1、地面測試技術與設備地面測試技術與設備蘭德能源服務公司蘭德能源服務公司20112011年年6 6月月2121日日地面測試設備流程簡圖地面測試設備流程簡圖地面測試設備包地面測試設備包 主流程設備主流程設備n測試樹（控制頭）測試樹（控制頭）n管線和彎頭（包括高壓軟管管線和彎頭（包括高壓軟管）n除砂器除砂器/濾砂器濾砂器n地面安全閥地面安全閥n數據頭數據頭n油嘴管匯油嘴管匯n熱交換器熱交換器/間接加熱器間接加熱器n三相測試高壓分離器三相測試高壓分離器n緩沖罐緩沖罐n計量罐計量罐n儲罐儲罐n傳輸泵傳輸泵n燃燒器燃燒器 輔助設備輔助設備化學注入泵化學注入泵壓力溫度記錄儀壓力溫度記錄儀蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐空壓機

2、空壓機試壓泵試壓泵試壓記錄儀試壓記錄儀凈重儀凈重儀 ESD緊急關閉系統緊急關閉系統 數據采集系統數據采集系統 化驗室設備化驗室設備 取樣設備取樣設備 安全防護設備安全防護設備地面測試設備特點地面測試設備特點上游高壓設備采用上游高壓設備采用WOM麥格納姆閘板閥或防砂閘板閥。麥格納姆閘板閥或防砂閘板閥。符合海上設備標準符合海上設備標準DNV2.7-1 ， DNV2.7-2 ， DNV2.7-3。通過。通過DNV2.7（EN12079） CSC的認證的框架和撬確保其更加安全的認證的框架和撬確保其更加安全、更長的使用壽命和更靈活的運輸性。、更長的使用壽命和更靈活的運輸性。 。 加熱器、分離器、緩沖罐、

3、計量罐等大型設備安裝于加熱器、分離器、緩沖罐、計量罐等大型設備安裝于ISO標準標準尺寸尺寸(10Ft / 20Ft / 40 Ft)的集裝箱框架內，的集裝箱框架內，設備可以疊放，節設備可以疊放，節省陸地和海上寶貴的空間。省陸地和海上寶貴的空間。設備設計基于各個國際大的測試公司的優點于一身。設備設計基于各個國際大的測試公司的優點于一身。可按用戶的要求定做，而價格不增加。可按用戶的要求定做，而價格不增加。壓力容器標準壓力容器標準ASME U, U2, CE & PED 應用環境應用環境NACE ( H2S)分離器低成本的內涂層有效地提高了分離器抗腐蝕、磨蝕的能分離器低成本的內涂層有效地提高

4、了分離器抗腐蝕、磨蝕的能力。力。成套設備可以拖車安裝，節省了運輸成本和縮短了安裝時間成套設備可以拖車安裝，節省了運輸成本和縮短了安裝時間有庫存有庫存成套設備可以拖車安裝，節省了運輸成本和縮短了安裝時間成套設備可以拖車安裝，節省了運輸成本和縮短了安裝時間地面測試設備特點地面測試設備特點高壓下可單手操作的扭矩高壓下可單手操作的扭矩 懸浮頭連接、高硬度和低表面粗糙度、懸浮頭連接、高硬度和低表面粗糙度、推力軸承；推力軸承；可靠的密封可靠的密封 在線壓力啟動、金屬對金屬、在線壓力啟動、金屬對金屬、O O圈輔助密封；圈輔助密封；長久的壽命長久的壽命 閥腔不被污染和耐沖蝕、耐腐蝕選材；閥腔不被污染和耐沖蝕、

5、耐腐蝕選材；簡單的保養簡單的保養 3 3個可更換部件個可更換部件防砂閘板閥防砂閘板閥 用于用于含砂工況下的測試設備，如含砂工況下的測試設備，如除砂器除砂器、油嘴管匯等、油嘴管匯等- - 地面測試高壓設備的核心地面測試高壓設備的核心WOM麥格納姆閘板閥麥格納姆閘板閥WOM的麥格納姆閘閥提供的密封可靠性在的麥格納姆閘閥提供的密封可靠性在業內無可匹敵，其專利設計已在陸地、海上、業內無可匹敵，其專利設計已在陸地、海上、海底的幾百口井的鉆井、試驗、生產的實際海底的幾百口井的鉆井、試驗、生產的實際應用中得到了驗證。應用中得到了驗證。麥格納姆閘閥的優質雙向密封的關鍵是麥格納姆閘閥的優質雙向密封的關鍵是“可可

