水下生产系统一般要求和推荐做法标准
水下生产系统-课件
通过压力对管子的压力的计算，就可以对管汇系统的钢 框架进行设计。
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三、管汇
主要的连接的目的是保证管子内部密封，对于深水，所有 的密封试验，水压应该是双向的。下面主要介绍连接方式：
夹具连接的套筒 螺栓连接的法兰的横断面
一组筒夹连接装置
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三、管汇
连接器的设计： 连接器的设计： 应该主要考虑水深、连接的位置、安装方法。此外连接器的 选择和设计也受以下因素影响：
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二、采油树
采油树类型 采油树主要有两种类型：一种为传统型也称作直立型 的，另一种为水平型的，水平型的采油树从1992年以 后开始普遍应用。这两种类型的采油树都包括一个在 钻井后能牢固地附着在油井顶端井口构架中的卷线筒， 还包括由阀门组成的阀门组，阀门组主要用来在测试 和闭井时调节出井油量。此外，油嘴对出井油量也可 进行调节。水平型采油树由阀门放置的位置而得名， 除此之外，水平采油树的油管悬挂器是安装在采油树 上而不是安装在井口头上。另外，由于水平采油树的 顶端设计使防喷器（BOP）可以直接安装在采油树上。 目前，甚至已经普遍认为水平型是唯一用于海底的采 油树类型。
水平采油树的油管 悬挂器
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二、采油树
悬挂器可以是滑动的或者是心轴形式。滑动形式的悬挂器 用齿固定在油管上，由于油管的重量施加在悬挂器上，齿 和油管咬合，滑动型悬挂器拉住下部的锥体的后面，产生 向内的力。夹紧的压力随着管子的重量的增加而增加。 心轴形悬挂器通过连接最后的接头和底部悬挂的线而放置 在油管上，通过螺丝固定。
阀门： 阀门：
阀门的选择主要由应用范围决定。门阀一般应用于BOP组 件、采油树和管汇。球阀在水下使用中，从操作和价钱角 度要优于门阀。由于球阀目前使用非金属的密封和涂料， 使得球阀的应用水深更深。 门阀应用尺寸要比球阀的小，球阀的应用尺寸在10英寸或 者更大的范围。
水下生产系统基本组成
ROV技术
Oceaneering AS的ROV产品
E-Magnum
Minimum ROV
Hydra MAGNUM ROVs:
E-Magnum Minimum ROVHydra MAGNUM ROVs
三种ROV都可在水深为3050m 安全操作
ROT技术
URT修井工具
图 9 跨接管的测量,预制,安装示意图
基本设备----采油树
基本设备----采油树
水下卧式采油树
复合电液压控制 ROV操作面板
大通道油管头设计 无需移动采油树就可以进行修井作业 16个,三类阀门 SCSSV,生产阀,化学药剂注入阀可 以直接关断(ESD) 组 成:采油树帽,油管挂,本体等 新技术:湿式电接头
基本设备----采油树
大通道油管头设计
UMBILICAL HYDR.(2HP\2HL\1RETURN) 5CHEM EL(electricity\single) 5线MQC
Electricity Single
化学药剂 分配单元
Chemica l 液压跨接管 化学药剂注入 电力信号
液压液 分配单元 HydraulicLI C
SCM1 TREE1
水下控制系统
特征: 水深可达3000 米; 紧凑,轻便和小巧,安装方便 ; 功能齐全:每个标准模块里, 共有32种控制功能; 可使用常规的ROV进行维修和 检测; 可靠性高 ; 目前已在墨西哥湾,西非深水油 田广泛使用.
