CN115163018A - 一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，包括：收集注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息、钻井船信息以及甲板的结构信息；根据所述钻井船信息中的横向和纵向覆盖能力确定井槽排列方式；根据所述尺寸信息和所述结构信息，结合所确定的井槽排列方式，确定采油树平面布置样式；和根据所述尺寸信息和所述结构信息中的与高度相关的信息，确定采油树立面布置样式。可以满足热采采油树的布置空间需求，使热采开发能够顺利实施。

Description

一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法

技术领域

本发明涉及一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，属于海洋石油工程技术领域。

背景技术

在渤海非常规稠油储量十分丰富，约有数亿吨粘度大于350厘泊的稠油被困在地下尚未动用，加之，我国石油资源对外依存度的不断增长，海上稠油已逐渐成为保障国家能源安全的重要战略资源。

与常规冷采采油树相比，热采注汽树尺寸较大，渤海某项目尺寸达到2.30m(宽)×5.01m(高)，且注气树周边管线较多，包括但不限于注汽管线、化学药剂注入管线、出油管线、氮气管线等，加之，需考虑注气树更换为采油树的空间，井口区管线临时拆卸的空间等，因此单层布置采油树需要较大的井槽间距才能满足布置需求。但拉大后的井槽间距往往会超出该海域常用钻井船的覆盖能力，导致无法完成所有井槽的钻修井作业。热采采油树的布置空间需求与钻井船的覆盖能力之间的矛盾亟需解决。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法。该方法既可以满足规模化稠油热采的采油树布置需求，又可以优化井槽间距，将井口区面积控制在常用钻井船覆盖范围之内。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，包括：

收集注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息、钻井船信息以及甲板的结构信息；

根据钻井船信息中的横向和纵向覆盖能力确定井槽排列方式；

根据注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息和甲板的结构信息，结合所确定的井槽排列方式，确定采油树的平面布置样式；和

根据注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息和结甲板的构信息中的与高度相关的信息，确定采油树的立面布置样式。

注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息包括以下组中的至少一个：注气树宽度、注气树厚度、注气树高度、注气树抬升高度、注气树压力等级、注气树周边所需的操维空间。

连接管线包括以下组中的至少一个：注汽管线、化学药剂注入管线、出油管线和氮气管线。

甲板的结构信息包括结构梁的布置以及梁的高度。

井槽排列方案包括：井槽数为6时的2x3排列方式，井槽数为8时的2x4排列方式，井槽数为9时的3x3排列方式，井槽数为12时的3x4排列方式，井槽数为16时的4x4排列方式，井槽数为20时的4x5排列方式，井槽数为24时的4x6排列方式。

根据所收集的注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息来确定采油树单层布置所需的间距，结合所确定的采油树的平面布置样式，通过钻井船信息核实钻井船是否覆盖，如果覆盖，则确定采油树的单层平面布置样式，如果不覆盖，根据钻井船信息以及井槽间距允许的最大值，确定采油树的双层立面布置样式。

通过将多个采油树中的相邻的两颗采油树错层布置在不同层以形成采油树的双层立面布置样式。

根据注气树高度、注气树的抬升高度、注气树上方甲板结构梁高、注气树上方管线所需空间确定采油树所在甲板的层高，以确定采油树的双层立面布置样式。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明的一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，可以满足热采采油树的布置空间需求，使热采开发能够顺利实施。

2、本发明的一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，可以优化井槽间距，节省甲板面积。

3、本发明的一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，可以优化钻井船资源，降低钻完井成本。

4、本发明的一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，可以广泛应用于规模化稠油热采平台的井口区布置。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是单层布置的采油树示例；和

图2是双层布置的采油树示例。

附图中各标记表示如下：

1-连接管线

2-采油树

3-第一层甲板

4-第二层甲板

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本申请的实施例的一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，包括以下步骤：

根据钻井船最大覆盖能力，确定井槽间距允许的最大值；

通过将采油树颗与颗之间错层布置，即与某一颗采油树横竖相邻的采油树均与其布置在不同层，最大程度保证每一颗采油树的周边空间，使其满足热采采油树布置的空间需求。

本发明提供的一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，包括以下步骤：

步骤1:基础资料的收集。

收集注气树的参考图纸、注气树相关尺寸等信息。注气树的参考图纸包括可编辑的立面图、俯视图、侧视图等。相关尺寸信息包括注气树宽度、注气树厚度、注气树高度、注气树抬升高度、注气树压力等级、注气树周边所需的操维空间等。

收集注汽/采油树连接管线等参考信息。采油树所连接的管线通常包括但不限于注汽管线、化学药剂注入管线、出油管线、氮气管线等。

收集平台组块相关甲板的结构信息，如结构梁的布置情况以及梁高等。

步骤2:根据项目实际所需井槽数确定井槽排列方案。

井槽排列方案需要与钻井船的横向与纵向覆盖能力匹配。常规井槽数与排列方式见下表1。

表1井槽排列推荐做法

序号	井槽数	排列方式
			1	6	2x3
2	8	2x4
			3	9	3x3
4	12	3x4
			5	16	4x4
6	20	4x5
			7	24	4x6

