水下生产系统及工程

第1章 海洋油气生产装备概论 1

1.1 引言 1

1.2 海洋油气开发工程模式 2

1.3 海洋油气生产装备 3

1.3.1 海洋油气生产平台 3

1.3.2 水下生产系统 7

1.3.3 水下管缆系统 12

第2章 水下管道系统 14

2.1 海底管道 14

2.1.1 概述 14

2.1.2 分类 15

2.1.3 发展现状 16

2.1.4 技术前沿 18

2.2 立管系统 22

2.2.1 钻井立管 22

2.2.2 生产立管 25

第3章 水下井口装置及采油树 32

3.1 水下井口装置 32

3.1.1 水下井口装置发展概述 32

3.1.2 典型水下井口装置 33

3.1.3 水下井口关键技术 35

3.2 水下采油树 39

3.2.1 水下采油树的发展概况 39

3.2.3 水下采油树的分类 44

3.2.4 水下采油树关键零部件 45

3.2.5 水下采油树关键技术 49

第4章 水下处理系统 53

4.1 水下处理技术 53

4.1.1 概述 53

4.1.2 未来发展方向 54

4.2 水下增压系统 55

4.2.1 发展概述 55

4.2.2 分类与选型 56

4.2.3 典型设备 58

4.3 水下分离器 60

4.3.1 概述 61

4.3.2 水下分离器设计标准 62

4.3.3 水下液液分离装置 63

4.3.4 水下气液分离技术 65

4.3.5 除砂装置 66

4.3.6 油气水多相分离装置 67

4.3.7 存在的问题和前景展望 68

第5章 水下管汇和管道终端 69

5.1 水下管汇 69

5.1.1 概述 69

5.1.2 PLEM结构组成 69

5.1.3 PLEM主要功能 72

5.1.4 PLEM设计要点 73

5.1.5 PLEM材料选择与建造工艺 74

5.2 管道终端 77

5.2.1 概述 77

5.2.2 PLET结构组成 78

5.2.3 PLET设计要点 79

5.2.4 PLET建造工艺 81

第6章 水下跨接管和水下连接器 84

6.1 引言 84

6.2 水下跨接管 84

6.2.1 水下跨接管分类 84

6.2.2 水下跨接管结构组成 88

6.2.3 水下跨接管设计 88

6.3 水下连接器 89

6.3.1 概述 89

6.3.2 水下连接器分类及工作原理 89

6.3.3 典型水下连接器产品 94

6.3.4 水下连接器关键技术 96

第7章 水下控制系统及分配单元 98

7.1 概述 98

7.2 水下控制系统的类型 99

7.2.1 全液压控制系统 99

7.2.2 电液控制系统 101

7.2.3 全电控制系统 102

7.3 水下控制模块（SCM） 103

7.3.1 SCM的组成及功能 103

7.3.2 典型SCM产品 104

7.3.3 SCM设计要点 105

7.4 水下传感器 106

7.4.1 压力传感器 106

7.4.2 温度传感器 106

7.4.3 压力温度组合传感器 107

7.4.4 含砂量传感器 107

7.4.5 清管球检测器 107

7.4.6 差压传感器 108

7.5 水下分配单元 108

7.5.1 水下分配单元的结构形式 108

7.5.2 电气分配模块 110

7.5.3 液压分配模块 110

7.5.4 水下脐带缆终端装置 110

7.6 水下动力单元 110

7.6.1 电力单元（EPU） 111

7.6.2 液压动力单元（HPU） 112

7.6.3 不间断电源（UPS） 114

第8章 水下生产系统安装技术 116

8.1 概述 116

8.2 水下管缆安装技术 117

8.2.1 拖管法 117

8.2.2 铺管船法 119

8.2.3 立管吊装牵引 122

8.3 水下生产设备安装技术 123

8.3.1 传统安装方法 123

8.3.2 新型安装方法 124

8.3.3 各种安装方法适用性对比表 127

8.4 安装资源需求 128

8.4.1 安装船舶 128

8.4.2 安装辅助机具 130

8.4.3 水下机器人 131

第9章 水下生产系统测试制造技术 136

9.1 概述 136

9.2 水下生产系统规范与推荐做法测试要求 138

9.2.1 水下生产系统规范 138

9.2.2 一般要求和推荐做法测试要求 139

9.3 FAT 140

9.3.1 水下采油树FAT 140

9.3.2 跨接管FAT 143

9.3.3 管汇FAT 143

9.3.4 FAT注意事项 144

9.4 SIT 144

9.4.1 SIT目的及主要内容 144

9.4.2 SIT主要流程 145

9.4.3 SIT注意事项 146

9.5 SWT 147

第10章 海上油气田开发模式 148

10.1 概述 148

10.2 海上油气田开发模式的主要影响因素 149

10.2.1 海洋环境载荷的影响 149

10.2.2 水深的影响 150

10.2.3 离岸距离的影响 151

10.2.4 地质地貌条件的影响 151

10.2.5 油藏特性的影响 151

10.2.6 油田产能和寿命的影响 151

10.2.7 投资风险 151

10.2.8 政策影响 152

10.2.9 当地基础设施 152

10.2.10 修井的要求 152

10.2.11 开发资源的限制 152

10.2.12 平台退役成本和技术 152

10.3 海上油气田主要开发模式 153

10.3.1 以导管架为基础的开发模式 154

10.3.2 以顺应塔平台为基础的开发模式 154

10.3.3 以浮式生产储油装置为基础的开发模式 155

10.3.4 以张力腿平台为基础的开发模式 158

10.3.5 以深吃水立式平台为基础的开发模式 160

10.3.6 以半潜式平台为基础的开发模式 161

10.3.7 利用水下回接到已有设施的开发模式 163

10.3.8 全水下的开发模式 163

10.3.9 海上油气田常用开发模式对比 164

10.4 典型深水开发模式案例 165

10.4.1 美国模式 166

10.4.2 巴西模式 167

10.4.3 西非模式 168

参考文献 169