在墨西哥湾某深水 油田(1500米)典 型的水下控制系统
水下控制管束
1--高压液压线 轴向护条 铠装钢丝 沥青层 填料 2--高压液压备用线 3--液压回流线 4--低压液压线 5--低压液压备用线 6--化学药剂注入线 7--化学药剂注入线 8-10化学药剂注入备用
水下生产系统开发模式和工程方案设计
（ 中海油研 究总院，北 京 １ ０２ ０ ０ ７）
摘
要
主要介绍 目前 国内外水下生产系统几种 常见的开发模式。通过实例详细介绍这几种开发模 式的应用 范
围和主要特点，同时对水 下生产系统工程方案设计 中须要考虑 的问题进行 了论述。
关 键 词 ：水下生产系统； 开发模式； 工程设计
多 口井 ；（） 口头 、采 油树及 管汇 可 以分批 到货 ，井 口头 供货 周期 短 ，钻井 可 以先 期进 行 ，可 以缩短 ３
工期 ；（）可 以设 施一 个脐 带缆 水下 分配 装置 （ ＵＴ ４ Ｓ Ｕ）即可满足 要求 ；（）跨 接管 、连接 头等 附件数 ５ 量 多、 费用高 ：等 等 。
清 管球 ；
水 下发 球清 管技术 在水 下 生产系 统 中应用 得 非常广 泛 ，深水 、浅水 都有 应用 ，技 术 已经成 熟 。相
比于水 下发 球 ，水 下收球 应 用较 少 ，主 要原 因 是大部 分水 下生 产系 统采 用 的是水 下井 口直接 回接 到上 部 处理 设施 或直接 上 岸 ，因此通 常采 用 的都 是水 下发球 、 水上收 球方 案 ，无需进 行水 下 收球 。
２ 水 下 生 产系 统 工 程 设 计
随着水 下 生产系 统应 用的 日益广 泛 ，水下 生 产系统 的设计 已经成 为各 大石油 公 司、院校 等研 究 的
重 大课 题 。对于 一定 水深 的水 下设 备 的安装 、调 试 以及 操 作 、维 修 ，人 已经无 法进入 海底 进行 操 作 ， 而 是通 过水 下机械 人 ＲＯ 进 行辅 助作 业 ， 自动 化要 求程度 高 。 因此 在 水下 生产 系统设计 中必须 考虑 Ｖ 可 靠地 设计 思路 ，从 而尽量 减少 不必 要 的操 作 ，降低 费用 。本 文下 面将 重点介 绍 以下水 下生 产系统 工 程 设计 中需要考 虑 的一些主 要 问题 。 ２１清管 方案 ．
水下生产系统
水下生产系统1 引言1.1 范围目前深水油气田开发面临的主要挑战是，缺少一个稳定的平台用于支撑生产设施并将生产流体输送到这些设施。
而水下生产系统可以提供一种具有成本竞争力的开发方案，可减少乃至完全消除（在个别情况下）对地面生产设施的需求。
图1.1-水下生产系统提供一种高效，经济的深水油气田开发方案本研究主要是为了对水下生产系统进行概述。
论述的关键主题包括：·水下生产系统主要部件及其功能的一般说明；·水下生产设施的界面要求；·水下开发油田工程模式的考虑；·风险区域和风险管理问题的识别。
1.2 条例、规范和标准1.2.1 国际规范·ANSI B31.3《化工厂及炼油厂管道》；·API RP 2R《海上钻井隔水管接头的设计、评估和试验》；·API 5A《套管、油管和钻杆规范》；·API 5AC《套管、油管和钻杆规范》；·API 5D《钻杆规范》；·API 5L《管道规范》；·API 6A《井口和采油树设备规范》；·API 6D《管道阀门规范》；·API 8A《钻井和采油提升设备》；·API 14A《井下安全阀规范》；·API 148《井下安全阀系统设计安装与操作的推荐做法》；·API 14D《海上服务用井口地面安全阀和水下安全阀规范》；·API 16A《钻穿设备规范》；·API 17D《水下井口和采油树设备规范》；·API 17G《完井修井隔水管系统的设计和操作》；·ASME IX《焊接和钎焊资格》第二条焊接程序资格和第三条焊接操作资格；·ASME V《锅炉及压力容器规范》（第五卷无损检测）；·ASME VI I《锅炉及压力容器规范》（第八卷压力容器建造规范第1册和第2册）；·ASME/ANSI B16.34《阀门法兰、螺纹和焊接端》；·DIN 50049-EN 10 204《材料试验文件》；·DnV《修井控制系统电气要求》；·DnV《水下生产系统的安全性和可靠性》；·DnV《认证说明》第2.7-1条“吊装证书要求”（海上容器）；·DnV RPB401《阴极保护设计推荐做法》；·EN 10204《金属制品一检验文件的类型》；·FEA-M 1990《海上平台电气设备条例》；·IEC 92.101《船用电气装置》定义和一般要求；·IS0 10423《井口和采油树规范》(代替API 6A);·IS0 10432-1《井下安全阀标准》；·IS0 10433《海上服务用井口地面安全阀和水下安全阀规范》（代替AP1 14D）；·IS0 13628《石油天然气行业钻井和采油设备》；·IS0 13628-1《石油天然气行业水下生产系统一般要求和推荐做法》；·IS0 13628-2《石油天然气行业水下和海上应用挠性管系统》；·IS0 13628-3《石油天然气行业输送管道泵送系统》；·IS0 13628-4《石油天然气行业水下井口和采油树》；·IS0 13628-5《石油天然气行业水下控制系统的设计和操作》；·IS0 13628-6《石油天然气行业水下生产控制系统》；·IS0 13628-7《石油天然气行业修井/完井隔水管系统》；·IS0 13628-9《石油天然气行业遥控操作机具(ROT)维修系统》；·IS0 14313《管道阀门规范》（闸阀、旋塞阀、球阀和止回阀）（代替API 6D）；·IS0 3511《过程测量控制功能和仪表设备的符号表示法》；·IS0 898《第一部分螺栓、螺纹和螺母》；·IS0 9001《质量体系：设计/开发、生产、安装和维修的质量保证模型》；·NACE MR-01-75-94《材料要求：油田设备用耐硫化物应力裂纹的金属材料》；·NACE RP0475《注水用材料》；·NAS 1638《国家宇航标准：液压控制系统用零件的清洁度要求》；·SAE J343《SAE 100R系列液压软管和装置的试验和程序》；·SAE J517《液压软管》。
水下油气生产系统介绍
水下油气生产系统介绍1. 引言水下油气生产系统是在水下油气开发中使用的一种关键设备，它能有效地从水下油气田中开采、输送和处理油气资源。
本文将介绍水下油气生产系统的基本组成部分、工作原理以及主要应用领域。