6、靠密封靠密封”系統。這種獨特的直通設計提供了系統。這種獨特的直通設計提供了進口和出口密封，在閘板和閥座總成之間形進口和出口密封，在閘板和閥座總成之間形成壓力活動平衡。成壓力活動平衡。 只有在打開或關閉過程中腔體才暴露于管線只有在打開或關閉過程中腔體才暴露于管線壓力下，確保了更持久的潤滑性能，更少的壓力下，確保了更持久的潤滑性能，更少的致污機會，更久的使用和更少的保養。致污機會，更久的使用和更少的保養。 WOM麥格納姆閘板閥麥格納姆閘板閥 零泄漏零泄漏管線壓力使閥座總成逆管線壓力使閥座總成逆著浮動閘板擴張形成入口的切實密著浮動閘板擴張形成入口的切實密封。封。低扭矩低扭矩獨立的獨立的T型閥桿連接使

7、得型閥桿連接使得閘板處于浮動狀態，確保在不鉸結閘板處于浮動狀態，確保在不鉸結閥桿的情況下連接閥座。腔體內持閥桿的情況下連接閥座。腔體內持久的潤滑減少了可能增加扭矩的致久的潤滑減少了可能增加扭矩的致污物的累積。污物的累積。壽命長壽命長防止管線滿載的保護將防止管線滿載的保護將延長閥門的使用壽命。延長閥門的使用壽命。WOM廣泛的廣泛的冶金專門技術確保了選材可適用于冶金專門技術確保了選材可適用于有大量二氧化碳和硫化氫的情況。有大量二氧化碳和硫化氫的情況。WOM麥格納姆閘板閥麥格納姆閘板閥WOM麥格納姆閘板閥麥格納姆閘板閥 WOM防砂油防砂油嘴管匯泥漿嘴管匯泥漿閘板閥閘板閥WOM麥格納姆閘板閥麥格納姆閘

8、板閥測試控制頭測試控制頭 單體式測試樹，是用于測試、射孔和電纜鋼單體式測試樹，是用于測試、射孔和電纜鋼絲作業的地面控制頭；絲作業的地面控制頭；集壓井閥、抽汲閥和液壓生產閥為一體，減集壓井閥、抽汲閥和液壓生產閥為一體，減少工作空間；少工作空間；壓井閥一翼可安裝單流閥，以防止壓井或測壓井閥一翼可安裝單流閥，以防止壓井或測試施工時井內流體倒流入泥漿泵；試施工時井內流體倒流入泥漿泵；壓井閥和生產閥方向向下，利于管線安裝；壓井閥和生產閥方向向下，利于管線安裝；所有閥門均為所有閥門均為WOM的的Magnum閘板閥，屬金閘板閥，屬金屬屬-金屬硬面密封；金屬硬面密封；主體和主閥之間有一推力軸承旋轉頭，確保主體

9、和主閥之間有一推力軸承旋轉頭，確保測試施工時，可在地面旋轉測試管柱來操作測試施工時，可在地面旋轉測試管柱來操作井下測試工具（如旋轉管柱來開關井或坐封井下測試工具（如旋轉管柱來開關井或坐封解封封隔器）；解封封隔器）；旋轉頭頂部為反扣，以防旋轉管柱時從其頂旋轉頭頂部為反扣，以防旋轉管柱時從其頂部與本體倒開。并在主體和旋轉頭之間配有部與本體倒開。并在主體和旋轉頭之間配有一保護接頭，以防本體絲扣破壞，難以更換一保護接頭，以防本體絲扣破壞，難以更換或修補；或修補；下部加長保護頭利于打管鉗或卡瓦，且能防下部加長保護頭利于打管鉗或卡瓦，且能防止因控制頭太重造成管柱不穩；止因控制頭太重造成管柱不穩；控制頭尺寸

10、：控制頭尺寸：1-13/16” 7-3/8”, 最大工作壓最大工作壓力力: 5,000 and 15,000psi, 最大拉伸負荷最大拉伸負荷: 300,000 to 405,000 lbs.兩端為兩端為ACME扣。扣。測試控制頭測試控制頭 地面安全閥地面安全閥 液壓驅動，故障關閉的大閘閥； 撬裝，金屬保護框架，安裝堅固，占用空間小； 迅速關閉。濾砂器濾砂器 可清除流程中的顆粒雜質，比如地層可清除流程中的顆粒雜質，比如地層砂、壓裂砂等固體顆粒；砂、壓裂砂等固體顆粒；不但避免油嘴、管線、控制閥、泵和不但避免油嘴、管線、控制閥、泵和其它設備的機械其它設備的機械 磨損，而且也避免磨損，而且也避免了由

