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【果友自选自翻石油英语】AKPO: A Giant Deep Offshore Development [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2009-03-13 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
    【果友自选自翻石油英语】部分翻译——摘自AKPO: A Giant Deep Offshore Development   SPE118892
     该区块面积大约为500平方英里,是尼日尔三角洲的一个深水区块,水深大约为1100至1800米。包括2000年发现的AKPO油田,以及另外三个重大油田发现。此外,还包括众多可供进一步勘探的远景构造。
      据区块作业者法国道达尔公司估计,AKPO油田的P50可采油约为6亿桶,另外估计整个区块内还有高达5亿桶以上的P50可采油潜力。AKPO油田预计将在2008年底投产并将在短期内实现最高产量。随着另外三大油田相继投产,该区块的总产量有望进一步增长。
AKPO油田的开采和发展在整个世界范围内是十分重要的,需要巨大的资本投资,尖端的科学技术和合理的工程管理使得整个发展变得更加有活力。AKPO与世界各地的项目管理组织相连使得它成为一个真正的全球性的工程。一些发展选择被确定,但是特殊的混合凝析油开采和天然气的输出工程方案,由此选择出最佳的油气采收率方案。具体实施原理如下:
全程开采,伴随着注水;凝析油开采;结合天然气的回注,余留天然气输出给尼日利亚液化天然气公司。AKPO油田的开发有以下几个步骤:开发和评价区块;概念性学习以得出最好的方法来开发油田;最可取的发展方案来建设基础工程;细节化工程,获取,结构和许可;生产作业要顾及到油田的寿命。
除了要顾及到油藏特点,再布井时对油田区块进行规划,考虑进去一些因素,比如说钻井和完井,海床地形测绘,浅层气,流动稳定性,流程管线铺设与稳定。在海面上,AKPO所配备的FPSO有300m深,60m宽,具有400000Te的排水量,系泊具备12只吸力锚,每一个都定位在大约离FPSO2km的地方。
船体能够储存2百万桶凝析油大约相当于11天的产量,位于北北东方向现行环境海况,并且对船体进行月检将近1%,来帮助排干和放空凝析油的储存容器。
凝析油由输油管线和通过9根锚系泊且定位在2km以外的FPSO上深海卸油浮筒输送。这个区块开采运用了一个复杂的深海基础设施包括出油管线,控制管缆和生产设施形成的网络。
总体来说,共有110km长的出油管线通过14根钢制链状立管与表面的生产设施相连,悬挂在FPSO的两侧。深海管网由4个生产循环组成,一条注气管线,四条注水管线,一条输气管线和65km静态和动态的控制管缆。
海底生产井和注气井同时与10条管汇(9条生产管,1条注气管线)相链接,并安装在海床上,所有的管汇都由标准的四槽设计,注水井采用串联方式连接在水管线的不同位置。生产系统同样包括了170个深海水平连接器和两个控制组件,一个固定在海底表面,另一个在FSPO。
       复杂油藏中的特殊流体
AKPO是一个背斜构造,已经在1999年年底钻过一口勘探井AKPO-1号。在2000-2002年间又钻了四口评价井从而确定了这个区块的潜力油气资源。油藏是深水扇形沉积的远端浊积岩,沉积于海底流道和凸出部分。开发方案考虑到五个区块在深度在2950-3750m之间在海底平面之下。AKPO的油藏流体是临界流体,这就意味着流体形态是由压力,温度和深度决定的。因此,就没有明显的油气过渡带。流体通常是轻质原油或者凝析油(42~53°API),具有很高的气油比(1600~7300标准立方英尺/桶)
临界流体到现在为之已经较容易理解,并且已经成为近来世界石油发展的一个目标,但是这个工程里也是第一次运用在深海开发领域。
这种流体的特点表现在:油藏含油部分(含有高度,油柱)十分复杂,从油藏管理策略到避免天然气回收的损失需要特殊的关注。很高的气油比会使油田发展的结果很明显。AKPO不仅仅是个巨大的凝析油藏(估计至少620千桶储量),而且还具有1万亿立方英尺的天然气产出能力。
对AKPO来说,对压力保持应该格外注意,模型表明,低压降会引起采液率的陷入困境。压力保持能够确保注水和注气的顺利,并且在开发初期必须有足够的注入能力。油气体积在地层条件下比产出后的体积要大得多(地层体积系数:2~5),生产率/注入比要比平时要高。
气产量在油藏管理中是十分关键的,因为它是由FPSO的容量所限制,特别的是应急燃烧处理和输出管线承载能力。因此最大化的产液量依靠的是对油井气油比的控制,这在油气藏和生产层段油气资源的位置是不相同的。
       油藏驱动的海底布局
      海底网络布局在整个油藏开发过程中是十分重要的,必须遵循各方面的技术标准(流动安全,可钻性,安装条款),同时包括油藏模型的升级的灵活性和开发后实际油层动态。