2. 水下油气生产系统的基本组成部分水下油气生产系统主要由以下几个关键组成部分构成：2.1 井口设备井口设备包括井口树、井口带闸、井口阀等，用于控制井口油气的流动和压力。
井口设备通常通过一系列的管道和阀门与下面的生产设备相连接。
2.2 生产设备生产设备的主要作用是将从井口输送上来的油气进行分离、处理和储存。
生产设备通常包括分离器、储罐、压力控制装置等。
分离器用于将油、气和水等不同的成分进行分离，储罐则用于储存分离后的油气产品。
2.3 输送设备输送设备用于将生产设备中分离后的油气产品输送到陆地或其他的油气加工设施。
输送设备通常包括油气管道和泵站等，它们能够将油气产品以高效、安全的方式从水下油气田中输送出来。
2.4 控制系统控制系统是水下油气生产系统的核心部分，它能够监测和控制整个系统的运行。
控制系统通常由传感器、仪表、控制阀等组成，它们能够对油气生产系统的各个参数进行监测和调整，以保证系统的稳定运行。
3. 水下油气生产系统的工作原理水下油气生产系统的工作原理可以分为以下几个步骤：3.1 井口开采在水下油气田中，通过钻井等方式开采出井眼，形成井筒。
然后，通过下沉到井口的生产设备，将井口树放置在井筒顶部，与井筒连接。
3.2 油气分离当油气从井筒中运输到井口设备时，井口设备会对其进行初步的分离。
通过井口设备中的管道和阀门，将油、气和水等不同成分进行分离。
3.3 油气处理分离后的油气产品会进一步进入生产设备，进行更加细致的处理。
生产设备中的分离器将油、气和水等不同成分进行彻底的分离，以获取纯净的原油和天然气产品。
3.4 油气输送处理后的油气产品将通过输送设备，如油气管道和泵站等，进行长距离的输送。
输送设备能够将油气产品以高效、安全的方式从水下油气田中输送到陆地或其他的油气加工设施。
水下生产系统标准体系分析
源行业海 洋 深 水 石 油 工 程 标 准 化 技 术 委 员会秘书处委托项目(２０１７ＯＴ － ＫＧ０１) 第一作者:谭越(１９７８—) ꎬ男ꎬ博士ꎬ高级工程师 研究方向:海洋工程装备标准化、海工结构
ｏｆ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ) 下的水下生产
设备分 委 会 ( ＳＣ１７￣ Ｓｕｂｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ｓｕｂｓｅａ Ｐｒｏ￣
ｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ) 负责制修订ꎬ主要是规定了水
下生产系统设备性能ꎬ也包括设计和工艺规范等
方面ꎬ包括以下几个部分[８] :①水下设备ꎻ②挠性
关键词:水下生产系统ꎻ标准体系ꎻ国外先进标准ꎻ国际标准 中图分类号:Ｕ６７４. ３８ꎻＴＥ９５２ 文献标志码:Ａ 文章编号:１６７１￣７９５３(２０１９)０３￣００７３￣０５
海洋石油生产从浅水发展到深水ꎬ海洋工程 技术的发展推动了标准的系列化进程ꎬ水下生产 系统( ｓｕｂｓｅａ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍꎬ ＳＰＳ) 在国外已形 成较为完整的标准体系[１] ꎬ而国内由于受到深水 油气田开发进程的限制ꎬ尚未形成完善的水下生 产系统标准体系ꎮ 由于缺乏统一规划ꎬ对国外标 准缺乏认真细致的分析ꎬ在采标过程中存在着完 全照搬ꎬ标准选题不当ꎬ盲目采标等问题ꎮ 因此ꎬ 开展水下生产系统标准体系梳理ꎬ对国外先进标 准体系进行对比分析ꎬ提出构建我国水下生产系 统标准体系的建议ꎮ
( ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ) 、 推 荐 做 法 ( ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｐｒａｃ￣ 件ꎬ通常包含规范和推荐做法的相关要素ꎮ
6水下生产控制系统
水下生产控制系统验证测试水下生产控制系统应进行质量鉴定试验以验证设备在特定工作条件下的性能。
作为替代，制造商应提供与工业实际（设备按指定要求即将完成的）相一致的证明文件或其他客服证据。
这一条款规定了用来鉴定产品设计的质量鉴定试验。
用于设计鉴定的设备或工装夹具应该是在设计，尺寸和材料方面具有代表性的生产模型。
如所设计产品的安装，形式，功能或材料上有任何变化，制造厂应文字记录这些变化对产品性能的影响。
重大的设计变动就成为一个新的设计需要重新认证（重大变动是指由制造厂确定的影响产品在其作业环境中性能的变化）。
如材料的适应性能通过其他方法实现，材料的变化不需要重新认证。
应对SEM进行形型式试验以鉴定温度循环和振动相关的设计。
进行所有试验时应考虑人员安全和对周围区域潜在的破坏。
宜进行综合实验程序以确保满足控制系统的性能要求。
1.质量鉴定试验1.1净水压力试验（内部和外部）作为质量鉴定试验的一部分，宜对所有的受压组件或装备进行静水压力试验。
额定压力小于或等于103.4MPa（15000 psi）时应在1.5倍的设计压力下进行静水压力试验。
额定工作压力超过103.4MPa（15000 psi）时的内部净水压力试验应在1.25倍设计压力下进行。
外部静水压力试验应在1.1倍设计围压下进行。
试验压力应在任何组件，管线或节点没有外部流体泄露的情况下最少保持10min。
试验期间所有的液压蓄能器应与回路隔离。
控制设备的低压部分，如适用，包括储液罐，低压过滤器，泵吸入管线和系统返回管线，都不进行静水压力（试验压力）试验。
1.2 最小和最大温度试验应进行质量鉴定试验以证明小于或等于最小额定工作温度，大于或等于最大额定工作温度时的设备性能。
1.3 周期试验对具有周期操作性能的设备应进行模拟长期现场作业的质量鉴定试验。
试验周期应等于或超过指定应用的周期。
2.出厂验收试验（FA T）2.1 概述水下控制系统组件的FA T应在发货前进行。
给排水工程规范要求之地下室排水系统管道布置及支撑标准
给排水工程规范要求之地下室排水系统管道布置及支撑标准地下室排水系统是建筑物中重要的组成部分，它承担着将地下室的污水和雨水排放到下水道或处理设备的功能。
为了确保地下室排水系统的正常运行，必须按照规范要求进行管道布置及支撑标准的设计和施工。
本文将详细介绍地下室排水系统管道布置及支撑的规范要求。
地下室排水系统管道布置要求：1. 管道布置应合理紧凑，尽量减少管段数量和长度，并确保管道的斜度和坡度符合规范要求。
