一种深水丛式井水下采油树批量高效作业方法技术

本发明专利技术提供一种深水丛式井水下采油树批量高效作业方法。本发明专利技术方法能够实现一次拖航即可批量下放多套水下采油树和PGB，并实现水下采油树和PGB的安装，同时也适当的利用了海况不好的时间段进行有效作业，极大的提高了海洋钻井工程的作业效率，节省了船舶资源；本发明专利技术作业方法中同时采用一套完善的海上风险评估方法，综合考虑了各种风险因素，更好的辅助水下采油树的批量安装，进一步提高作业效率。进一步提高作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种深水丛式井水下采油树批量高效作业方法


[0001]本专利技术涉及一种深水丛式井水下采油树批量高效作业方法，属于海洋石油勘探开发领域。

技术介绍

[0002]水下采油树是水下生产系统的主要组成部分，也是连接海底井口装置的全套设备，目的是用来控制和管理采油、采气作业或者是注气、注水作业，同时也允许进行井下修井作业。
[0003]随着深水油气田以及浅水特殊区域的油气田开发，水下生产系统的安装频率与规模也随之增大。对于丛式井，水下采油树及PGB海上安装施工作业工期介于钻井作业结束，完井作业开始之间，需要在完井作业船就位前完成采油树的安装，作业时间段受限；且当处于冬季季风期内，海况恶劣，海上施工需要确保在短天气窗口的条件下完成多套水下采油树安装。因此，水下采油树的安装效率直接影响海洋钻井工程的作业效率。传统工程船安装水下采油树方法，涉及PGB导向桩的海上安装，且工程船一次拖航仅能完成一口井的采油树安装，不仅浪费了专业工程船以及同类船舶资源，而且降低了海洋钻井工程的作业效率。
[0004]中国专利文献CN106321028A公开了一种水下采油树的安装方法和系统，该方法包括：对装载有水下采油树、主水下机器人ROV和副ROV的单体工程船进行海上就位；然后采用单体工程船上自带的吊机，通过主ROV的辅助，将水下采油树下放到水下的预设位置，并通过主ROV和副ROV的辅助，将水下采油树安装在井口上。通过本专利技术的方案，能够采用具有自航能力的单体工程船进行作业，降低了日费，船舶资源充足，并且采用单体工程船自带的吊机携带水下采油树到达井口，可以连续快速的下放，下放效率非常高，并且钢丝绳直径小，有利于减少环境载荷对安装过程的干扰。但该方法涉及PGB导向桩的海上安装、水下采油树与井口间的密封测试与压力测试等，因此仅适用于单井海上作业且海况良好的情形。
[0005]另外，海上石油生产由于作业场所空间狭小，设备设施和管线流程集成度高，加之海上气候环境复杂多变，交通运输和应急救助不便等特点，其生产管理与陆上有很大不同，相应地，其安全环保风险也更高，更为复杂；在进行海上作业前，需要对海上风险进行评估，不仅为了安全环保，也为了提高作业效率。因此，急需一种各类风险因素考虑全面、完善的海上风险评估方法，从而有效、较好的辅助水下采油树的批量安装，提高作业效率。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种深水丛式井水下采油树批量高效作业方法。本专利技术方法能够实现一次拖航即可批量下放多套水下采油树和PGB，并实现水下采油树和PGB的安装，同时也适当的利用了海况不好的时间段进行有效作业，极大的提高了海洋钻井工程的作业效率，节省了船舶资源；本专利技术作业方法中同时采用一套完善的海上风险评估方法，综合考虑了各种风险因素，更好的辅助水下采油树的批量安装，进一步提高作业效率。
[0007]本专利技术技术方案如下：
[0008]一种深水丛式井水下采油树批量高效作业方法，包括步骤：
[0009](1)海上风险评估
[0010]①
确定海上风险类型i；
[0011]②
选择数名水下采油树安装专家j组成一个小组，并计算每个专家j的权重值w
j
；由专家j分别对每个风险类型i进行评估，给出风险类型i的专家模糊语言；
[0012]③
将专家模糊语言转换为风险类型i的发生概率FFR
i
；
[0013]④
风险类型i影响程度综合值G
i
的计算；
[0014]⑤
风险评级值RL
i
的计算；
[0015]⑥
风险类型i对水下采油树批量安装的权重，即风险类型i的Borda计数值b
i
的计算；风险类型i按b
i
的大小进行排序，然后构建判断矩阵A，求出判断矩阵A的特征值与相应的特征向量，对最大特征值对应的特征向量进行归一化处理，得出风险类型i的风险权重RW
i
；
[0016]⑦
计算综合风险值RRT
[0017][0018]根据计算出的RRT数值评价综合风险等级，即对海上风险进行评估，确定是否需要采取必要的安全措施；
[0019](2)水下采油树的批量安装
[0020]i、多功能支持船装载水下采油树、水下作业机器人ROV1、水下观察机器人ROV2、克令吊以及水下采油树生产导向基础PGB海上就位；水下采油树、ROV1、ROV2、克令吊以及PGB构成一套系统，装载量大于等于2套；
[0021]ii、ROV2下水核实水下状况，并移除水下井口防腐帽；
[0022]iii、通过多功能支持船船载克令吊，结合ROV2辅助，安装PGB与ROV1到水下井口；
[0023]iv、使用克令吊连接水下采油树安装工具到水下采油树，ROV1携带作业工具到达作业区域；利用天气窗口使用克令吊缓慢下放水下采油树到水下井口和PGB上，然后解脱水下采油树机械回收工具MTRT；
[0024]v、重复步骤ii-iv，以完成丛式井每个井口水下采油树的安装；