11、于油氣井出砂沉積在設備（如分了由于油氣井出砂沉積在設備（如分離器）中或堵塞了管線孔道，造成設離器）中或堵塞了管線孔道，造成設備的處理能力的降低；備的處理能力的降低；濾砂器避免了為降低產砂量而不得不濾砂器避免了為降低產砂量而不得不利用小油嘴進行生產；利用小油嘴進行生產；井口濾砂器一般裝在緊挨地面安全閥井口濾砂器一般裝在緊挨地面安全閥之后；之后；濾砂器包括濾砂器包括2個立式過濾罐，每個立個立式過濾罐，每個立罐里裝有一個過濾芯總成。這兩個立罐里裝有一個過濾芯總成。這兩個立罐裝在一個撬上，并由管匯連成一體，罐裝在一個撬上，并由管匯連成一體，流體可同時流過兩個罐或只流過其中流體可同時流過兩個罐或只流過其

12、中一個。一般只用其中一個罐，另一個一個。一般只用其中一個罐，另一個罐在清洗；罐在清洗；濾砂器為撬裝，并配有入口濾砂器為撬裝，并配有入口/出口出口/旁旁通管匯、閘板閥和裝有通過過濾器的通管匯、閘板閥和裝有通過過濾器的壓差表。壓差表。設計標準設計標準 : API 6A + ASME VIII Div 2 ，NACE MR-01-75；設計壓力：設計壓力：5,000psi /10,000psi /15,000psi /20,000psi設計溫度：設計溫度：-20 to 250F ( -29 to 121C)設計壓差：設計壓差：2600 psig (18MPa)；液處理量：液處理量：1000m3;氣處

13、理量氣處理量: 3百萬方百萬方/天天;砂罐容量：砂罐容量：46L過濾網規格：過濾網規格：75 - 400微米微米濾砂器濾砂器 可清除流程中所有的顆粒雜質，比如地層砂、壓裂砂可清除流程中所有的顆粒雜質，比如地層砂、壓裂砂、鉆屑、粉灰和銹垢、鉆屑、粉灰和銹垢 ；由旋流除砂罐和集砂罐組成；由旋流除砂罐和集砂罐組成；設計標準設計標準 : API 6A + ASME VIII Div 2 ，NACE MR-01-75；設計壓力：設計壓力：5,000psi/10,000psi/15,000psi/20,000psi設計溫度：設計溫度：-20 to 2500F ( -29 to 1210C)設計壓差：設計壓

14、差：2000 psig (13.8MPa)；液處理量：液處理量：800m3;氣處理量氣處理量: 3百萬方百萬方/天天;除砂量：除砂量：7m3/d；除砂效果：除砂效果：21微米微米 98%；旋流襯管規格：旋流襯管規格：3”, 4”, 5”, 6”已用于不同流量下的除已用于不同流量下的除砂，保證除砂效果。砂，保證除砂效果。濾砂器濾砂器 管線和彎頭管線和彎頭尺尺寸寸(in)工工況況最大工最大工作壓力作壓力（psi）接頭2”, 3”酸性 / 標準5000, 10000, 15000, 20000由壬、法蘭、卡箍高壓軟管高壓軟管外殼不銹鋼防護，兩端設有吊裝環兩頭用 Ni-Kaflex 處理，防腐性強.；

15、防硫化氫，防火；柔性測試用管線；接頭為由壬、法蘭或卡箍；工作溫度: -20C to +130C工作壓力：工作壓力：5,000psi/10,000psi/15,000ps數據頭數據頭 采集壓力、溫度； 取樣； 監測壓力、溫度； 注防凍劑、消泡劑等化學藥品； Autoclave 扣型，高壓密封可靠。化學注入泵化學注入泵 氣動注入 雙柱塞 注入排量：0.085 GPM 17,297 psi 用于注入水化物防凍劑、消泡劑、破乳劑 工作壓力：15,000psi, 10,000psiWOMWOM油嘴管匯油嘴管匯 WOM油嘴管匯是一五閥組件。油嘴管匯是一五閥組件。 管匯中有一個全通徑流動通道，可以管匯中有一

