干树浮动生产设施用的并行式钻井和完井制造技术

技术编号:4585792 阅读:260 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
利用一浮动设施进行油气田开发钻井与完井/油气开采工作,该浮动设施具有:甲板与月池和井台、在月池上方固定于甲板的第一钻机、和在井台上方活动安装于甲板上的第二钻机。使用时,设施位于第一位置,以通过第一钻井经由月池在第一井位进行油气田开发钻井。将设施移动到第二位置,以通过第一钻机经月池在第二井位进行油气田开发钻井。在第二井位进行油气田开发钻井的过程中,移动设施,以可穿过井台通到第一井位。用第二钻机经井台在第一井位进行完井/油气开采工作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及海底液态和气态的烃类矿床(即天然气和石油)的海上钻 井和开采领域。更特别地,本专利技术涉及利用同一海上结构进行勘探和/或油 气田开发钻井、并且同时进行完井和开采作业的系统和方法。
技术介绍
用于海上油气藏矿层开发和生产的浮动结构或设施通常或者使用干 式釆油树(安装在采油立管系统顶部的采油结构和设备)本身,或者将 千式采油树与在立管系统的下方或海底端部的湿式采油树相结合。 干式采油树是井筒从海底穿过一立管和生产油管系统、直到浮动设施的生 产曱板区或井台的延伸。所述立管和生产油管悬挂在表面井口系统中,一 上张紧立管悬挂系统支撑该表面井口系统。该上张紧立管悬挂装置的目的 是支撑表面井口载荷,并补偿表面井口与浮动设施之间的相对运动。对能 够支撑这种立管系统的浮动设施,根据对整体相对运动的限制,对其运动 特征如垂直起伏和倾斜以及摇摆特征设定了严格的要求。为完成以干树为基础的钻井和完井程序,当前存在几种不同的方法。 一种方法基于在安装永久性的浮动设施之前利用移动式海上钻机 (MODU)预钻开发井。随后部署的永久设施将使用较小的回接和完井钻 机,以便在采油立管上进行回接,然后进行最后的完井工作,以开始采油。可选地,可以使用补充钻井,其中MODU在非常接近一进行完井和 油气开釆工作的干树装置(DTU)处进行油气田开发钻井。 一固定的或可 滑动的钻具组安装在干树装置上,以进行相继的钻井和完井程序。该钻具 组可以是完整的带有支撑系统的钻机,或者是供应船辅助钻井(TAD)装 置。除了补充钻井外,上述现行方法要求相继的执行程序,其中先进行油 气田开发钻井,再进行干树钻井,然后完井。允许同时进行油气田开发和 完井/采油的补充钻井,取决于对利用MODU和DTU进行靠近作业有利 的环境条件。到现在,由于水深度和油藏深度足够浅而能够在两到四个月的时间框 架内进行每口井的钻井和完井,因此上面描述的顺序或环境严格的作业从 为完成初次采油和稳定产量的实施时间的观点来看是可以接受的。随着在 超深水域(如水深为2000-3500米或更深)中证实的新的巨大能源储量以 及在碱式盐或盐下地层以下的油气藏,水深、油藏深度、高压和高温以及 地层挑战的结合对每口单个井的钻井和完井时间有很大影响。探井可能需 要六到九个月的钻孔时间,并且在油气田开发方案中,钻井时间可能还另 外需要三到六个月,并且随后还需要三个月的完井设计。因此,对于超深 水环境(例如墨西哥湾)中的中等大小的油气田,盐下油气田开发方案可 能需要考虑整个油气田开发钻井程序需要七到九年。因此,在现有技术中提供一种提高深水海上油气藏的油气田开发钻井 和完井/采油的效率、并且因此减少这些油气藏的投产花费的时间的系统和 方法将是很有利的。还很有利的是提高该效率,并减少从启动油气田开 发到开始采油花费的整个时间间隔,以便对环境条件的影响比迄今已经可 达到的更小。另外,提供这样一种允许油气田开发工作和完井/油气开采工 作同时地、并且仍完全独立进行以避免互相干扰的系统和方法也是很有利 的。
技术实现思路
