水下立式采油树是最早出现的水下采油树结构形式,主要由采油树本体、油管悬挂器、采油树帽、水下井口等部件组成(图1),具有水下采油树的共有功能,将海底采出的油气通过与其顶部相连的生产立管直接输送到水面处理设施中。
水下立式采油树
生产主阀安装在垂直通道上的直立于海床的采油树。又称水下常规采油树。
- 英文名称
- subsea christmas vertical tree
- 又称
- 水下常规采油树
- 所属学科
- 石油与天然气工程
包括:①采油树油管内的主阀门垂直地安装在油管悬挂器的顶端,生产主阀和生产翼阀及井下安全阀安装在一条垂直线上,这种结构布置导致井径狭小,妨碍修井管串的通过,若要修井,则要拆除采油树以便修井管串下入,使得修井作业复杂、修井成本大幅度上升。②油管悬挂器位于水下井口内,其安装在采油树安装之前完成。③油管和环空通道垂直穿过采油树的主体。④在出油管式采油树内,出口与生产孔最大成15°角,以便于泵送作业工具的通过。⑤采油树生产通道也是堵头和工具下入到油管或完井管柱的通道。
立式采油树按环空和生产通道配置形式可分:①单通道立式采油树。生产主阀位于油管悬挂器正上方;生产孔与采油树系统同心;环空位于采油树油管头四通内,采油树无环空通道;可以在不干扰完井的情况下回收采油树。②双通道、多通道立式采油树。内部配备有专用的生产和环空通道;主阀体内的所有阀门位于油管悬挂器的正上方;修井或维修操作需移除采油树时,油管可以静置;所有井下功能从采油树底部到油管悬挂器顶部通过液压或电气连接;适用于修井频繁,大修没有预期的浅水和深水环境(图2)。
包括:①钻井后无须移动防喷器即可完井,安装采油树时只需1次防喷器下入作业。②更换采油树时无须取出完井管柱。③无须完井即可进行采油树的回收。④立管不与采油树直接连接。⑤不需水下测试采油树。⑥成本相对较低。
包括:①无法直接修井,需先移开采油树后再修井,缺乏快速有效的安装和修井通道。②需要完井导向器实现油管悬挂器的安装定位。③不同的立式采油树和不同的水下井口不兼容。④不支持大通道完井(大于5.5英寸)(1英寸=2.54厘米)和数量较多的井下射孔。⑤水下使用、维修困难。
主要适用于油管尺寸较小、高压油气藏、井控复杂、修井作业少或不需要修井以及实施单井口卫星井开发的水下油气田开发工程。