16、個全通徑流動通道，可以實現完全的旁通控制。實現完全的旁通控制。 標準的雙油嘴系統：固定油嘴和可調標準的雙油嘴系統：固定油嘴和可調油嘴；以保持恒定流速，提高測試數油嘴；以保持恒定流速，提高測試數據質量；據質量； 在旁通通道的一邊裝配有一個最大為在旁通通道的一邊裝配有一個最大為2”可調節的油嘴，可以實現井眼清可調節的油嘴，可以實現井眼清洗速度的靈活控制；洗速度的靈活控制； 在旁通通道的另一邊裝配有一個最大在旁通通道的另一邊裝配有一個最大為為2”的固定式油嘴，可實現精確的的固定式油嘴，可實現精確的流量控制，為各種測試程序提供預定流量控制，為各種測試程序提供預定的液量。的液量。 通過使用閥門系統和可調

17、節式油嘴，通過使用閥門系統和可調節式油嘴，操作人員可以更換固定油嘴，而無需操作人員可以更換固定油嘴，而無需停止作業，影響測試。停止作業，影響測試。 尺寸：尺寸：1-13/16” 7-3/8”, 最大工作壓最大工作壓力力: 5,000 and 20,000psi加熱器加熱器 油氣井測試作業中常采用水浴式間接加熱器、蒸汽間接加熱器（蒸汽交換器）和蒸汽發生器； 流體通過油嘴后，由于壓力降低體積膨脹，導致溫度降低，需用加熱器重新加熱流程流體； 防止水化物的生成； 降低原油粘度和表面張力，提高泡沫油乳化油的分離效果； 溶解蠟質和瀝青質，以免它們沉積于分離設備內部； 降低原油的粘度，改善高傾點原油的特性，

18、提高原油在燃燒器處的霧化程度和燃燒效果。 加熱量：1 - 6MMBTU/h水浴式間接加熱器水浴式間接加熱器 3.0MM BTU/Hour DNV/CSC認證 標準20英尺集裝箱 工作壓力10K, 5K 單加熱爐管 管匯為WOM閘板閥和節流閥控制，提高了密封性和壽命。 燃料為天然氣和柴油水浴式間接加熱器水浴式間接加熱器燃油燃氣間接加熱器燃油燃氣間接加熱器- -技術規格技術規格蒸汽交換器蒸汽交換器 DNV/CSC認證 標準20英尺集裝箱加熱量4.0MMBTU/hour工作壓力：15,000psi, 10,000psi, 5000psi x 2000psi；管匯為WOM閘板閥和節流閥控制，提高了密封

19、性和壽命。防H2S； 可把處理流體加熱到高達100 油氣井測試作業中常采用水浴式間接加熱器、蒸汽間接加熱器（蒸汽交換器）和蒸汽發生器；流體通過油嘴后，由于壓力降低體積膨脹，導致溫度降低，需用加熱器重新加熱流程流體；防止水化物的生成；降低原油粘度和表面張力，提高泡沫油乳化油的分離效果；溶解蠟質和瀝青質，以免它們沉積于分離設備內部；降低原油的粘度，改善高傾點原油的特性，提高原油在燃燒器處的霧化程度和燃燒效果。蒸汽交換器蒸汽交換器此分離器安裝于一20英尺標準尺寸的集裝箱框架內。可以裝在班輪上，運輸到世界任何地方，且其運輸費用低廉，周轉迅速。此集裝箱框架都經過DNV2.7（EN12079）的認證，符合

20、世界范圍內的安全規則，可用在海上任何油田。此設備可以疊放，節省陸地和海上寶貴的空間。CSC/DNV認證的框架和撬確保其更長的使用壽命和更靈活的運輸性。從入口到氣出口、油出口和水出口都有旁通管匯并用隔離閥隔開。流程完善，易于安裝和操作，可任意倒流而無需關井；入口為4”助力球閥，確保放噴時閥門快速容易地打開和關閉倒流到分離器或旁通。設在容器底部的噴射管線更容易清洗底部積聚的臟污，降低了作業的風險和延長了分離器的保養周期。如果分離器產液并入生產流程時，氣體和油出口安裝薄片式單流閥防止了產液倒流。儀表空氣配有分離器罐，降低了儀表空氣的濕度。容器內溫度和壓力監測采用法蘭配合接頭，為無風險的壓力表和溫度表

