油田綜合調(diào)整項(xiàng)目優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)能減排工程實(shí)踐

王春蕊 馬金喜

（1.中海油能源發(fā)展股份有限公司油田建設(shè)工程設(shè)計(jì)研發(fā)中心；2.海洋石油工程股份有限公司設(shè)計(jì)公司）

油田綜合調(diào)整項(xiàng)目優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)能減排工程實(shí)踐

王春蕊1馬金喜2

（1.中海油能源發(fā)展股份有限公司油田建設(shè)工程設(shè)計(jì)研發(fā)中心；2.海洋石油工程股份有限公司設(shè)計(jì)公司）

介紹了秦皇島 32-6油田綜合調(diào)整項(xiàng)目，通過項(xiàng)目優(yōu)化，工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化、生活污水系統(tǒng)優(yōu)化、海管工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)，以及對平臺開關(guān)柜優(yōu)化設(shè)計(jì)、浮托方案優(yōu)化設(shè)計(jì)等專業(yè)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出建議，同時(shí)為后續(xù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

海洋石油 方案優(yōu)化 節(jié)能減排 項(xiàng)目管理 標(biāo)準(zhǔn)化

在海洋石油工程建設(shè)各階段科學(xué)落實(shí)節(jié)能減排工作，是義不容辭的社會責(zé)任和使命，同時(shí)也是企業(yè)降本增效、提高競爭力、走向國際市場的重要組成部分。首先應(yīng)該從工程項(xiàng)目源頭入手，勇于創(chuàng)新和實(shí)踐，大力推動新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的應(yīng)用，降低工程投資以及運(yùn)行成本，優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)能減排工程，旨在與同行共同探討更好地貫徹落實(shí)節(jié)能減排工作的思路和方法。

1 項(xiàng)目概況

秦皇島 32-6 綜合調(diào)整工程項(xiàng)目是在綜合借鑒了綏中 36-1油田一期和目前正在實(shí)施的綏中 36-1二期調(diào)整項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上快速跟進(jìn)的合作項(xiàng)目。該油田位于渤海中部海域，西距南堡 35-2油田約 20km，西北距京塘港約 20km，平均水深約20m。本次調(diào) 整包括新建 2 座 8 腿中心平臺 CEPI/ CEPJ，新建 1 座 8 腿井口平臺 WHPG 和一座 4 腿井口平臺 WHPH，新建 6條混輸海管和 6條注水海管，新建3條海纜，涉及 6個(gè)老平臺的改造和相關(guān)海管海纜和 FPSO的校核工作。

2 節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐

2.1項(xiàng)目管理優(yōu)化

根據(jù)公司矩陣型組織的特點(diǎn)，采用集中、分散相結(jié)合的管理模式，項(xiàng)目組管理人員集中辦公，主要設(shè)計(jì)人員在各自的專業(yè)部室分散辦公?？紤]到設(shè)計(jì)周期短、任務(wù)繁多的項(xiàng)目特點(diǎn)，且本次秦皇島32-6油田綜合調(diào)整項(xiàng)目的開發(fā)是基于原秦皇島 32-6油田群，與近年投產(chǎn)的秦皇島 33-1油田有許多相近的方面，因此本次調(diào)整部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采用以及設(shè)計(jì)方案的制定可以參照比對秦皇島 33-1 油田開發(fā)項(xiàng)目。另外，制定合理的外委分包策略，有效降低項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)施工藝專業(yè)以及組塊、導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)聯(lián)合設(shè)計(jì)的外委模式，并設(shè)置專人進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)和質(zhì)量把控以及界面管理，有效地推動了項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)中心平臺工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、主機(jī)電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、組塊結(jié)構(gòu)和導(dǎo)管架以及組塊浮托設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，為類似項(xiàng)目積累成功的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)設(shè)計(jì)文件盡量采用公司已經(jīng)批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化文件，極大地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

