[发明专利]全干式水中油气生产系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种全干式水中油气生产系统及其工作方法，所述系统包括功能单元、水中平台、水中井口头、海底井口头、刚性立管和张力缆绳；功能单元安装固定于水中平台之上，包括一个a型单元和6个b型单元，a型单元为干式采油及回注单元，所述b型单元水平面形状为扇形，6个b型单元环绕在a型单元周边，分别为干式汇集单元、干式分离单元、干式加压单元、干式湿气压缩单元、干式储存单元和干式控制单元。本发明与位于水中的干式采油树相比，各干式单元的水密舱形状设计更加简单，易于建造，容易组装，可有效实现模块化建造、安装以及维修，同时有利于在水中平台上的合理布局，充分利用平台空间提高了油气田开发的稳定性和高效性。

技术领域

本发明属于海洋工程装备技术领域的油气开发系统，特别涉及全干式水中油气生产系统及其工作方法。

背景技术

随着海上油气开采技术的不断发展，油气开采领域逐步扩展到深水甚至超深水区域。

在《Steps to the Subsea Factory》(O.Φkland,S.Davies,R.M.Ramberg,H.Rognφ,Statoil.Offshore Technology Conference,Rio de Janeiro,29-31October 2013[C].)一文中，针对超深水油气开发，挪威国家石油公司提出了一种水下工厂的概念，水下工厂的设计理念是以海底为支撑平台，将油气开发设备均置于海底，实现整个油气开发过程可以在海底进行，从而提高油气开采的稳定性和经济性。然而，由于水深的影响，海底温度低，压强大。在超深水下，水下生产系统仍然面临着对接定位难、油气运输风险大和水下生产设备制造要求高等问题。

中国专利(专利号：CN201310354619.8)提出了一种基于干式采油树的超深水油气开发系统，采用干式采油树，通过水下井口舱隔绝了干式采油树与海水的接触，与湿式采油树相比避免了海水腐蚀和压力，避免了海底淤泥及海洋生物的影响。但是该系统仍存在以下问题:

第一，该系统仅仅实现了水中采油的干式化，油气资源的生产和储存仍依赖于海面的辅助油气开发装备，无法有效提高油气开发作业整体的高效性以及经济性。

第二，由于依赖于海面的浮式生产储油卸油装置、半潜平台等辅助油气开发装备，海面的辅助油气开发设备受海面风、浪、流等破坏性环境影响较大，导致该系统的整体油气开发作业仍然受海面环境的影响较大，油气开发的稳定性、持续性较差。

第三，位于水中的干式采油树进行维修时需要借助潜水员，维修工艺复杂，维修成本较高。

第四，该系统井口舱形状复杂，建造难度较大，布置于水中平台上时空间利用率低。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明要提出一种实现以下目的的全干式水中油气生产系统及其工作方法：

1、有效提高油气开发作业整体的高效性以及经济性；

2、提高油气开发的稳定性和持续性；

3、简化维修工艺，降低维修成本；

4、提高水中平台的空间利用率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：