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基于张力腿平台开发模式

/development mode based on Tension Leg Platform/
条目作者赵天奉

赵天奉

最后更新 2024-12-03
浏览 153
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张力腿平台与不同的采油气方式相结合组成的开发方案。

英文名称
development mode based on Tension Leg Platform
所属学科
石油与天然气工程

张力腿平台(TLP)是深水浮式平台的一种典型型式,由上部组块、浮体、张力腿、顶张力井口立管、悬链式立管和桩基础构成。浮体的作用是提供足够的浮力使张力腿始终处于拉紧状态,并能支撑上部组块和立管等的重量。张力腿的作用是将浮式平台拉紧固定在海底的桩基础上,使平台在环境力作用下的运动响应控制在允许的范围内。TLP平台是一种半顺应半固定式结构,其结构特点是水平方向顺应和竖直方向约束,并对上部重量非常敏感,它稳定性好,可采用干式采油树,操作、维护及维修简单,适用于300米以上的深水海域,通常作为生产平台使用。

由于TLP平台无储油能力,需要与海底管道或浮式生产储卸油装置(FPSO)配套使用。根据油气处理方式和外输方式的不同,以TLP平台为基础的开发模式主要包括:①TLP+外输管道开发模式。②TLP+浮式生产单元(FPU)+外输管道开发模式。③TLP+水下井口+外输管道开发模式。④TLP+FPSO开发模式。⑤TLP+水下井口+FPSO开发模式。

由于TLP不能储油,生产出来的油气经处理后必须马上外输。如果距离海岸较近,或者附近已建有管网或其他储油设施,可依靠外输管道将油气送往岸上设施(图1),这也是TLP比较常用的开发模式。

图1 TLP+外输管道开发模式示意图图1 TLP+外输管道开发模式示意图

特点包括:①采用干式采油树,同时也可回接水下井口。②井口相对集中。③预钻井或TLP平台钻井。④一般采用张紧式刚性生产立管,也可悬挂钢质悬链式立管。⑤具有钻/修井设施和生产功能。⑥原油通过管道外输。⑦建设周期较长。

图2 TLP+FPU+外输管道开发模式示意图图2 TLP+FPU+外输管道开发模式示意图

属于TLP+外输管道开发模式的派生形式,特点基本相同,主要不同点在于减少TLP平台上的有效荷载。由于TLP平台对上部有效荷载极为敏感,为了减小TLP上部的有效荷载,TLP平台仅作为井口平台及仅保留钻机设施的钻/修井平台,油气处理等均在FPU上进行,FPU处理过的油气通过管道外输,平台在钻/修井期间需要钻井供应船来协助,因此平台的有效荷载明显减少,大大缓解了TLP平台对有效荷载敏感的矛盾(图2)。

基本与TLP+外输管道开发模式相似,只是依托TLP平台,利用水下井口开采平台周边的油气藏,TLP平台除具备生产处理能力外,还可回接水下井口,因而这种开发模式适合于既有集中井进行干式开采,又有分散水下卫星井进行湿式回接的大型油田的开发,水下井口采出的油气通过海底管道混输到TLP中心平台进行处理,然后利用管线并入管网后外输(图3)。

图3 TLP+水下井口+外输管道开发模式示意图图3 TLP+水下井口+外输管道开发模式示意图

墨西哥湾的塞拉诺(Serrano)和奥勒冈(Oregano)油气田开发采用了水下回接的方法,该油田水深1036.3米,通过水下生产系统回接到位于水深为859.4米的Auger TLP平台,Oregano油田开采出来的是原油,Serrano油田开采出来的是天然气伴生凝析油。

与模式TLP+外输管道开发模式基本相同,唯一的区别是不需要外输管线,取而代之的是用FPSO储油,处理的原油用穿梭油轮外运。这种模式只适用于油田,钻(修)井设施放在TLP上,TLP仅作为井口和钻(修)井平台,原油等的处理均在FPSO上进行(图4)。由于FPSO本身除具备生产能力外,还可以回接水下井口,因而这种开发模式适合于既有集中井进行干式开采,又有分散水下卫星井进行湿式回接的大型油田的开发。安哥拉的基宗巴(Kizomba)油田就是将TLP和FPSO联合使用。

图4 TLP+FPSO开发模式示意图图4 TLP+FPSO开发模式示意图

特点包括:①采用干式采油树,同时也可回接水下井口。②井口相对集中。③预钻井或平台钻井。④一般采用张紧式刚性生产立管,也可悬挂钢质悬链式立管。⑤具有钻/修井设施。⑥FPSO进行原油处理和储存。⑦穿梭油轮外运原油。⑧仅适用于油田。⑨建设周期较长。

基本与TLP+FPSO开发模式相似,只是依托FPSO,利用水下井口开采平台周边的油气藏,水下井口采出的油气通过海底管道混输到FPSO进行处理,利用穿梭油轮进行原油外输。由于FPSO本身除具备生产能力外,还可以回接水下井口,因而这种开发模式适合于既有集中井进行干式开发,又有分散水下卫星井进行湿式回接的大型油田的开发。

  • 王懿,陈建义,段梦兰,等.水下生产系统及工程.青岛:中国石油大学出版社,2017.
  • 《海洋石油工程设计指南》编委会.海洋石油工程设计指南(第十二册):海洋石油工程深水油气田开发技术.北京:石油工业出版社,2011.

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