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水下油气生产系统

水下油气生产系统包括油井、井口头、采油树、接入出油管系统和控制油井操纵设备等。该系统不像水上生产系统那样易受海面风浪和水深影响，是深水海域作业的首选。但其不能直接进行操作，操控必须通过脐带缆远程控制。

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，但当石油开采转向深水海域,建立传统钻井平台毫无经济性可言时，采油树技术开始被应用于大洋深处。采油树主要有套管头、油管头、采油（气）树本体3部分组成，是用于承托油管柱重量，密封油套管的环形空间，控制和调节油井生产，保证作业、测试及清蜡等日常生产管理的一种井口控制装置。采油树要考虑建造材料、所承载的工作压力和外载荷及泄露问题，还要严格控制环境温度，一般情况可在2—120℃的环境下正常工作。

起初，水下油气生产系统均为单井，因此没有使用管汇。经过发展，从单一的油井系带、菊链式管汇、丛式管汇到现在的集成基盘式管汇。水下管汇是包括阀门、管线接头等配件由多根管道交汇而成的组合体，安装于海底群井之间，将各个油井的油气集中起来，通过输油管线混合油流，输送至上部采油平台。水下管汇和油井在结构上是完全独立的，油井和出油管线通过跨接管与管汇相连。

脐带缆是电缆、光缆、液压或化学药剂管的组合。其主要作用是将水面电力、液压液和信号以等传输给水下生产系统，是上部设施遥控水下生产的必要通道。目前最深的脐带缆用于墨西哥湾壳牌公司开发的帕迪多（Perdido）油田，水深达2950米。

除这些主要结构外，整个水下油气生产系统十分庞大，还包括许多复杂的部件。这也造成一定的弊端：远程控制使得操作复杂化；系统控制受海底电网铺设的限制。因此，目前还有一些辅助系统在逐步完善水下油气生产系统的功能。

水下多相分离系统。对于进入开发中后期的油田来说，由于含水量越来越高，为保证合格外输原油产量所需的处理工作量就会越来越大，分离设备的容积也随之增大，占用了宝贵的平台空间。应用水下分离系统则可以节约大量平台空间，也可以应用在一些特殊海域油气资源的开发中。例如北极水面的大块浮冰将严重危害水面设施的安全生产。

水下电力系统。所有水下设备正常工作都离不开电力，但是为海上的各种设备合理分配并提供充足的电力是一件艰巨的任务，尤其是在距离较远的深水海域，电力输送成为制约大型深水油气田开发的瓶颈。目前常用的做法是铺设专用海底电缆供电，但费用昂贵。根据西门子公司水下电力系统部的统计，电缆输电的经济距离是13英里，最大输电距离是30英里，可输送6兆瓦电力。为了解决电力输送难题，许多公司目前正在开发水下发电系统。

西门子公司的水下电力系统包括三个主要组件：水下变压器，输送电力到配电器，由配电器负责电力分配并输送到不同的变速驱动器，从而驱动各个水下设备的动力系统工作；降压变压器，具备36kV/6.6kV变压能力，利于长距离输送，通过循环海水实现冷却降温；变速驱动器，功率5兆瓦，重55吨，多个驱动器并行安装，以获得最大功率。整个系统密封严密，内部充满压力补偿液，用于平衡外部的海水压力，可以避免压差过大而导致的漏水现象，并大大减少系统的尺寸和重量。

多井同钻技术（Octopus技术）

多井同钻技术（MULTI—WELLPADDRILLING）的特点在于可以在同一时间，从一个站点对多个井进行钻探工作，可以同时处理4—18口钻井，并且可以极大优化开井区的使用面积。按照传统开井技术——水平钻井法，4块区域仅可以开4口井，利用Octopus技术，1块区域就可以开4—18口井。

目前，这项技术应用于美国科罗拉多州西北部的马塞勒斯，戴文能源公司在该地区的页岩层利用这项技术在1块区域钻井36口。加拿大能源公司在科罗拉多州1块仅有4.6英亩的区域利用这项技术钻探了51口井。

在中国也有类似技术，称为丛式井。这种技术是指在一个井场或平台上，钻出若干口甚至上百口井，各井的井口相距不到数米，各井井底则伸向不同方位。

日前，从胜利油田海洋钻井公司胜利九号平台了解到，密集型丛式井组三维可视化系统在埕北4ED井组施工中得到了良好应用，有效解决井筒防碰难题，且已施工完成的12口井未发生地层井筒相碰及窜槽等事故。

据悉，埕北4ED井组是目前胜利海上布井口数最多的井组之一，该井组共布井20口，井间距为1.6米×1.8米，井网密集，其中定向井18口，水平井2口。

超级计算机

法国石油巨头道达尔近日宣布，将启用一款新的超级计算机助力旗下石油勘探业务。这款计算机将使道达尔探勘石油的速度比以往提高15倍，也使得该公司电脑运算能力排名跻身全球前十。

这款名为Pangea的超级计算机，主要功能是帮助道达尔公司更精确地判断油井探钻到石油的机率及石油蕴藏的规模。

这台电脑的运算能力已经胜过竞争对手BP公司，后者的超级电脑能进行每秒2.3千兆次浮点运算。道达尔探勘部门资讯主管菲利普表示：“利用Pangea协助分析公司在安哥拉Kaombo计划的地震数据仅需9天，之前的电脑则需花上4个半月。”

据悉，Pangea由总部位于加州的SGI公司制造。SGI产品营销副总裁曼内尔称，“全球高性能计算机市场以每年7%的速度增长，最高端的市场份额已上升至28%。”曼内尔表示，大型跨国企业如今在安装的信息系统已与一些军用设备功能相当。

据了解，道达尔公司的Pangea超级计算机在未来4年的系统使用费用就高达7755万美元。当下，原油价格保持在100美元/桶以上，给全球石油公司带来了对生产设备进行投资的极大兴趣。在过去的两年之中，越来越多的石油和天然气公司加大投资在勘探和钻探风险高且利润丰厚的地区。道达尔在今年早些时候声称，公司已提高勘探预算至28亿美元，该数字高于同期规模12%。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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