整体上说,本专利技术一方面涉及以并行,,(在时间含义而非物理含义 上)方式既进行油气田开发钻井、又进行完井/油气开采工作的系统。该系统包括一浮动设施,该设施包括带有月池和井台的甲板、固定在月池之上 于甲板上并可操作以经月池进行油气田开发钻井(包括探井)的第一钻机、 与活动安装在井台之上于甲板上并可操作以在第 一钻机进行油气田开发钻 井时经井台实施完井和采油功能的第二钻机。另 一方面,本专利技术涉及利用单个浮动设施同时进行油气田开发钻井与 完井及采油功能的方法,浮动设施具有带钻井月池和井台的曱板,该方法包括(a)使所述浮动设施在第一油气田开发位置就位,以便经由钻井月 池在第一井位进行油气田开发钻井;(b)使用第一钻机以经由所述钻井 月池在所述第一井位进行油气田开发钻井,其中所述第一钻机在所述钻井 月池之上固定于所述曱板;(c)将所述浮动设施移动到第二油气田开发位 置,以便在第二井位进行油气田开发钻井;(d)使用所述第一钻机,以 经由所述钻井月池在所述第二井位进行油气田开发钻井;(e)在第二井位 进行油气田开发钻井期间,必要时使设施在第一完井位置就位,在该位置 可经过井台通达第一井位;和(f)使用在所述井台之上活动安装在所述甲 板上的第二钻机,以经由所述井台在所述第一井位进行完井工作,与此同 时在第二井位进行油气田开发钻井。提供该简要的
技术实现思路
,以便可以快速了解本专利技术的性质。可以通过 参照以下的结合附图对其优选实施方式进行的详细描述更全面地了解本专利技术。附图说明图1是本专利技术的包括并行进行油气田开发钻井和完井的系统的海上浮 动设施或结构的轴测投影图2是图l设施的侧视图,表示根据本专利技术从第一固定钻井钻机延伸 的钻井隔水导管和从第二可移动钻机延伸的完井/采油立管;图2A是可从图1设施的固定钻井钻机延伸的钻柱和钻井隔水导管的 细部图3从图2右侧看的图l设施的背视图4是沿图3的线4-4得到的图l设施的平面图5是沿图3的线5-5得到的图l设施的曱板的俯视图;示用于完井/油气开釆工作的钻井月池和井台、以及相应的海底井口布置;图7是位于图i设施的井台之上的活动完井钻机及其相关的液压千斤顶滑动装置的俯视图8是沿图7的线8-8获得的图7所示液压千斤顶滑动装置的一部分 的横剖面图9是沿图8的线9-9实现的横剖面图IO是沿图8的线10-10实现的横剖面图11A-11D是图l设施的半示意性正视图,表示按照本专利技术使油气田 开发钻井与完井/油气开釆工作并行进行的方法的步骤。具体实施例方式参照附图,图1、 2和3示出海上浮动设施或结构10。所示的特殊结 构是已知类型的平台如可伸展式吃水平台(EDP),但也可使用现有技术 中已知的其它类型的结构,例如张力腿平台(TLP) 、 SPAR平台(深水 浮筒平台)、和深吃水半潜式平台。实际上,如将要指出的,可以使用任 何能够支撑干树完井/采油系统的浮动结构。EDP、如结构10是现有技术 中熟知的,其如文献US 7,037,044中所例举描述的,该文献的公开内容通 过引用合并在此。简要地说,结构或可伸展式吃水平台10包括被几个(一 般为三个或四个)可调节浮力柱14支撑在水面之上的壳体结构12,可调 节浮力柱14在它们的下端部被连接在具有中心孔17的垂荡板16上。壳体 结构12包括几个甲板,图中只示出了顶部曱板或上曱板18。顶部甲板或 上甲板18支撑如下面将详细描述的钻井、完井和釆油装置,并支撑其它结 构和设备,例如工作人员居住区20以及一个或更多个起重机22。EDP10通过系泊系统被固定于海底,所述系泊系统包括一组从所述维 构、如图所示从垂荡板16延伸的锚绳24。如下面将要描述的,锚绳24通 过绞车(未示出)加以控制,可操作绞车以便相对海底移动EDP10的位置。 可选地,可以使用现有技术中公知类型的(被供以动力的)动力定位系统。壳体结构12配有两个穿过所有甲板延伸的开口或月池,以便提供到海底的通道。如下面将要描述的,第一较小的月池是钻井月池26 (见图 2、 5和6),而第二较大的月池是容纳多个采油立管槽位的井台28。第一或固定钻井钻机30在钻井月池26之上固定于上甲板18,钻井钻 机30可操作以本文档来自技高网
