海洋平臺井口區(qū)管線建造應(yīng)急優(yōu)化方案研究

杜光，豐興盛，趙剛，王論之，葉楠

（海洋石油工程（青島）有限公司加工設(shè)計中心， 山東 青島 266520）

1 背景

隨著國家大力開發(fā)國有石油礦藏資源，海上油氣資源開發(fā)首當(dāng)其沖，中海油集團(tuán)公司制定了“七年行動計劃”，其中渤海油田推出新的采油平臺建造項目，排產(chǎn)增產(chǎn)任務(wù)繁重，平臺建造工期緊迫。本文以渤海油田群采油平臺建造項目為背景，本平臺為CEPA海洋采油中心平臺，井口區(qū)為南北對稱布置，南北井區(qū)各計劃20口井，兩側(cè)井口區(qū)先期各投產(chǎn)6口油井，1口注水井，井口區(qū)管線建造共計2000m，1700道口，海上施工工期緊，要求一個月完成海上機(jī)械完工，順利投產(chǎn)，為國有油氣資源開發(fā)增產(chǎn)做貢獻(xiàn)。

在此類國有常規(guī)采油平臺項目中，通常井口區(qū)先進(jìn)行結(jié)構(gòu)專業(yè)的施工，結(jié)構(gòu)梁、立柱拉筋、甲板施工完成后，再進(jìn)行其他各專業(yè)交叉施工，井口區(qū)管線施工需要在井口采油樹樹頭安裝完成后方可連接，管線系統(tǒng)包括原油、伴生氣、生產(chǎn)水、注水、化學(xué)藥劑、開排、閉排等系統(tǒng)，系統(tǒng)多，管線布局復(fù)雜，井口區(qū)操作平臺下布置了4層管線，施工空間狹小，施工作業(yè)難度大，一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，將嚴(yán)重影響施工進(jìn)度的順利開展，最終影響按時竣工，為了盡量避免材料短缺或質(zhì)量問題對工期的影響，出海前將需要的材料盡可能準(zhǔn)備齊全并考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚豢杀苊獾貢霈F(xiàn)難以預(yù)料的各種突發(fā)問題，因此需要技術(shù)人員根據(jù)海上一線施工突發(fā)情況采取緊急應(yīng)急措施來優(yōu)化井口區(qū)管線建造方案。

2 井口區(qū)管線建造突發(fā)問題

根據(jù)本項目井口區(qū)管線建造期間實際出現(xiàn)的突發(fā)緊急情況有：

2.1 井口區(qū)化學(xué)藥劑管線閥門短缺突發(fā)問題

在井口區(qū)化學(xué)藥劑管線建造過程中，發(fā)現(xiàn)1/2寸的不銹鋼閥門連接形式不對和沒有全部到貨導(dǎo)致12口油井的化學(xué)藥劑管線無法接入原油管線中，出現(xiàn)這種情況無疑是對井口區(qū)管線建造機(jī)械完工造成巨大障礙，面對這種緊急突發(fā)缺料情況，只能根據(jù)現(xiàn)有材料數(shù)量化整為零，統(tǒng)籌規(guī)劃，重新分配現(xiàn)有可用閥門的使用位置，從而進(jìn)一步優(yōu)化材料應(yīng)用方案。

經(jīng)再次排查，發(fā)現(xiàn)井口區(qū)各油井的閉排系統(tǒng)管線為串聯(lián)設(shè)計，如果一個閥門出現(xiàn)問題，整個井區(qū)都無法連接完成為閉排系統(tǒng)，這對井口區(qū)管線施工進(jìn)度帶來了嚴(yán)重的滯后和不利影響，進(jìn)一步影響井口區(qū)管線建造待工損耗和機(jī)械完工，順利投產(chǎn)增效。

2.2 井口區(qū)原油管線壓力試驗失敗出現(xiàn)閥門泄漏突發(fā)問題

除了井口區(qū)閥門缺失外，施工過程中還發(fā)現(xiàn)井口區(qū)原油管線系統(tǒng)強(qiáng)度壓力試驗時出現(xiàn)油品取樣口閥門閥桿處泄漏，整個原油管線系統(tǒng)無法保壓，強(qiáng)度試驗失敗，質(zhì)量報檢無法通過，項目進(jìn)度將停止不前，業(yè)主方和建造方倍加關(guān)注此問題，緊急組織各方開會商議應(yīng)急解決措施，要求務(wù)必確保施工順利開展，按期機(jī)械完工。

最終經(jīng)過技術(shù)人員仔細(xì)調(diào)查和分析研究，只能嘗試二次緊固或加強(qiáng)緊固閥門閥桿螺絲來達(dá)到密封條件。

3 井口區(qū)管線建造應(yīng)急優(yōu)化方案研究

考慮到海洋石油平臺井口區(qū)管線海上建造的特殊性和緊迫性，一旦出現(xiàn)影響施工進(jìn)展的突發(fā)事件，將會產(chǎn)生嚴(yán)重的對工期、成本和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不利影響，為此針對井口區(qū)管線建造的突發(fā)事件，應(yīng)該采取積極的應(yīng)急優(yōu)化調(diào)整方案來解決減少突發(fā)事件帶來的不利影響，從而達(dá)到減少損失，降本增效，為項目增值的目的。