[0025]vi、利用海况稍差的时候进行ROV1水下作业，完成每个井口水下采油树的锁紧以及水下采油树本体内部防腐处理。
[0026]根据本专利技术优选的，步骤(1)之
②
中，根据专家j的职称、工作年限、学历、年龄四个指标计算每个专家的权重值。
[0027]根据本专利技术优选的，步骤(1)之
②
中，专家模糊语言分为七个等级，即极低(VL)、低(L)、相当低(FL)、中等(M)、相当高(FH)、高(H)、非常高(VH)。
[0028]根据本专利技术优选的，步骤(1)之
③
中，将专家模糊语言转换为风险类型i的发生概率FFR
i
的步骤如下：
[0029]a、专家模糊语言中，VL对应模糊数(0，0，0.1，0.2)，L对应于模糊数(0.1，0.2，0.2，0.3)，FL对应模糊数(0.2，0.3，0.4，0.5)，M对应模糊数(0.4，0.5，0.5，0.6)，FH对应模糊数(0.5，0.6，0.7，0.8)，H对应模糊数(0.7，0.8，0.8，0.9)，VH对应模糊数(0.8，0.9，0.9，1)；由
上述模糊数得到对应的模糊隶属函数图；
[0030]b、对
②
中的专家模糊语言进行量化，量化标准应符合下式：
[0031][0032]其中，w
j
为专家j的权重；m为专家j的位数；a、b、c、d分别为专家模糊语言对应的模糊数的第一位、第二位、第三位以及第四位；z的取值是结合专家模糊语言和模糊隶属函数图确定的；
[0033]c、将量化后的专家模糊语言转化为对应事件的发生概率，即FFR
i
，计算公式如下所示：
[0034][0035]其中，k以及FPS由如下公式计算得到；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深水丛式井水下采油树批量高效作业方法，包括步骤：(1)海上风险评估
①
确定海上风险类型i；
②
选择数名水下采油树安装专家j组成一个小组，并计算每个专家j的权重值w
j
；由专家j分别对每个风险类型i进行评估，给出风险类型i的专家模糊语言；
③
将专家模糊语言转换为风险类型i的发生概率FFR
i
；
④
风险类型i影响程度综合值G
i
的计算；
⑤
风险评级值RL
i
的计算；
⑥
风险类型i对水下采油树批量安装的权重，即风险类型i的Borda计数值b
i
的计算；风险类型i按b
i
的大小进行排序，然后构建判断矩阵A，求出判断矩阵A的特征值与相应的特征向量，对最大特征值对应的特征向量进行归一化处理，得出风险类型i的风险权重RW
i
；
⑦
计算综合风险值RRT根据计算出的RRT数值评价综合风险等级，即对海上风险进行评估，确定是否需要采取必要的安全措施；(2)水下采油树的批量安装i、多功能支持船装载水下采油树、水下作业机器人ROV1、水下观察机器人ROV2、克令吊以及水下采油树生产导向基础PGB海上就位；水下采油树、ROV1、ROV2、克令吊以及PGB构成一套系统，装载量大于等于2套；ii、ROV2下水核实水下状况，并移除水下井口防腐帽；iii、通过多功能支持船船载克令吊，结合ROV2辅助，安装PGB与ROV1到水下井口；iv、使用克令吊连接水下采油树安装工具到水下采油树，ROV1携带作业工具到达作业区域；利用天气窗口使用克令吊缓慢下放水下采油树到水下井口和PGB上，然后解脱水下采油树机械回收工具MTRT；v、重复步骤ii-iv，以完成丛式井每个井口水下采油树的安装；vi、利用海况稍差的时候进行ROV1水下作业，完成每个井口水下采油树的锁紧以及水下采油树本体内部防腐处理。2.根据权利要求1所述深水丛式井水下采油树批量高效作业方法，其特征在于，步骤(1)之
②
中，包括以下条件中的一项或多项：a、根据专家j的职称、工作年限、学历、年龄四个指标计算每个专家的权重值；b、专家模糊语言分为七个等级，即极低(VL)、低(L)、相当低(FL)、中等(M)、相当高(FH)、高(H)、非常高(VH)。3.根据权利要求1所述深水丛式井水下采油树批量高效作业方法，其特征在于，步骤(1)之
③
中，将专家模糊语言转换为风险类型i的发生概率FFR
i
的步骤如下：a、专家模糊语言中，VL对应模糊数(0，0，0.1，0.2)，L对应于模糊数(0.1，0.2，0.2，0.3)，FL对应模糊数(0.2，0.3，0.4，0.5)，M对应模糊数(0.4，0.5，0.5，0.6)，FH对应模糊数(0.5，0.6，0.7，0.8)，H对应模糊数(0.7，0.8，0.8，0.9)，VH对应模糊数(0.8，0.9，0.9，1)；由
上述模糊数得到对应的模糊隶属函数图；b、对
②
中的专家模糊语言进行量化，量化标准应符合下式：其中，w
j
为专家j的权重；m为专家j的位数；a、b、c、d分别为专家模糊语言对应的模糊数的第一位、第二位、第三位以及第四位；z的取值是结合专家模糊语言和模糊隶属函数图确定的；c、将量化后的专家模糊语言转化为对应事件的发生概率，即FFR
i
，计算公式如下所示：其中，k以及FPS由如下公式计算得到；其中，k以及FPS由如下公式计算得到；FPS
R
＝sup|f
M
(x)^f
max
(x)|FPS
L
＝sup|f
M
(x)^f
min
(x)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟国，孙宝江，金颢，仉志，李勇，王志远，曹波波，高永海，杜庆杰，李昊，罗泽利，钟丽嫦，马鹏杰，陈志德，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：