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第一部分 水下生产系统2

1概述2

1.1范围2

1.2条例、规范和标准2

1.3定义和缩略语4

2水下生产设备8

2.1说明8

2.2水下井口8

2.3水下采油树19

3水下生产管汇和基盘40

3.1水下生产管汇和基盘功能说明40

3.2典型水下生产管汇或基盘的特征42

3.3设计要素42

3.4辅助设备47

4水下系统界面要求51

4.1生产控制系统51

4.2输送管道连接66

4.3安装和修井隔水管系统69

4.4系统试产和投产87

5油田水下布置模式89

5.1油田水下布置模式要素89

5.2油井分组89

5.3钻井和修井考虑要素92

5.4油田内输送管道92

5.5未来开发和扩建94

6风险评估和管理96

6.1潜在风险领域96

6.2风险管理97

6.3吸取的教训98

第二部分 海底管道102

1概述102

1.1范围102

1.2规定、规范、标准与说明102

1.3定义与缩略语103

2深水管道设计105

2.1说明105

2.2材料选择106

2.3管道设计方法106

2.4基于局部屈曲标准的设计和基于扩展屈曲标准的设计的比较110

2.5深水管道铺设的基本备用方法111

3界面要求112

3.1说明112

3.2管道终端装置112

3.3水下生产系统112

3.4安装船115

4海底管道技术综述117

4.1说明117

4.2碳锰钢管——刚性管道117

4.3挠性管120

4.4不锈钢123

4.5复合管道系统124

4.6湿式保温刚性管道125

4.7双钢管保温管道系统126

4.8集束管道系统128

5保温技术与供应商129

5.1双钢管保温管道系统129

5.2集成拖曳输送集束管道系统130

5.3湿式保温管道系统130

5.4挠性管131

6加热技术132

6.1说明132

6.2电加热系统133

6.3热流体循环加热系统136

7埋设技术138

7.1说明138

7.2开沟犁技术138

7.3喷射技术140

7.4机械切割机技术142

7.5回填／抛石144

8安装技术147

8.1说明147

8.2 S形铺管法147

8.3J形铺管法148

8.4卷管式铺管法150

8.5拖曳式铺管法150

8.6挠性管道铺设法151

9内部腐蚀监控153

9.1说明153

9.2原理153

9.3感应针的布设153

9.4监控系统154

10应用与局限性156

10.1海底管道技术156

10.2安装技术157

11优点与缺点159

11.1碳锰钢管159

11.2挠性管159

11.3双相不锈钢管160

11.4复合钢管160

11.5集束管道系统160

11.6双钢管保温管道系统161

11.7 13r管道161

11.8优点与缺点汇总表162

第三部分 立管系统164

1概述164

1.1范围164

1.2规则、准则、标准和规范165

1.3定义与缩略语165

2深水立管工艺设计166

2.1说明166

2.2钢质立管系统166

2.3挠性立管168

2.4立管系统设计软件170

3界面要求171

3.1说明171

3.2关于浮式生产系统171

3.3在海底172

4立管系统综述175

4.1说明175

4.2挠性立管系统175

4.3刚性立管系统180

5保温技术190

5.1说明190

5.2保温材料选择190

5.3钢质立管和复合塔式立管的保温材料190

5.4针对挠性立管的保温材料191

6加热技术192

6.1说明192

6.2电加热192

6.3热水循环加热193

7涡激振动195

7.1说明195

7.2 VIV预测195

7.3消涡装置196

8人工举升要求197

8.1说明197

8.2气举方法198

9安装技术203

9.1说明203

9.2挠性立管的安装203

9.3金属立管的安装209

10应用与局限性214

10.1说明214

10.2挠性立管214

10.3钢质立管214

11优点与缺点217

第四部分 脐带缆222

1概述222

1.1范围222

1.2规定、规范、标准与说明222

1.3定义与缩略语223

2界面要求224

2.1说明224

2.2浮式生产系统224

2.3中间连接225

2.4水下生产系统225

2.5罩帽227

2.6铺管船和铺管设备228

3脐带缆技术及制造商概况230

3.1说明230