一般来说，污水管道的坡度应大于0.5%，雨水管道的坡度应大于1%。
2. 根据地下室的使用功能和实际需要，合理设置污水管道、雨水管道和通气管道。
污水管道和雨水管道应分开布置，避免二者混合。
3. 对于复杂的地下室排水系统，应使用管道布置图进行设计，并按照图纸要求进行施工。
图纸应包括管道的走向、连接方式、管材规格等信息。
地下室排水系统管道支撑标准要求：1. 管道支撑应牢固可靠，能够承受管道自重和流体压力，并能够吸收振动和位移。
常用的管道支撑方式包括吊挂、支架和悬挑等。
2. 管道支撑应均匀分布，管段之间的距离不应过大，一般不超过3米。
对于大型管道，应设置更多的支撑点，保证管道的稳定性。
3. 管道支撑材料应符合规范要求，一般使用钢材或镀锌铁皮制作的支架和吊座。
支撑件的安装应符合设计图纸要求，并严格按照相关标准进行施工。
地下室排水系统管道布置及支撑的常见问题及解决方法：1. 管道悬挂不稳定：在管道悬挂点周围加装橡胶或橡胶减震垫，能够有效吸收振动和位移，提高管道的稳定性。
2. 管道布置过于拥挤：可以通过合理布局和优化管道走向来减少管段数量和长度，降低施工难度和成本。
3. 管道支撑材料选择不当：应选择耐腐蚀、强度高的材料，并严格按照相关标准进行选材和施工，以确保管道的使用寿命和安全性。
综上所述，地下室排水系统管道布置及支撑标准是确保地下室排水系统正常运行的重要因素。
合理的管道布置和可靠的管道支撑，能够保证排水系统的安全性和稳定性。
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编号 API 17 A
名称
Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems：General requirements and recommendations 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：一般要求和推荐做法
API 17 B
API 17C
API 17 D
API 17 E
API 17 F
API 17 G
API 17 H
中国海洋石油总公司 API 17 I systems ：Installation of the control umbilical
一、水下生产系统设计标准
DESCRIPTION Surface wellhead and tree equipment Design and operation of subsea systems Materials for H2S Service Flexible pipe TFL systems Subsea wellhead and tree equipment Production control umbilicals Subsea controls Design & operation of completion/workover risers ROV interfaces API Standard Spec 6A RP 17A NACE MR-01-75 RP 17B RP 17C Spec 17D Spec 17E Spec 17F RP 17G RP 17H ISO Standard 10423 13628-1 15156 13628-11 13628-3 13628-4 13628-5 13628-6 13628-7 13628-8
Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part9 ：Remotely operated tool (ROT) intervention systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第九部分：遥控作业工具干预系统 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part10 ：Specification for bonded flexible pipe 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第十部分：捆绑式挠性管道 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part11：Flexible pipe systems for the subsea and marine riser applications 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第十一部分：水下挠性管道和立管 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part 12 ：Dynamic production risers 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第十二部分：动态生产立管 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part 14 ：Intervention Work Over Control System 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第十四部分：修井作业控制系统 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part 15 ：Subsea structures and manifolds 石油天然气工业水下生产系统设计与ble pipe
Bonded flexible pipe ROT Intervention System Dynamic Risers
Spec 17J
Spec 17K RP 17M RP2RD
13628-2
13628-10 13628-9 16389
中国海洋石油总公司
6
编号 ISO 13628-1
质量控制体系 安全风险管理体系
可行性研究
ＯＤＰ
中国海洋石油总公司
3
一、水下生产系统设计标准 ISO 13628 API 17
1999年第一版本（9部）
2005年修订完善（15部）
DNV、ASME、
NACE
ISO 13628 标准体系基本采用API 17
新技术标准还在探索中