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【技术保护点】
同时进行油气田开发钻井与完井或油气开采工作的浮动设施,该浮动设施包括: -壳体结构,其包括甲板和第一开口及第二开口,每个所述开口提供穿过所述甲板到达海底的通道; -第一钻机,其在所述第一开口上方固定于所述甲板,所述第一钻机可操作以经由所 述第一开口进行油气田开发钻井;和 -第二钻机,其可移动地在所述第二开口上方位于所述甲板上,所述第二钻机可相对所述甲板水平地移动,并且可操作以便经由所述第二开口进行完井和油气开采工作; 其中,所述第一钻机和第二钻机是可同时操作的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-3-26 60/896,9881.同时进行油气田开发钻井与完井或油气开采工作的浮动设施,该浮动设施包括-壳体结构,其包括甲板和第一开口及第二开口,每个所述开口提供穿过所述甲板到达海底的通道;-第一钻机,其在所述第一开口上方固定于所述甲板,所述第一钻机可操作以经由所述第一开口进行油气田开发钻井;和-第二钻机,其可移动地在所述第二开口上方位于所述甲板上,所述第二钻机可相对所述甲板水平地移动,并且可操作以便经由所述第二开口进行完井和油气开采工作;其中,所述第一钻机和第二钻机是可同时操作的。2. 如权利要求1所述的浮动设施,其中,所述第二开口被构形成容纳 多个釆油立管槽位。3. 如权利要求1所述的浮动设施,其中,所述第一钻机可操作,以使 钻柱穿过所述第一开口延伸并操纵该钻柱。4. 如权利要求3所述的浮动设施,其中,所述钻柱穿过高压钻井隔水 导管延伸。5. 如权利要求1所述的浮动设施,其中,所述第二钻机可操作,以使 采油立管和生产油管延伸到海底。6. 如权利要求1所述的浮动设施,其中,所述第二钻机可在一与所述 甲板基本平行的平面内、沿第一轴线和沿基本垂直于所述第一轴线的第二 轴线移动。7. 如权利要求1所述的浮动设施,其中,所述第二钻机安装在液压千 斤顶滑动装置上。8. 如权利要求7所述的浮动设施,其中,所述液压千斤顶滑动装置包 括一对平行的支撑在所述甲板上或者支撑在该曱板之上的纵梁。9. 如权利要求8所述的浮动设施,其中,所述液压千斤顶滑动装置还 包括一对平行的滑动安装在所述纵梁上的横梁。10. 如权利要求9所述的浮动设施,其中,所述第二钻机安装在一滑 台上,所述滑台滑动地安装在所述横梁上。11. 如权利要求9所述的浮动设施,其中,所述液压千斤顶滑动装置 还包括纵向液压夹紧千斤顶系统,其可操作以使所述第二钻机相对所述 纵梁平移;和横向液压夹紧千斤顶系统,其可操作以使所述第二钻机相对 所述横梁平移。12. 用于进行油气田开发钻井与完井/油气开采工作的系统,该系统包括-浮动设施,其具有曱板以及月池和井台;國第一钻机,其在所述月池上方固定于所述甲板,并且可操作以经由 所述月池在海底中进行油气田开发钻井;以及-第二钻机,其在所述井台上方活动地安装在所述曱板上,并且可操 作以便在所述第 一钻机进行油气田开发钻井时经由所述井台在海底进行完 井和油气开采工作。13. 如权利要求12所述的系统,其中,所述浮动设施选自由可伸展式 吃水平台、张力腿平台、SPAR平台、和深吃水半潜式平台构成的组。14. 如权利要求12所述的系统,其中,所述第一钻机可操作以使钻柱 穿过所述第一开口延伸并操纵该钻柱。15. 如权利要求14所述的系统,...

【专利技术属性】
技术研发人员:TW埃勒森
申请(专利权)人:泰克尼普法国公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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