2.2工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

原油、天然氣、生產(chǎn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，綜合平臺CEPI分離出的含水原油 （含水約 50%），一部分處理成合格原油用作原油電站的燃料油，其余與天然氣（其中部分天然氣進(jìn)入燃料氣處理系統(tǒng)，用于天然氣發(fā)電機(jī)發(fā)電）匯合通過已有 WHPA和WHPD平臺以及到單點(diǎn)的海底管道輸送到渤海世紀(jì)號 FPSO作進(jìn)一步處理。綜合平臺 CEPJ分離出的含水原油（含水約 50%），一部分處理成合格原油用作原油電站的燃料油，其余與天然氣匯合通過已有WHPF平臺以及到單點(diǎn)的海底管道輸送到渤海世紀(jì)號 FPSO作進(jìn)一步處理。生產(chǎn)水在綜合平臺上處理合格后回注，其余老平臺 （WHPA、WHPD、WHPF）產(chǎn)物通過已有管線直接輸送至 FPSO 進(jìn)行處理。工藝流程相對簡單，節(jié)能減排設(shè)計(jì)優(yōu)化點(diǎn)如下：

1）結(jié)合原油物性以及油藏溫度，采用測試分離器單井計(jì)量+外輸油氣計(jì)量方案代替多相流量計(jì)計(jì)量方案，優(yōu)化省 掉 WHPG/CEPI/CEPJ平臺 上的三臺多相流量計(jì)，節(jié)省了工程投資。

2）在燃料油處理系統(tǒng)中，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，將經(jīng)過電脫處理合格的原油存儲溫度由前期設(shè)計(jì)的60 ℃提高到 70 ℃，既節(jié)省了上游冷卻器的負(fù)荷，又減少了下游主機(jī)供油系統(tǒng)的加熱負(fù)荷，同時(shí)滿足大罐儲油要求。

3）通過在中心平臺設(shè)置小燃?xì)獍l(fā)電機(jī)和兩套燒燃?xì)獾乃谞t加熱器，降低能源使用品質(zhì)，降低主機(jī)的電負(fù)荷，充分利用了油田低壓伴生氣，累計(jì)有效 利用伴 生氣達(dá) 到 2.2×104m3/d，解 決了多 余伴生氣在FPSO的排放問題。

4）通過在新增平臺上設(shè)置注水裝置和新增污水回注井，將新平臺產(chǎn)水量完成回注，實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)整項(xiàng)目增產(chǎn)不增污。

2.3生活污水系統(tǒng)優(yōu)化

新建的兩座井口平臺分別設(shè)有 30人生活樓，新建的兩座中心平臺分別設(shè)有 100人生活樓，生活污水處理裝置采用生化法。常規(guī)設(shè)計(jì)采用海水作為沖廁水，存在COD不達(dá)標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，若采用電解法方案，則存在工程實(shí)施方面裝置價(jià)格高昂（約為生化式的 4～5 倍），且存在進(jìn)口或獨(dú)標(biāo)以及采辦周期較長的問題。

在基本設(shè)計(jì)階段，通過論證，采用淡水沖廁能很好解決生物活性及COD檢測問題，同時(shí)采用生化法處理生活污水，也能夠有效避免海水中氯離子對COD監(jiān)測的影響，采用生化法處理，能夠降低污水處理成本，同時(shí)保留海水沖廁管線，特殊情況下仍采用海水臨時(shí)沖廁。

2.4海管工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過論證安全停輸時(shí)間的溫度標(biāo)準(zhǔn)的合理性，有效的延長了海管安全停輸時(shí)間，為現(xiàn)場操作提供了合理的建議。