在早些时候,海底布局图是主要的发展的问题,这是因为油藏评价在整个工程里的变得更加重要。尤其对流程管线布线问题,这就必须要求以某种方式采取措施使得所有生产井和注入井都能达到油井计划。同时对于流动安全限制也是十分重要而它则是由油井产量所决定。
这个油藏模型是由地质模型所得到,地震解释,油井数据和局部周围环境,这可能会最终明确油井计划产量。
这就必须依次估计生产剖面和开始绘制海底布局图。由迭代过程进行成本估计和精炼直到选择最优化的方法进行实施。
     像AKPO油田,最初概念的发展计划是基于完全天然气回注,慢慢的转变成生产容许条件下的的混合天然气输出方案。油藏研究证明降低混合选项的注入率,事实上,增加了采液率同时能够有大量的天然气输出。
       影响深海布局的因素
深海布局设计必须遵循的规范和约束:
安全(安全区域和危险区域的FPSO布局图,立管/控制管缆由于摆动而相互影响)
环境(土壤条件对设备的安装,系泊轨迹禁止区域,水深,海床地形);
出油管线(逆坡标准最小化的境地加深部分);
操作(管线和泵中的最大和最小流率,在关井时对水合物的管线防腐,测井需要);
井的轨迹(浅层气易燃性,钻井方案可行性);
控制系统,等这些条件限制着AKPO深海布局框架的设计。
        流动安全:从设计到实现
许多与流动安全相关的挑战和发展是总所周知的道达尔石油公司提出,特别是深入加索尔和Dalia地区的开发。不同点主要是产出原始状态的流体和原始状态的油藏。AKPO是一个气-凝析油深海区块,同样有自己的流动安全挑战。无论如何这些挑战,都只有在工程进行中实施综合测试方案,通过精确地方法克服。
传统的深海流动安全挑战:
由于4℃海床温度产生水合物和蜡状物;需要大量的甲醇;长立管的堵塞问题;干扰井;单井测试产量;
AKPO所面临的流动安全挑战:凝析气的流动;高的流动温度(最大到15℃);
合适的化学药剂(取决于流体特征和压力温度条件);非固结油藏的管理;尽量增大和持续天然气的出口率来满足Bonny液化天然气的增长。
       水下采油系统的解决方案
AKPO水下采油系统连接着复杂的采油树布置,井口装置,海底管汇,FPSO的水下控制和井间干扰设备。基础工程的研究认定了水平链接系统比传统的竖直链接系统具有很大的操作优势。在冷却方案中,使得大量的线轴和加长电缆最佳配置,高效的甲醇充填,使得不用升起线轴和电缆就能对采油树和管汇进行修复。
海底设备的设计自始自终都受到水合物形式的困扰。绝缘设备是十分必要的,井口装置很高的流体温度促使使用酚醛树脂来进行隔热。
如果发生任何设备的损坏,会有一个高水平的冗余控制系统,会很大程度上帮助确保设备的正常运转。
这些设备都是模块式设计,这就意味着采油树可以和井口装置分离,使得井下完井保持完整;所有的闸门,SCMs,配水装置管汇,储存装置,流程管线电缆,电力和液压环路都是可以单独修复。对每一个SCM,都有两个独立的控制通路,通过电力和液压来控制。没有两棵采油树共有一条管线。
       井结构和钻井技术
井的结构和开发井策略
建井基本原理,油田的开发方案是基于多区域油藏靶点来优化井数,这种策略需要在生产井和注气井有选择性的完井,并可以通过次级油藏的动态行为来观察和控制生产。
完井:油藏砂体是非胶接的、非均质的,需要三种不同的防砂技术:滤砂管,可扩展的滤砂管,裂缝填充,这些技术的选择依靠井的类型和轨迹。
    在防砂中,在裸眼井,选择分离层段通过分割器完成。在AKPO应用中,一些新型的环空隔板已经开发。
    完井包括通过浮式采油储卸装置(FPSO)的水力管线远程激动井下凡尔。这中智能完井设计可以大幅度减少深海环境中井下作业。
    在AKPO开发中,计划设计了13种完井方式,主要的难题是:
    在各种防砂中,完井设计和智能设备的集成;在AKPO压力和温度的条件下,完井设备的适应性和成功的安装确保开发期间的稳定性;井的结构,井的结构是在OML130探井的基础上,考虑了完井设计的限制来满足生产目标;
    AKPO开发的结构包括四种套管: 36 in. 的套管(CP),20 in. 的表层套管,14 in. 的技术套管和生产尾管;在油井和注气井中为适应选择性的完井,生产尾管外径(OD)是4-in. ,而在注水井中,生产尾管的外径是95;8-in.;20-in.的表层套管下到顶层有气体显示处; 14-in.套管下到钻井中有足够井下仪器通过处。在裂缝充填井中,尾管下到总深或在裸眼防砂井中下到油藏的顶部。选择较高的套管规格以承担高温高压条件下的载荷。
    此外,在生产井和注气井中,压力缓解方法被集成在井的结构中以减少在生产或洗井过程中关闭环空时套压的增长而造成的载荷。
    压力缓解技术包括生产尾管的选择以减少关闭环空数,14-in.套管附近的合成可压碎泡沫,20-in.套管中的压力爆破圆盘。所以这些都通过了测试以满足AKPO压力和温度的要求。
    井的轨迹:该井有三维轨迹,有J形的,S形的和水平的,类型的选择决定于油藏的倾角。够腿脚控制在3°/100 ft以内,造斜部分的倾角保持在50°一下以允许测井电缆的通过。水平泄油1200m长,水平位移3000m.
