水下采油树技术交流培训资料重点
井口和采油树培训资料6讲解
笼套式和柱塞式节流阀
• PSL 1～4； • PR 1、2； • 材料等级AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH； • 温度等级 K L S T P U V； • 刻度值按1/64″表示； • 平衡阀杆结构降低操作力矩； • 阀杆两端有支撑，低噪声设计，多用于气井生
产； • 计算流量系数Cv值并通过国家级试验室检测标
Compact Wellhead
螺纹式底层套管头 :
下部连接螺纹有API 套管长圆螺纹 、套管 短圆螺纹、套管偏梯 形螺纹。
连接螺纹尺寸为： 7” ～ 21”。
焊接式底层套管
头
牙板式底层套管头： 它的特点是安装方便， 在井场上，它的方向 位置可调，与套管的 连接采用两道组合密 封，并设有密封试验 接口。
2、全径通管的设计能增加阀的使用寿命，此设计不限制 流量，使紊流低到最低程度。
3、阀板与阀座之间采用金属对金属密封。 4、绝对闭合－阀座与阀板的表面经过精密磨和手工研磨
确保平面度，保证相互之间相互吸合， 使密封更加可靠。 5、阀座与阀体的密封采用PEEK +Incoloy弹性骨架,该
阀门结构特点
力学性能：摩擦系数极小，是全氟表面的重要特征，又由于氟-碳链 分力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性；聚四氟乙烯在-196-260 ℃的 较广温度范围内均保持优良的力学性能；
7、提供最可靠的安全保障－－金属对金属密封的阀杆后座能允许阀 体在容纳压力的情况下更换盘根。
8、阀盖与阀体采用金属对金属密封,密封钢圈采用300系列的不锈钢制 造， 有些密封钢圈的外形结构设计，可以使密封钢圈重复使用多次， 而无需进行更换。
组装式井口 套管头装置能满足
油(气)井套管挂与套 管之间的环形空间的 密封和套管支承要求、 能耐各种介质的腐蚀。
采油工培训教材(长庆油田分公司第一采油厂)
第一章石油地质基础采油地质基础知识是采油工进行油水井管理和动态分析需要掌握的基本地质知识。
本部分包括地层、地质构造、油气藏和储量等方面的基础知识，并配有必要的插图、公式和说明。
第一节岩石、地层、沉积相1.岩石的定义是什么？地层的定义是什么？答：岩石是在特定的条件下，由一种或多种矿物有规律组成的复杂的集合体。
地下成层的沉积物和其中的岩体总称为地层。
2.什么是生油层？答：具备生油条件，且能生成一定数量石油的地层称为生油层。
3.什么是储油层？答：能储集大量油气，渗透性较好，且有较好的圈闭的岩层称为储油层。
4.什么是隔层？答：夹在两个相邻储集层之间，隔阻储油层相互串通的不渗透致密夹层称为隔层。
5.什么是沉积相？答：沉积相是指在一定沉积环境中所形成的沉积岩特征的组合。
6.什么是沉积环境？答：沉积环境是指岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候条件、构造条件、沉积介质的物理化学性质及地球化学条件等。
不同的沉积环境，所形成的岩石组合不同；一定的岩石组合又反映了一定的沉积环境。
7.沉积岩特征指的是什么？答：沉积岩特征是指岩性特征、古生物特征、地球化学特征。
8.陆相沉积的特征是什么？与石油天然气的关系怎样？答：陆相形成条件复杂，沉积类型多，在时间和空间上变化较大。
沉积岩以碎屑岩及粘土岩为主，在结构和构造方面，碎屑物多具棱角，分选不好，层理常见有斜层理、波状层理、水平层理，所含生物化石以淡水动物和陆生植物为主，沉积物搬运距离不大。
陆相沉积以湖相、河相流、湖泊三角洲相为主，具有良好的生油条件和储油条件。
陆相沉积盆地是油气勘探的重点。
9.海相沉积的特点是什么？与石油天然气的关系怎样？答：海相一般以碳酸盐岩及粘土岩为主，碎屑岩成份单一，分选和圆度较好；由案向远处，粒度由粗变细，沉积环境也由氧化环境变成还原环境；另外还有一些特殊的海碌石等矿物。
海相沉积分布广，层位稳定，岩性、古生物、地球化学特征变化较小。
海相粘土岩和碳酸岩中富含有机质，具备良好的生油条件。
浅水水下卧式采油树结构设计分析
70海底的油气资源是十分丰富的，随着海底油气勘探、开采工程的发展，对相关生产系统和设备的要求越来越高。
我国对油气资源的需求十分巨大，而国内陆地开采量十分有限，对原油进口十分依赖，影响了自身的经济安全和发展速度。
相比陆地资源，我国的海洋油气相对丰富，仅南海盆地的石油资源量就达230-300亿吨，天然气总资源约为16万亿m³。
但大部分资源蕴藏于深海区域，因此海洋油气勘探、开采对水下装备的依赖程度十分高，采油树是海洋油气开采的关键装备，涵盖多学科的高级技术，使用中具有投入高、风险大等特点。
而渤海等区域的油气多为浅水项目，若直接采用为深水设计的采油树结构，因使用要求不同等因素，将大幅增加成本。
