[发明专利]一种兼顾井口隔水及自存支承的浅水井筒结构

说明书

 

技术领域

本发明属于海上边际油田中简易井口平台的创新。

 

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，石油需求越来越大，石油消费逐年增长。我国已在开采的大规模油田多进入了后期开发阶段，已探明可供开发的整装优质储量油田甚少，因此边际油田的开采变得越来越重要。边际油田的开发主要受开发成本的限制，目前在渤海及涠洲湾多采用三一模式（一条立管，一条电缆，一座平台）以油田群的形式进行边际油田的开采，但这种形式对于与油田群距离较远的小储量油田，还是不能达到可供开采的收益率。对于这些油田的开发不能按照常规方式，只有采用新技术以降低投资，才具有开发效益。一般浅水边际油田的开发费用中平台的设计建造及安装费用约占整个项目投资的30%，因此降低平台的费用对边际油田的开发非常重要，简化海上平台是开发边际油田的必由之路。

 

发明内容

为了降低小型边际油田的开发成本，本发明提供了一种兼顾井口隔水套管及自存支承的浅水井筒结构，该结构可代替常规的井口平台，从而降低油田的开发成本。

该井筒结构由筒型基础，组合立柱，隔水套管，水平连接层和上部组块组成。筒型基础在泥面以下5m范围内与隔水套管通过放射性劲板焊接连接，筒型基础的顶盖设置在泥面以下5m处。筒型基础在结构中主要有三个作用，一、根据结构的承载需要深入至泥面以下一定深度，为结构提供承载力，防止结构发生倾覆；二、为钻井过程中隔水套管以内的钻井的表层套管，技术套管，油层套管悬挂提供支撑，保证钻井顺利进行；三、为钻井液正常循环提供安全通道，防止井口发生井漏。组合立柱为井筒结构的主要支撑构件，设置在泥面至水面以下一定高度，与筒型基础通过焊接进行连接。组合立柱为圆形截面，具体形式为大直径圆管的管壁与隔水套管焊接连接，大直径圆管内部设置中心圆管，中心圆管与周围的隔水套管利用放射性劲板进行焊接连接。结构安装到位后，组合立柱内部在泥面以上一定高度范围内要灌满水泥浆，以增加立柱的刚度。隔水套管为井筒结构的井口保护结构，隔水套管自泥面以下5m一直延伸至甲板，在筒型基础和组合立柱范围内分别于筒型基础和组合立柱进行连接。隔水套管在为钻井提供导向的同时，也起到了保护井口的作用。水平连接层位于组合立柱与上部甲板之间，由水平劲板和竖向劲板焊接组成，水平连接层将各根隔水套管连接成一体，起到增加结构刚度的作用。上部组块位于井筒结构的最顶部，位于水面以上一定高度。上部组块由立柱，斜撑和甲板三部分，立柱与隔水套管焊接连接，其规格及数量均与隔水套管相同，斜撑用于支撑甲板主梁，甲板用于摆放处理设备。

本发明具有结构重量轻，适用性强，建造安装成本低，便于拆除回收的特点。将筒型基础与隔水套管设计成一体，加大筒型基础入泥深度，用筒型基础代替隔水套管为钻井提供隔水，挂载及钻井液循环空间，减少了隔水套管的用量，从而降低了结构的重量。井筒结构可根据开采的需要做成4井口井筒结构，6井口井筒结构，8井口井筒结构。根据使用要求，该井筒结构既可以做成单层甲板的简易井口架，又可以做成多层甲板的井口平台。通过改变筒型基础的直径及入泥深度即可适用于不同的海域及土质，并能抵抗渤海50年一遇环境条件及南海100年一遇环境条件。井筒结构的构件数量少，结构主尺度小，对于建造场地要求低；在海上安装时，该结构只需安装一个筒型基础即可，安装资源需求低，施工周期短。当该井筒结构服役完成后，可抽干筒型基础在泥面以下5m范围内的海水以形成干式工作空间，操作人员进入该空间进行井口切除及封井作业。待封井完成后，通过对筒内进行注水并配合振动锤即可将井筒结构拔出泥面进行回收。

 

附图说明

以下结合图示将本发明的井口结构作进一步说明。

图1是井筒结构示意图；

图2是组合立柱截面示意图；

图3是水平连接层截面示意图；

图4是筒内水平连接层截面示意图。

1—筒型基础；2—组合立柱；3—隔水套管；4—水平连接层  5—组块斜撑；6—上部组块；7—泥面；8—水面；9—放射性劲板；10—中心圆管；11—水平劲板；12—竖向劲板；13—组合立柱灌浆段；14—甲板；15-立柱。

 

具体实施方式