    海下定位:由于流水安装的限制和加长电缆的链接,井口位置的最大误差圆半径是2.5 m,这需要精确的,可靠的海下定位系统。
    AKPO部署了一个基线定位系统,结合100多个预先安装的在海床上的应答器支持架,这将成为所以海上安装和钻井单位海上工作的通用参照。
钻机规格:AKPO 开发井由第五代可动式钻井船来完成
    在2006年8月初,Transocean Deep Water Discovery开钻了第一口井,并仅仅专注于钻井的操做,然后该井被放弃。为进一步优化操作,钻了5口无导管井。
    Global Santa Fe Jack Ryan适应AKPO的钻井设备和工作并完成了每一口井。
    这些专业的钻机策略的好处有几部分:
大幅度减少钻机的升级来安装修井设备,只有一个设备被用来调整来完成完井和采油树。
逐步建设钻井管理以高效率的建设所有人用设施和后勤支持。
进一步了解每一专业化的设备。
提高人员效率,迅速熟悉复杂操作。
所有这些都有助于钻井的提高和指导AKPO起初计划的22口井的设备。
       FPSO
FPSO是AKPO研制的核心部分。法国Technip公司和Hyundai Heavy Industries公司签订了合同,执行详细设计,采购和建造浮式生产储油船。Technip公司负责总体的设计,Hyundai Heavy Industries在韩国的蔚山负责船体的设计和FPSO的制造。设计船体300米长, 61米宽, 31米高(龙骨船体甲板)。船体除了储存常用柴油,甲醇压舱物外,有13个关闭的液货舱(沿着船体分三排)存储稳定油田凝析油,总排水量超过四十万吨。
能容纳240人在甲板上住宿,并配有直升机起落甲板。油气生产设施和支持系统,被封装在15上部模块。由于AKPO大量的油田高压气体的存在,此工艺设备的上部比其它类似规模的FPSO要重。因此,在设计时,要充分控制FPSO重量,重心和稳定性。上部设施处理的工作量大,但是相对比较常规。其中包括四个阶段的分离和静电脱水,来满足底部沉积物和水的规格。凝析油的不稳定加热实现在雷德蒸气压(RVP)10 psia,在第一和第二阶段的分离之间。从生产分离器和静电分离机中得到的油藏水,经过处理后实现油水分含量低于百万分之30。虽然分离器的工作条件是在高压条件下(第一阶段在80 bara,第二阶段为24 bara,第三阶段为8 bara,第四阶段2 bara),但是这些压力和规模的分离器(例如第一阶段4.4m的内径乘以18m长)导致了在FPSO上积累了大量的天然气和凝析油气。安全设计要求需要在分离器上安装防火材料来延长在发生紧急情况时关闭系统的情况下减压时间。同时,应该用热屏蔽保护FPSO指定区域,来防止火焰的辐射。
      一个大型的综合性开发项目
    很显然,在整个发展过程中,从地球科学的未来和常规启动操作设施,都是完全相互依存的。开发组织团队使这个情况的真实写照,负责地质研究任务的不同团队,像卫生和检疫措施,UFR,浮式生产储油船,和外外部业务真实的联系在一起。
为加强一体化进程,某些学科的管理集中在巴黎的项目总部。这些学科包括健康安全环境,质量,风险管理,规划报告,人力资源和成本控制。这种方法确保了整个过程的一致性,并对所有的项目实行标准化管理。为了让300名左右的油田团队人员经营全球化,尤其是运行程序,工具和通信方式已经到位。
一个油田全球IT和电信网络已经成立。从任何地点,任何成员的管理团队通过一个专门的内联网都有一个安全的通道以便交流和共享最新的信息。所有的项目文件电子化的管理不只是审查,评议,审批的问题,还是访问和检索。
同样,通过非军事化区服务器与所有油田承包商进行电子的信息交流。为了管理大量软件包之间的接口封装,该开发油田已经成立了一个有效的界面管理系统便于沟通。
在查询系统的基础上,该项目于2008年6月6日完工。同时,油田的发展是世界级的规模,它需要大量的资本投资,领先的先进技术,和相对健全的项目管理经验,使之可行。AKPO油田的发展是一个真正的全球性项目,这样一个全球性的项目管理组织将于2008年年底之前实现其石油生产和出口目标。


   SPE118892     AKPO: A Giant Deep Offshore Development

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