因此，应针对浅水区域设计卧式采油树结构，以降低设备成本，推动我国海洋油气更好、更快的开发，需要对水下卧式采油树等设备进行不断的优化设计、研发。
一、浅水水下卧式采油树的设计规范及其基本结构综述1.标准规范石油行业相关设备的国际标准，有美国石油学会制定，即API标准。
其作为国际石油设备设计和使用的标准化参考和产品认证制度，具有严格的指标和显著的影响力，浅水水下采油树系统及设备的相关设计标准为APIRPl7A、API Standard 17F、APIRP17N、API16A、API17D等系列。
在一些设备和工艺上，API标准也经常美国ASTM、挪威DNV等协会的标准。
这些标准已成为当前海洋油气钻采装备在设计、制造与使用等方面的技术标准文件。
2.浅水水下卧式采油树的结构类型浅水水下采油树的类型主要包括立式和卧式两种。
最早研发和使用的是立式采油树，始于上世纪60年代，电泵举升等技术应用于复杂油井和储层井中，存在设备损坏频繁、修井频繁等问题，设备使用安全性得不到较好保障，增加了生产的时间、费用。
为解决这些问题，20世纪90年代卧式采油树应运而生。
浅水卧式采油树的主阀位于其垂直通道水平侧，而油管挂坐悬挂于树体内部，使用时需先装采油树后装生产管柱。
采油工知识培训(2024)
温度监测
利用温度传感器定期测量井口温度、 井筒温度和油层温度，分析温度变化 对油井生产的影响。
05
油田开发方案设计与 实施
开发方案编制原则和要求
科学性原则
以石油地质学、油藏工 程等理论为指导，科学
编制油田开发方案。
经济性原则
02
油田地质基础知识
油田构造与沉积环境
01
02
03
油田构造
了解油田的基本构造，包 括背斜、向斜、断层等， 以及它们对油气藏形成和 分布的影响。
沉积环境
掌握不同沉积环境下形成 的油气藏特征，如河流相 、三角洲相、湖泊相等。
地层划分与对比
熟悉地层划分原则和方法 ，能够进行地层对比，确 定油气藏的层位和展布。
油藏类型及特征
构造油藏
由构造运动形成的圈闭中的油 气聚集，如背斜油藏、断层油
藏等。
地层油藏
由地层因素形成的圈闭中的油 气聚集，如岩性油藏、地层不 整合油藏等。
水动力油藏
由水动力作用形成的圈闭中的 油气聚集，如水下分流河道油 藏、三角洲前缘滑塌浊积扇油 藏等。
复合油藏
由多种因素共同作用形成的复 杂圈闭中的油气聚集。
行业现状及发展趋势
行业现状
随着全球能源需求的不断增长，油田开采行业持续发展，对 采油工等专业技能人才的需求也不断增加。同时，随着科技 的不断进步，油田开采技术也在不断更新换代。
发展趋势
未来油田开采行业将更加注重环保、节能和可持续发展，采 油工等岗位也将面临更高的技能要求和更广阔的发展空间。 同时，智能化、自动化技术的应用也将逐渐成为油田开采行 业的新趋势。
水下井口及采油树讲义PPT
23
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防止渔网拖挂及落物保护
1. 水下设备远离固定平台 ，并处于捕鱼作业区。 水下井口的上方水面没 有任何设施，渔船很容 易闯入该区域而用渔网 拖挂坏在海底的水下生 产设备。 水下生产系统的防落物 和渔网拖挂的整体保护 结构主要由采油树基座 框架、采油树整体框架 结构和采油树顶盖组成 。 采油树系统顶部落物保 护的设计参数为50千焦 /0.012平方米。 在设计控制脐带缆分配 盒安装位置时考虑了把 分配盒安装在采油树基 座的下面，从而节约了 额外对分配盒的保护及 相关费用。
11水下井口及采油树22水下井口及采油树南海油田水下生产系统示意图33井身结构图水下井口水下井口及采油树4418?井口头接bop和采油树30井口头接导向基座水下井口及采油树55导向基座水下采油树水下井口及采油树66采油树与1834井口头连接导向基座与30井口头连接水下井口及采油树77bop21隔水管水下井口及采油树88海洋石油981bop及吊车采油树及吊车水下井口及采油树99流花111油田水下开发项目流化111油田水下开发项目1010流化111油田水下开发项目1111流化111油田水下开发项目1212流化111油田水下开发项目1313流化111油田水下开发项目1414流化111油田水下开发项目1515流化111油田水下开发项目1616流化111油田水下开发项目1717流化111油田水下开发项目1818流化111油田水下开发项目1919流化111油田水下开发项目2020流化111油田水下开发项目2121惠州325油田水下开发项目惠州油田水下开发项目惠州261北油田水下开发项目2222扫线管线生产管线气举管线控制脐带缆水下采油树控制管线分配盒采油树基座rov操作面板惠州261油田生产平台惠州261北油田水下开发项目2323新包括扫线回路防止渔网拖挂及落物保护等是措施使油田在8年的生产期间水下设施没有发生任何事故而影响生产节省了大量的作业费