步骤3:确定采油树平面布置方案。

采油树平面布置需要分以下两种情况讨论：

①根据项目实际需求(指步骤1中收集的基础资料)确定采油树单层布置所需的间距，结合步骤2完成平面布置方案。最后根据平台所在海域使用的钻井船型号核实钻井船覆盖是否可行。若可行，则采油树平面布置方案确定；若不可行，则进入下述情况②。

②根据平台所在海域使用的钻井船型号，确定井槽间距允许的最大值。最大化利用钻井船的覆盖能力，可使采油树周边有尽可能大的空间布置所连接的管线、有尽可能大的空间临时拆卸或安装注汽管线与出油管线、有尽可能大的空间拆卸与安装注气树或采油树。再将注气树按照颗与颗之间错层布置，形成如图2所示的双层采油树布置。最后结合项目实际需求(指步骤1中收集的基础资料)核实采油树周边空间是否满足要求。若满足，则双层布置方案确定，若不满足，则需更换更大能力的钻井船，重复步骤3。

步骤4:确定采油树立面布置方案。

根据项目实际情况(指步骤1中收集的注气树高度、注气树的抬升高度、注气树上方甲板结构梁高、注气树上方管线所需空间等)确定出采油树所在甲板的层高。

示例1：

渤海海域井口区采油树通常布置在一层甲板，井槽间距通常为2m×1.8m。而热采井口平台注汽时使用专用的注汽采油树以承受高温高压蒸汽，采油时更换为常规采油树，前者比后者尺寸大很多。井槽间距在设计时应按照注汽采油树考虑，并满足注汽管道、采油管道、化学药剂注入管道和注氮气管道(用于套管隔热)布置，采油树更换、油井替换隔热管、电潜泵提升、注汽管道与注汽采油树临时连接/拆卸、采油管道与常规采油树连接/拆卸等需要的空间。通过3D布置设计，井口采油树同层布置时井槽间距需扩大至2250mm×2350mm，导致无法满足92系列40ft钻井平台覆盖全部井槽的需求。因此将适当扩大井槽间距至2000mm×2000mm，并分层布置，在竖向上找空间，借助3D模拟校核，圆满解决了注汽井口区空间需求增大与92系列40ft钻井平台覆盖范围较小的矛盾。

稠油热采井口平台的井槽间距应适当扩大，将采油树分层布置能很好地解决与钻井平台覆盖范围有限的冲突。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于，包括：

收集注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息、钻井船信息以及甲板的结构信息；

根据所述钻井船信息中的横向和纵向覆盖能力确定井槽排列方式；

根据所述注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息和所述甲板的结构信息，结合所确定的井槽排列方式，确定采油树的平面布置样式；和

根据所述注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息和所述结甲板的构信息中的与高度相关的信息，确定采油树的立面布置样式。

2.根据权利要求1所述的海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于：

所述注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息包括以下组中的至少一个：注气树宽度、注气树厚度、注气树高度、注气树抬升高度、注气树压力等级、注气树周边所需的操维空间。

3.根据权利要求1所述的海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于：

所述连接管线包括以下组中的至少一个：注汽管线、化学药剂注入管线、出油管线和氮气管线。

4.根据权利要求1所述的海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于：

所述甲板的结构信息包括结构梁的布置以及梁的高度。

5.根据权利要求1所述的海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于：

所述井槽排列方案包括：井槽数为6时的2x3排列方式，井槽数为8时的2x4排列方式，井槽数为9时的3x3排列方式，井槽数为12时的3x4排列方式，井槽数为16时的4x4排列方式，井槽数为20时的4x5排列方式，井槽数为24时的4x6排列方式。

6.根据权利要求1所述的海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于：

根据所收集的注气树、采油树及其连接管线的尺寸信息来确定采油树单层布置所需的间距，结合所确定的采油树的平面布置样式，通过所述钻井船信息核实钻井船是否覆盖，如果覆盖，则确定采油树的单层平面布置样式，如果不覆盖，根据所述钻井船信息以及井槽间距允许的最大值，确定采油树的双层立面布置样式。

7.根据权利要求6所述的海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于：

通过将多个采油树中的相邻的两颗采油树错层布置在不同层以形成采油树的双层立面布置样式。

8.根据权利要求1所述的海上规模化稠油热采的采油树布置方法，其特征在于：

根据注气树高度、注气树的抬升高度、注气树上方甲板结构梁高、注气树上方管线所需空间确定采油树所在甲板的层高，以确定采油树的双层立面布置样式。

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