)程中該系統(tǒng)沒(méi)有出現(xiàn)任何設(shè)備上的問(wèn)題，臍帶纜系統(tǒng)能很好地實(shí)現(xiàn)液壓控制和操作，各個(gè)連接件之間沒(méi)有出現(xiàn)泄漏，油管掛下入回收工具也能完好地實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能。與傳統(tǒng)的聯(lián)頂管柱系統(tǒng)相比，每口井的作業(yè)時(shí)間至少縮短2天，操作人員由四人減少到兩人，且操作難度得到了降低，工具自身的使用費(fèi)用也較低，在操作性和可靠性上均得到了提高。

總之，針對(duì)流花4-1項(xiàng)目的水深以及地層性質(zhì)，引入了符合實(shí)際情況的簡(jiǎn)化聯(lián)頂管柱系統(tǒng)方案。在對(duì)方案可行性進(jìn)行對(duì)比和論證后，介紹了該系統(tǒng)中的主要設(shè)備、安裝過(guò)程中的主要控制參數(shù)與限制條件，并對(duì)安裝步驟進(jìn)行了詳細(xì)描述。希望本文能為國(guó)內(nèi)其他項(xiàng)目，尤其是南海地區(qū)地層屬性類(lèi)似的水下油田提供借鑒和參考，形成一套成熟的技術(shù)方案和通用做法。

[1] 冒家友， 陽(yáng)建軍， 原慶東.流花4-1油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的技術(shù)集成創(chuàng)新及應(yīng)用[J]. 中國(guó)海上油氣，2014，26(Z1):39.

[2] International Organization for Standar dization. ISO 10423-2009. Petroleum and natural gas industries. Drilling and production equipment: wellhead and Christmas tree equipment[S].2009.

[3] International Organization for Standar dization. ISO 13628-6. Petroleum and natural gas industries. Design and operation of subsea production systems. Part 6: Subsea production control systems[S].2006.

[4] International Organization for Standar dization. ISO 13628-4 Petroleum and natural gas industries. Design and operation of subsea production systems. Part 4: Subsea wellhead and tree equipment[S].2006

SubseaChristmasTreeTubingHangerInstallationbySimplifiedLandingString

ZHANG Ning, MAO Jia-you, YANG Jian-jun

(ShenzhenBranchofCNOOCLtd.,ShenzhenGuangdong518067,China)

The simplified landing string is introduced to Liuhua 4-1 Field for the installation of subsea Christmas tree (XT) tubing hanger, considering the low pressure in reservoir and absence of shallow gas. After demonstrating the feasibility of the simplified landing string system, the main equipment of this system is introduced, including the simplified landing string, umbilical system, tubing hanger running tool and tubing hanger. Then the control factors and restriction conditions are represented, followed by the detailed description of installation steps. Finally, a comparison is made between the application of conventional landing string and simplified landing string. The results can offer a reference for the exploitation of marginal subsea fields.

subsea production system; simplified landing string; tubing hanger; tubing hanger running tool; control umbilical for simplified landing string

2015-05-22

張寧(1985—)，男，工程師，主要從事海洋工程水下生產(chǎn)系統(tǒng)方面的工作。

TE42

A

2095-7297(2015)03-0145-07