水下采油树技术交流培训ppt课件
立式采油树
优势
树因为传感器或阀出现故障，必须 要提起时，不影响完井。
钢丝绳作业不需要BOP，可以使用 成本较低的作业船进行作业。
劣势
井口出现问题，采油树必须提起。
对油管挂的偏转方向及安装高度尺 寸要求较高。
钻井完井过程中不需要安装采油树， 安装采油树时，可以使用成本较低 的作业船进行作业。
双孔 连接器
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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水下采油树组成
连接盘
控制管线
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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性能检测技术
非金属浸渍及装置试验
杆密封装置试验
S密封装置试验
压力/载荷循环试验
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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浸渍试验
根据API 6A 20版 表F.2要求，将非金属密封浸泡在相应介质中，模拟工况 进行高低温&压力循环测试，至少进行160个小时，试验结束后，检测非金属密 封件的密封性能及理化性能。
浅谈水下采油树技术
浅谈水下采油树技术刘庆越;吴磊【摘要】走向深海,获取其中储量巨大的油气资源已成为世界各国缓解能源压力的一大趋势.在深海开采需要的装备中,水下采油树是水下海底采油设备中必不可少的重要组成部分.长期以来,水下采油树的关键技术始终处在国外公司的垄断下.鉴于如此现状,早日实现水下采油树技术的国产化,为我国未来的深海开采项目降本增效,已成为中国海洋石油发展的需要.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】3页(P24-26)【关键词】水下采油树;技术;公司;国产化;认识【作者】刘庆越;吴磊【作者单位】中国石油(中国)有限公司天津分公司,天津300000;中国石油(中国)有限公司天津分公司,天津300000【正文语种】中文【中图分类】TE水下采油树是水下生产系统的基本构件，最初被开发用于传统的钻油工程，随着石油开采转向深海领域后，水下采油树技术开始被应用于海洋深处。
本文提到的水下采油树是指连接到海底井口装置上的全套设备，它用于控制和管理采油、采气、注气和注水作业，也可用于进行井下修井作业等。
通常情况下，在深水油田的开发、边缘地区采油注水和与浮式生产系统相关的油田早期开发中，经常使用到水下采油树技术。
目前，国内油田使用的水下采油树主要组成包括：树体、采油树与井口回接系统、井口连接器、采油树内帽、液压驱动的阀门、监控装置、控制系统界面、ROV控制盘、气举CHOKE、化学药剂注入、采油树体总成、水下控制单元等。
下面重点介绍其中五个组成部分。
1.1 树体(TREE BODY)整体加工的空心圆筒体，内部形状加工成与油管挂和采油树内帽相配合的形状，下端及顶部为螺纹状结构，分别与液压井口连接器及采油树帽相连接。
1.2 采油树与井口回接系统(CONNECTOR TIE-BACK)该系统由上下两部分组成，其顶部与树体相接并密封，其底部与套管悬挂器相接并密封，中间由上下两部分相接并密封。
它的主要功能是为采油树体和水下井口之间的垫片提供保护。
浅海采油知识培训
从油井采出原油、天然气（有时有水），经过 采油树及管汇送往处理装置。
海上采油生产任务
2、油气处理
在平台上进行油井计量；油气及游离水三相 （气液二相）分离；分离出的原油（或进行脱水、 稳定）计量后送往油罐或储油轮暂时储存；分离出 的天然气外输或送火炬燃烧（或经过脱水后，部分 供平台做燃料使用）。
①钢制导管架固定平台；
②混凝土固定平台。
海上采油生产系统
（2）自升式（座底式）平台型式生产系统
特点：在自升式平台上装备油气处理及储油设备， 采用固定平台的标准设备和立管系统，分离后的原油通过 油轮装船外运，天然气烧掉。
优点：稳定性强，改装容易，建造周期短、安装费 用低,运移性强，特别适用于开发期短的边际油田和小油 田; 缺点：桩腿（沉垫）受海底条件限制；工作水深有 限；平台甲板空间有限；承载能力及供电能力受限。
海上采油生产系统
（2）、集输系统
集中多个油井的油气,进行计量及处理并输送到陆上， 一般可包括有：（1）输油管线；（2）储油设备； （3）输油船舶及系泊系统。
3、对采油生产系统的基本要求
（2）不仅早期还应在油田整个生产期间各个阶段成 为油田生产能力的组成部分。