ISO 10423: Wellhead and Christmas Tree Equipment
ISO13628-2
ISO13628-3
ISO13628-4
Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part4 ：Subsea wellhead and tree equipment 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第四部分：水下井口和采油树
名称 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part1：General requirements and recommendations 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第一部分：一般要求和推荐做法 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part2：Unbound flexible pipe systems for subsea & marine application 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第二部分：非捆绑式水下挠性管道 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part3 ：Through flow line (TFL) systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第三部分：过出油管系统
Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part5 ：Subsea control umbilical 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第五部分：水下控制脐带缆 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part6 ：Subsea production control systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第六部分：水下生产控制系统 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part7 ：Work over completion riser systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第七部分：修井控制立管
ISO13628-5
ISO13628-6
ISO13628-7
ISO13628-8
Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part8：Remotely operated Vehicle (ROV) interfaces on subsea production systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：第八部分：水下生产设备上ROV工作接口
ISO13628-9
ISO13628-10
ISO13628-11
ISO13628-12
ISO13628-14
ISO13628-15
Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems ： Flexible pipe systems for subsea & marine application 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：水下挠性管道 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems ：Through flow line (TFL) systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：过出油管系统 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems ：Subsea wellhead and tree equipment 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：水下井口和采油树 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems ：Subsea control umbilical 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：水下控制脐带缆 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems ：Subsea production control systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：水下生产控制系统 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems ：Work over completion riser systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：修井完井立管 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production systems Part8：Remotely operated Vehicle (ROV) interfaces on subsea production systems 石油天然气工业水下生产系统设计与操作：水下生产设备上ROV工作接口 Petroleum and natural gas industries —Design and operation of subsea production 5