[發明專利]海上油氣田水下生產系統及其設計方法

在審

• 申請號: 202010577037.6
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN113898323A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 徐孝軒;邱偉偉;王祺;陳從磊;張濤;司江偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;G06F30/18;G06F113/14
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種海上油氣田水下生產系統設計方法，其特征在于，包括：

根據獲取的深水油田的原油產量選擇立管的數量及管徑；

根據獲取的水下井口的分布情況選擇FPSO的停泊點；

基于所述FPSO的停泊點得到FPSO可行布局點；

對所述FPSO可行布局點和獲取的叢式井管匯數量進行井口分組，得到分組數據，對獲取的叢式井管匯進行布局；

基于所述分組數據和布局后的叢式井管匯得到FPSO與叢式井管匯的連接關系；

基于FPSO與叢式井管匯的連接關系和選擇的立管將FPSO與叢式井管匯連接。

2.根據權利要求1所述的海上油氣田水下生產系統設計方法，其特征在于，所述根據獲取的深水油田的原油產量選擇立管的數量及管徑，包括：

確定立管的最大工程管徑和最小工程管徑；

基于所述最大工程管徑和最小工程管徑確定最大立管數量和最小立管數量；

基于確定的最大工程管徑、最小工程管徑、最大立管數量和最小立管數量確定多個立管數量和管徑的搭配方案；

在多個立管數量和管徑的搭配方案選擇優選的搭配方案。

3.根據權利要求2所述的海上油氣田水下生產系統設計方法，其特征在于，所述基于確定的最大工程管徑、最小工程管徑、最大立管數量和最小立管數量確定多個立管數量和管徑的搭配方案，包括：

計算立管數量對應的最佳管徑；

在預配置的設備造價庫中檢索滿足所述最佳管徑要求的工程實際管徑；

調用相應工程實際管徑的單位長度成本；

基于所述單位長度成本計算立管數量和管徑方案的相關成本；

基于所述相關成本確定立管數量和管徑的搭配方案。

4.根據權利要求3所述的海上油氣田水下生產系統設計方法，其特征在于，所述基于所述最大工程管徑和最小工程管徑確定最大立管數量和最小立管數量，包括：

使用下列公式確定最大立管數量和最小立管數量；

其中，R_numMAX為最大立管數量，R_numMIN為最小立管數量，R_dmMAX為立管最大工程管徑，R_dmMIN為立管最小工程管徑，Oil_P為原油產量；

和/或

所述計算立管數量對應的最佳管徑，包括：

為第i個可行立管數量，Oil_P為原油產量，為最佳管徑。

5.根據權利要求1所述的海上油氣田水下生產系統設計方法，其特征在于，所述根據獲取的水下井口的分布情況選擇FPSO的停泊點，包括：

確定水下井口的邊界；

在邊界范圍內的區域設定若干點坐標；

分別計算每個點坐標到每個水下井口的距離；

基于所述距離排除不符合FPSO停泊要求的點坐標。

6.根據權利要求1所述的海上油氣田水下生產系統設計方法，其特征在于，所述對所述FPSO可行布局點和獲取的叢式井管匯數量進行井口分組，得到分組數據，對獲取的叢式井管匯進行布局，包括：

確定叢式井管匯的數量限制；

基于所述數量限制對所有能行的管匯數量進行編號；

基于編號后的管匯數量對所有管匯數量和FPSO停泊點組合方案進行井口分組、管匯布局以及連接方案的優化設計，得到優化設計方案；

確定所有優化設計方案中海管距離、回接總距離以及叢式井管匯的最大值和最小值；

基于所述最大值和最小值分別計算所有優化設計方案中海管距離、回接總距離以及叢式井管匯的模糊規范化系數；

對優化設計方案中的影響因素進行打分，得到打分結果；

對所述打分結果進行平均值計算，得到判斷矩陣；

對判斷矩陣中的元素進行計算，得到影響因素的權值；

確定影響因素的最大值和最小值；

基于權值、最大值和最小值計算各設計方案影響因素的模糊規范化系數，并計算各方案的模糊-灰色關聯度；

基于模糊-灰色關聯度得到優選的設計方案。