（1）尽早生产油气，加快经济回收，提高资金利用率。
海上采油生产系统
2）控制系统 （1）直接液压控制 （2）电液控制
（3）多路电液控制
海上采油生产系统
3）采油立管 选择立管的尺寸、厚度应考虑①油藏的特点、预计
产量及井数；②海底井口装置等设备的类型及数量；③注
水、注气的需要情况；④早 期生产系统的类型。
不论单井或多井采油立管均应符合海况、环境及水
海上采油生产系统
7、生产系统的采油装备
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阀杆密封技术
技术难点： 材质 硬度 过盈量 低压密封 上下&旋转运动过程中密封
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水下激发金属密封技术
技术难点： 材质 硬度 过盈量 圆度 表面粗糙度 低压密封 挤压变形后的取出 安装
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防腐技术
活塞 球阀
卡牙
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1 背景介绍 2 水下采油树 3 水下井口装置 4 泥线悬挂系统 5 水下管道连接装置 6 水下控制系统
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常规泥线采油树
泥线悬挂系统
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水下采油树设计制造 技术交流会
汇报人：
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1 背景介绍 2 水下采油树 3 水下井口装置 4 泥线悬挂系统 5 水下管道连接装置 6 水下控制系统
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技术
美国对海洋油气开采设备的设计、制造技术长期封锁， 国内企业只能自主研发，目前还处于起步阶段。
堆焊技术
异种金属内衬技术
超薄PTFE热喷涂技术
阴极保护技术
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高精度加工及检测技术
大型镗铣床
数控加工中心
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性能检测技术
非金属浸渍及装置试验
杆密封装置试验
S密封装置试验
压力/载荷循环试验
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浸渍试验
油管挂
锁块
DHPT
安装孔
PLUG
安装位置
定位槽 出油口
组合金 属密封
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DHPT安装示意图
油管挂 树本体
压力温 度传感器
驱动连 接装置
联接SCM
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树取送工具
TRT
导向柱
水下采油树
驱动杆
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树取送工具
水下液控闸板阀
杆密封 阀板阀座
液控驱动器 闸阀
Class 4 扭力工具
推力工具
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水下井口连接器
驱动杆
本体 下压环 卡牙
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水下采油树本体
DHPT AAV AMV SCSSV GTV
支撑环
THV
PMV
金属密封钢圈 隔离补芯
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造价 作业成本
位于垂直方向 垂直转水平方向 安装在高压井口头内
不能 阀门 完井作业以后 不方便 较少 较小较轻（20-30吨） 较低 较低
位于水平側翼 水平方向
安装在树本体内 能（技术套管固井后）
内、外树帽 技术套管固井后
方便 较多 较大较重（30-40吨） 较高 较高
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服务
海洋石油开采设备的安装、测试、维修几乎全部 依赖国外作业公司，国内企业刚刚开始涉足。
产业链
国外配套产品如液压元器件、密封件、电缆接头等相当成 熟，国内几乎没有自主品牌及产品。