3.2热塑软管脐带缆232

3.3钢质脐带缆233

3.4动力和控制脐带缆235

3.5综合功能脐带缆237

3.6水下端子接口239

3.7水下限弯器240

3.8上部防弯器241

3.9上部端子系统241

3.10外部腐蚀防护241

4测试要求243

4.1说明243

4.2材料资质测试243

4.3脐带缆设计合格性测试243

4.4验收测试244

4.5冲刷、压力测试、清洗和维护的范围245

5安装技术246

5.1说明246

5.2铺设设备247

5.3铺设方法和程序248

6应用与局限性253

6.1热塑软管脐带缆253

6.2钢质脐带缆256

7优点与缺点259

7.1热塑脐带缆259

7.2钢质脐带缆259

7.3综合功能脐带缆260

第五部分 水下控制系统262

1概述262

2术语表263

3规范、标准及法规265

4控制系统的类型266

4.1直接液压控制系统266

4.2先导液压控制系统267

4.3（先导）顺序液压控制系统268

5可靠性和冗余271

5.1可靠性271

5.2冗余272

6开式／闭式液压控制系统274

7系统结构276

7.1说明276

7.2水下设备276

7.3液压／电力分配276

7.4 SCM功能数量277

7.5液压分配277

7.6电力分配277

7.7接地277

8系统概要278

8.1说明278

8.2上部设施278

8.3脐带缆278

8.4水下设备278

9主控站280

9.1说明280

9.2部件280

9.3接口282

9.4应急关断系统286

9.5软件／操作系统／显示288

9.6维护291

9.7系统功能291

10电力单元297

10.1说明297

10.2部件298

10.3测试299

10.4可维护性300

11不间断电源301

11.1说明301

11.2部件301

11.3测试302

12液压动力单元303

12.1说明303

12.2液压控制系统示意图304

12.3设备说明304

13上部脐带缆终端装置308

13.1说明308

13.2原理308

13.3化学药剂软管终端装置309

14脐带缆310

15水下脐带缆终端装置311

16弱连接312

17水下分配装置313

17.1说明313

17.2结构313

17.3脐带缆接口313

17.4 SCM接口313

17.5电力分配313

17.6液压和化学药剂分配314

17.7 ROV连接314

18水下蓄能器模块316

18.1说明316

18.2原理316

18.3部件317

19内部连接318

19.1说明318

19.2固定插板318

19.3 ROV插板318

19.4卡箍319

19.5电气跨接管319

19.6液压接头320

19.7光纤跨接管321

19.8跨接管布置322

19.9跨接管回收322

20水下控制模块安装基座323

20.1说明323

20.2结构323

20.3 SCM接口323

20.4修井系统接口323

20.5连接采油树阀和传感器324

20.6停放调准324

20.7锁紧机构324

21水下控制模块325

21.1说明325

21.2外壳325

21.3安装基座326

21.4接口326

21.5连接326

21.6液压控制系统326

21.7系统设计327

21.8电子装置327

21.9构造327

21.10腐蚀防护328

21.11压力补偿328

21.12回油管道补偿328

22水下变送器／传感器329

22.1说明329

22.2原理329

22.3结构329

22.4显示／监控系统接口329

22.5传感器类型332

23材料337

23.1使用材料337

23.2涂层338

23.3阴极保护338

23.4电解腐蚀338

24标识339

24.1设备标识339

24.2水下标识系统说明339

24.3标识方法340

25质量341

25.1说明341

25.2质量计划341

25.3制造商342

25.4测试342

25.5检验342

25.6结论342

26下放工具343

26.1要求343

26.2最小配合下放工具343

26.3多模式下放工具343

26.4单导向绳布置344

26.5钻柱布置344

27工厂验收试验345

27.1说明345

27.2试验要求345

27.3文件346

27.4试验参数346

28系统联合试验351

28.1说明351

28.2试验要求352