21、的連接。取樣口配備球閥和針閥，使得取樣容易控制和開關。取樣口布置合理，可準確地取得真實的新鮮的油氣水常壓和PVT樣品。自帶各種閥門和控制閥用于控制分離器內壓力和油水液位。另帶有安全釋放閥和破裂閥（1440，1510）；各項計量參數都可進行數據采集；不同量程的油流量計用于大小不同的產量，確保計量準確；高效率的捕霧器葉片，減少了氣帶液現象；外置浮子筒，避免了浮子落入分離器本體的危險；孔板流量計取壓管線上的消液器，確保了巴頓記錄儀不間斷準確的記錄；三相測試分離器三相測試分離器三相測試分離器三相測試分離器 三相測試分離器技術規格三相測試分離器技術規格緩沖罐緩沖罐 測量和校驗原油流量的單室壓力容器； 對

22、初級分離器分離出的原油進行二級分離； 工作壓力：50psi -250psi 液體處理量： 50, 80, 100 Bbls 單罐或雙罐計量罐計量罐 用于測量底流量的長壓罐； 常具有兩腔，每腔100BBL (2 x 8m3)； 低壓時用于存液體； 低產時用于測量流量； 校正流量計系數。原油傳輸泵原油傳輸泵 把原油從計量罐泵如管線或其它的儲罐； 把計量罐以恒定的排量泵至燃燒器，并保持一定的壓力室原油能徹底的霧化和燃燒； 常用傳輸泵為防爆型； 柴油機驅動或電機驅動； 空氣動力啟動 原油傳輸泵排量可達到10,000BPD，泵壓可達到200PSI。原油傳輸泵原油傳輸泵ESDESD緊急關閉系統緊急關閉系統

23、ESD安全系統由兩部分構成：液壓安全閥系統（或地面測樹上的液控閥，或地面安全閥，或井下安全閥）、感應和控制系統。正常作業情況下，控制系統發送信號打開液壓安全閥并維持液壓安全閥一直處于打開狀態；一旦有異常情況發生，收到第一個感應信號（如來自高/低壓感應氣，遠程ESD控制點等等）2秒內，就可截斷上游壓力源，液壓安全閥恢復到故障關閉狀態，切斷井內流動；減少了測試區域內人員傷亡和設備損壞油氣井損壞的可能性。ESDESD緊急關閉系統緊急關閉系統燃燒器燃燒器 燃燒原油和油基泥漿修井液； 燃燒噴嘴周圍有水霧帶，降低燃燒器溫度； 每一個點火頭有獨自的氣/油引火和點火系統。燃燒臂燃燒臂U型燃燒臂用于支撐燃燒頭、

24、提供安全走道、支撐油、氣、水和液化氣管線。燃燒臂備有旋轉基座、繃繩和主桿Kingpost，安裝在鉆機上。水平繃繩用于水平旋轉燃燒臂，垂直繃繩安裝在主桿上，支撐旋轉燃燒臂。旋轉的基座確保燃燒臂和燃燒器水平和垂直定位。燃燒臂稍微上翹，以確保管線內的液體不會漏失造成污染。 化驗室化驗室氣體比重計：氣體比重計：0.52-1.03 和和0.97-1.90 S.G.離心機（手搖的和電動的）離心機（手搖的和電動的）: 4 x 100ml液體比重計液體比重計: 0/11 API, 10/30API溫度計：溫度計：-20/+150C量筒量筒:1000ml,500ml, 250ml, 100ml氣體測量手泵及氣體

25、測量手泵及H2S, CO2測管測管氯根含量測試包氯根含量測試包: 500-25，000Ph計計粘度計：粘度計：15 cps to 2,000.00 cps n水浴鍋水浴鍋n凈重儀：凈重儀：15,000psi, 0.1%n壓力溫度記錄儀：壓力溫度記錄儀：0-15,000PSIG, 0-250deg Fn真空泵真空泵: 入口：入口：27“Hg，出出口：口：20psign試壓泵：試壓泵：20,000psign壓力表：壓力表：15000, 10000, 5000, 2000, 1000, 600, 200, 100n超聲波測厚儀超聲波測厚儀n其它其它地面測試取樣系統地面測試取樣系統 測試過程中，同時取得有代表性的油氣PVT樣品。 最大工作壓力： 4,350 psi 管線標準: NACE H2S 和 CO2 工況數據采