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Aker
FMC
Cameron
MSP
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1 背景介绍 2 水下采油树 3 水下井口装置 4 泥线悬挂系统 5 水下管道连接装置 6 水下控制系统
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密封总成
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井口头 密封总成 套管挂
CHSART
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1 背景介绍 2 水下采油树 3 水下井口装置 4 泥线悬挂系统 5 水下管道连接装置 6 水下控制系统
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水下采油树组成
Tree Connector
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水下采油树组成
ROV操 作面板
渔网保 护支架
水下采油树组成
蓄能器
井口连接器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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水下采油树组成
油管挂
内树帽
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对比点
立式VS卧式采油树
垂直树特点
卧式树特点
生产主阀 生产通道 油管挂安装位置 能否与钻井BOP相连 正常生产时的顶部屏障 采油树安装时间 入井作业的方便性 需用专用工具数量 体积重量
立式采油树
优势
树因为传感器或阀出现故障，必须 要提起时，不影响完井。
钢丝绳作业不需要BOP，可以使用 成本较低的作业船进行作业。
劣势
井口出现问题，采油树必须提起。
对油管挂的偏转方向及安装高度尺 寸要求较高。
钻井完井过程中不需要安装采油树， 安装采油树时，可以使用成本较低 的作业船进行作业。
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卧式采油树
优势
劣势
完井出现问题，采油树不需要提起， 安装作业成本较高 不影响管接管线。
完井及修井的过程中，都有BOP的 需要的界面工具较多 保护，防止杂物影响作业。
降低修井的作业时间（不是采油树 的问题）
制造成本较高
重量一般40吨以上，立式采油树一 般20吨左右。
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定位块 锁块 驱动环
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设计制造过程中的关键技术
➢ 闸板阀镜面金属密封技术 ➢ 阀杆密封技术 ➢ 水下激发金属密封技术 ➢ 防腐技术 ➢ 高精度加工与检测技术 ➢ 性能检测技术
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闸板阀镜面金属密封技术
技术难点： 累积公差 表面硬度 表面粗糙度 表面平行度 阀板阀座安装间隙 热喷涂技术
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水下采油树组成
出油口
锌块
SCM
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水下采油树组成
流量计
节流阀
双孔 连接器
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水下采油树组成
流量计
节流阀
双孔 连接器
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水下采油树组成
连接盘
控制管线
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根据API 6A 20版 表F.2要求，将非金属密封浸泡在相应介质中，模拟工况 进行高低温&压力循环测试，至少进行160个小时，试验结束后，检测非金属密 封件的密封性能及理化性能。
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性能检测技术
壳牌共同建立的高低温实验室
温度循环试验箱
温度循环试验
高压功能循环试验（外压）