28.3文件352

28.4测试参数352

28.5试验后检验353

29其他水下控制系统354

29.1说明354

29.2浮筒式控制系统354

29.3自治式海底系统355

29.4替代技术357

30高完整性压力保护系统360

30.1说明360

30.2系统试验363

30.3其他注意事项364

30.4总结364

第六部分 深水安装船368

1概述368

1.1范围368

1.2规定、规范、标准与说明368

1.3定义与缩略语368

1.4参考文献369

2深水安装任务370

2.1说明370

2.2安装任务370

2.3吊装要求370

2.4铺管要求370

3界面要求372

3.1说明372

3.2管产品的储存和铺设372

3.3结构的吊装与安装374

3.4 ROV376

4铺设分析378

4.1说明378

4.2管道屈曲设计378

4.3深水铺管方法379

4.4 S形铺管法与J形铺管法381

4.5陡S形铺管应变381

4.6卷管铺设应变382

4.7深水J形铺管参数（刚性管、挠性管和脐带缆）383

4.8安装方法限制383

5动力定位装置和级别388

5.1说明388

5.2动力定位功能性要求388

5.3动力定位能力定义390

5.4安全要求390

6安装设备和铺管设备说明392

6.1说明392

6.2储存设备393

6.3铺管设备396

6.4弃置与回收绞车402

6.5焊接和连接技术404

6.6焊接检验410

7深水安装船414

7.1起重船414

7.2铺管船415

7.3挠性管铺管船419

7.4脐带缆铺管船420

第七部分 连接方法426

1概述426

1.1范围426

1.2规则、准则、标准和规范427

1.3定义与缩略语427

2界面要求428

2.1说明428

2.2水下生产系统428

2.3输送管道或脐带缆终端428

2.4操作程序429

2.5水下油气田开发计划429

2.6船舶430

2.7连接工具430

2.8 ROV430

3连接器技术和制造商综述432

3.1说明432

3.2套筒连接器432

3.3紧固连接器433

3.4巴西石油公司三管路连接器434

3.5 Merlin连接器435

3.6电气式连接器436

4连接工具技术评论437

4.1说明437

4.2遥控操作机具437

4.3安装在ROV上的牵引和连接系统441

4.4安装在ROV上的连接系统444

4.5 “MATIS” API法兰连接工具444

5连接方法446

5.1说明446

5.2下管与牵引446

5.3直接牵引448

5.4转向连接449

5.5垂直入扣、铰合和放管450

5.6地面连接、放管和送管451

5.7垂直连接和三输送管道放管452

5.8挠性跨接管454

5.9钢跨接管455

5.10“刚—柔”跨接管457

5.11复合钢管和挠性尾管458

6优点与缺点460

7水下测量461

7.1说明461

7.2声波基线461

7.3张索计量462

8深水连接作业估计的时间463

第八部分 深水ROV和机具466

1概述466

1.1范围466

1.2规则、准则、标准和规范466

1.3定义与缩略语467

1.4参考文献467

2界面要求468

2.1说明468

2.2水下结构接口468

2.3支持船的接口469

3干预原理和功能要求470

3.1说明470

3.2 ROV干预471

3.3遥控操作机具干预472

3.4下放和回收条件472

3.5 ROV作业人员473

3.6作业记录473

4深水ROV审核474

4.1说明474

4.2 ROV运载装置系统474

4.3控制系统478

4.4下放和回收系统478

4.5系链管理系统480

4.6观测型ROV481

4.7钻井用ROV482

4.8作业ROV484

4.9勘查ROV485

5遥控操作机具486

5.1说明486

5.2部件更换工具486

5.3引入和连接工具487

6 ROV工具488

6.1说明488

6.2工具处理和供给488

6.3液压控制干预工具（热入扣）489

6.4旋转扭矩工具489

6.5线性阀跨越控制工具490

6.6挖掘／射流泵系统490

6.7液压电缆剪491

6.8管道插孔清洁工具491

6.9密封体置换工具492

6.10水声测量工具492

6.11张索计量493

6.12安装在ROV上的牵引和连接工具494

附录 深水ROV495

专业词汇英汉对照表499