[發明專利]海洋油氣田生產平臺的采油樹的位置確定方法及裝置

有效

• 申請號: 201310057617.2
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103132991A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 韋紅術;張偉國;陳國明;謝華;暢元江;劉秀全
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油深海開發有限公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/09
• 分類號: E21B47/09
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗;張秋紅

技術領域

本發明涉及海洋油氣田的海洋油氣田生產平臺，尤其涉及一種海洋油氣田生產平臺的采油樹的位置確定方法及裝置。

背景技術

目前的海洋油氣田海洋油氣田生產平臺通常包括平臺、設置在平臺上且位于井口處的采油樹、以及設置在井筒內的管柱組件。經現場實測結果表明，投產采氣后平臺上的采油樹會發生升高現象，導致其位置發生改變。而采油樹升高將引起采油樹周圍的生產管線變形和套管的強度與穩定性不足等問題。為了使海洋油氣田生產平臺穩定工作，需要確定采油樹的位置，以指導現場采氣作業。

目前較少有研究關注采油樹的位置變化問題，雖然已有文獻記載了海上采油樹升高計算方法，如Jan?A.Aasen等給出投產采氣后采油樹升高計算方法(JanA.Aasen,S.Aadnoy.Multistring?Analysis?of?Well?Growth[C].IADC/SPE88024,Houston,2004)，但該方法把井筒溫度剖面當作常量處理，且沒考慮壓力場以及油壓和套壓產生的末端效應對采油樹升高的影響，計算誤差較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中在確定采油樹升高導致的位置變化時，沒有考慮井筒的溫度場和壓力場的作用而使得誤差較大的缺陷，提供一種受井下管柱力學影響的采油樹位置確定方法及裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：依據本發明的一方面，提供了一種海洋油氣田生產平臺的采油樹位置確定方法，所述海洋油氣田生產平臺包括平臺、設置在平臺上且位于井口處的采油樹、以及設置在井筒內的管柱組件；所述方法包括確定所述井筒的溫度場和壓力場導致的所述采油樹的升高，以確定所述采油樹的位置，其中包括步驟：

根據所述采油樹與所述管柱組件的連接關系，識別所述管柱組件中導致所述采油樹升高的管柱，并確定所述管柱的耦合系統軸向剛度；

根據所述井筒的溫度場和壓力場確定所述管柱的溫度場和壓力場，以獲得所述管柱在溫度場和壓力場下產生的井口載荷；

根據所述耦合系統軸向剛度以及所述井口載荷確定所述井筒的溫度場和壓力場導致的所述采油樹的升高。

在依據本發明實施例的海洋油氣田生產平臺的采油樹位置確定方法中，根據以下公式確定所述井筒的溫度場和壓力場導致的所述采油樹的升高Δz1：

Δz1=F1Ksys;]]>

其中，F₁為所述井口載荷，K_kys為所述耦合系統軸向剛度。

在依據本發明實施例的海洋油氣田生產平臺的采油樹位置確定方法中，根據以下公式確定所述耦合系統軸向剛度K_kys：

ksys=Σi=1nEAiLivertical;]]>

其中，n為所述管柱的總層數，E為所述管柱材料的彈性模量，A_i為第i層管柱的截面積，L_ivertical為第i層管柱的未固井段的長度豎直分量。

在依據本發明實施例的海洋油氣田生產平臺的采油樹位置確定方法中，根據以下公式確定所述井口載荷F₁：