在前期設(shè)計(jì)階段，將各管線以 30℃為判斷安全停輸 時(shí)間的溫度標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致 CEPI到 WHPD 和CEPI到 WHPA 平臺的海管安全停輸時(shí)間較短，僅為10h左右。在基本設(shè)計(jì)階段，通過各個(gè)海管輸油物性和含水量的類比，同時(shí)對原油的凝點(diǎn)和黏度以及運(yùn)行溫度進(jìn)行分析，論證了采用 30℃為判斷安全停輸時(shí)間的溫度標(biāo)準(zhǔn)過于保守，將對整個(gè)油田的安全生產(chǎn)造成重大影響。確定按照原油凝點(diǎn)控制混輸管 道 安 全 停 輸 時(shí) 間 ， 最 終 確 定 WHPG-CEPI、WHPH-CEPI、 CEPI-WHPA、 CEPI-WHPD 無 安 全停輸?shù)囊?，停輸后可不用采取置換措施。

3 WHPG平臺 35kV開關(guān)柜優(yōu)化設(shè)計(jì)

WHPG 平臺 35kV 開關(guān)柜原設(shè)計(jì)方案為 SF6 氣體絕緣型式，該平臺共有 8屏 35kV 開關(guān)柜，若采用空氣絕緣型式，體積較大，柜前后的運(yùn)行維護(hù)空間需求也較大，給主開關(guān)間電氣設(shè)備布置帶來極大困難?？紤] WHPG平臺 35kV開關(guān)柜數(shù)量較多，采用 SF6氣體絕緣型式，可大幅度減少所需空間，緩解主開關(guān)間設(shè)備布置的壓力。

FPSO 與 CEPJ之間通過原 WHPE 和 WHPF的數(shù)字微波中轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，相互傳關(guān)斷信號。FPSO 的生產(chǎn)關(guān)斷及以上級別的應(yīng)急關(guān)斷將引起 CEPI和 CEPJ的生產(chǎn)關(guān)斷。

4 浮托方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)公司場地施工資源計(jì)劃，墾利 3-2油田 2座中心平臺與秦皇島32-6油田 2座中心平臺的浮托安裝采用同一條駁船，按照工程計(jì)劃，墾利項(xiàng)目先施工，4座平臺連續(xù)安裝，設(shè)計(jì)階段統(tǒng)籌考慮施工資源的使用情況，在導(dǎo)管架水平層槽口設(shè)計(jì)、駁船系統(tǒng)配置以及浮托安裝拖輪拖帶方案上進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。

組塊浮托安裝采用1條拖輪拖帶施工駁船穿越導(dǎo)管架槽口的方案，與以往國內(nèi)浮托方案相比，節(jié)省1條拖輪的使用，同時(shí)通過論證，兩座中心平臺組塊考慮采取帶生活樓和修井機(jī)的整體浮托方案，減少海上浮吊作業(yè)，以降低施工作業(yè)成本。

5 結(jié)語

1）緊密結(jié)合油藏地質(zhì)信息，盡量利用地層壓力，減少油田開采的成本；統(tǒng)一調(diào)配，共享資源，進(jìn)行油氣田群的滾動開發(fā)，有利于減少工程投資。

2）應(yīng)充分考慮國內(nèi)設(shè)備廠家的性能指標(biāo)，加大新型設(shè)備的應(yīng)用，降低工程投資。

3）不斷提高浮托法的安裝技術(shù)能力，加大大型安裝機(jī)具的研制，盡量實(shí)現(xiàn)陸上整體建造和調(diào)試，減小海上施工和調(diào)試的時(shí)間，降低工程投資。

4）應(yīng)大力推動標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化成果的工程使用，達(dá)到提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。同時(shí)盡量統(tǒng)一或優(yōu)化設(shè)備或材料的規(guī)格和尺寸，便于后續(xù)的采辦和建造安裝，降低整個(gè)工程投資費(fèi)用。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.024

2013-03-05）

王春蕊，工程師，2002年畢業(yè)于甘肅工業(yè)大學(xué) （焊接工藝及設(shè)備專業(yè)），從事海洋石油工程舾裝設(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理工作，地址：天津市塘沽區(qū)東沽石油新村539信箱，300452。