3.1 井口區(qū)材料短缺突發(fā)緊急情況應(yīng)急優(yōu)化方案研究

針對井口區(qū)化學(xué)藥劑和閉排系統(tǒng)管線上的閥門出現(xiàn)短缺的突發(fā)情況，一線建造技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場實際情況與詳細(xì)設(shè)計人員溝通尋求、研究應(yīng)急優(yōu)化方案，通過平臺三維模型分析，將原先南北井區(qū)互連串通的化學(xué)藥劑和閉排系統(tǒng)進(jìn)行有效分隔，實現(xiàn)南北井區(qū)分期投產(chǎn)，有效保障一側(cè)井區(qū)按期投產(chǎn)，另一側(cè)井區(qū)管線短缺材料根據(jù)補(bǔ)充材料相繼完善，實行整個平臺井口區(qū)油井分期分步機(jī)械完工，順利投產(chǎn)。

具體應(yīng)急優(yōu)化方案：

(1)在北側(cè)井口區(qū)化學(xué)藥劑和閉排系統(tǒng)主管上增加閥門[1]，實現(xiàn)南北側(cè)井區(qū)管線有效隔離。

(2)將所有可用材料用于南側(cè)井口區(qū)各口油井的管線上，保證南側(cè)井口區(qū)和平臺化學(xué)藥劑和閉排系統(tǒng)管線按照詳細(xì)設(shè)計連接完整，確保南側(cè)井口區(qū)所有油井順利投產(chǎn)。

圖1 南北井口區(qū)化學(xué)藥劑系統(tǒng)管線閥門分隔模型圖

根據(jù)海上實際應(yīng)急優(yōu)化調(diào)整效果得知，經(jīng)過統(tǒng)籌規(guī)劃，重新分配現(xiàn)有材料資源，抓重點(diǎn)、注成效、保進(jìn)度，可完美實現(xiàn)南北井口區(qū)化學(xué)藥劑管線的有效分隔，有效解決了閥門短缺的突發(fā)工況，確保了項目進(jìn)度和降本增效的預(yù)期目的。

3.2 井口區(qū)原油管線壓力試驗閥門泄漏突發(fā)緊急情況應(yīng)急優(yōu)化方案研究

圖2 南北井口區(qū)閉排系統(tǒng)管線閥門分隔模型圖

圖3 南北井口區(qū)化學(xué)藥劑及閉排系統(tǒng)管線閥門分隔實況圖

針對井口區(qū)原油管線上閥門在管線壓力試驗時發(fā)生閥門閥桿泄漏，管線系統(tǒng)強(qiáng)度試驗失敗的突發(fā)情況，如何采取應(yīng)急措施進(jìn)行彌補(bǔ)？一線建造技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場實際情況參考以往類似項目經(jīng)驗，積極與閥門廠家進(jìn)行溝通，尋求研究有效的應(yīng)急解決方案，通過對現(xiàn)場試壓泄漏點(diǎn)的調(diào)查分析，排除閥門閥體、閥芯、上部密封處的泄漏外，發(fā)現(xiàn)主要泄漏點(diǎn)是閥桿螺紋處向外泄漏，陸地對閥門檢測時只是進(jìn)行了簡單的殼體和密性試驗，沒有在管線強(qiáng)度壓力試驗條件下進(jìn)行試壓，為了快速解決閥桿處泄漏問題，經(jīng)過現(xiàn)場各方商議，決定應(yīng)急解決方案分兩步走：

(1)對閥桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)緊固螺栓進(jìn)行有效緊固，再次打壓，查看管線試壓泄漏是否能解決；

(2)在緊固閥桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)緊固螺栓無效的情況下，拆除南北側(cè)井口區(qū)原油管線上取樣口的所有閥門，在原油管線系統(tǒng)強(qiáng)度壓力試驗條件下對閥門進(jìn)行泄漏性試驗，確保參與試壓的閥門可以滿足管線試驗強(qiáng)度后，再回裝此部分閥門，保證原油管線系統(tǒng)強(qiáng)度壓力試驗一次成功，達(dá)到順利投產(chǎn)的目的。

(3)通知閥門生產(chǎn)廠家緊急籌備備用閥門運(yùn)往海上一線施工。

圖4 井口區(qū)原油管線系統(tǒng)取樣口閥門泄漏及緊固方案實況圖

針對上述出現(xiàn)的井口區(qū)原油管線壓力試驗閥門泄漏突發(fā)緊急情況，建造技術(shù)人員組織各方商議制定突發(fā)應(yīng)急優(yōu)化方案，當(dāng)機(jī)立斷先嘗試自行緊固，如不能組織泄漏則將井口區(qū)所有取樣口閥門逐一檢測，將滿足壓力試驗要求的閥門優(yōu)先用于一側(cè)井口區(qū)，力爭確保南北兩側(cè)井口區(qū)有一側(cè)順利機(jī)械完工，按期投產(chǎn)。

4 結(jié)論

綜上所述，海洋石油平臺井口區(qū)管線建造一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，井口區(qū)施工進(jìn)度和平臺整體機(jī)械完工將會受到嚴(yán)重影響，為此需要根據(jù)現(xiàn)場各種實際突發(fā)情況進(jìn)行有針對性的、創(chuàng)新性研究，統(tǒng)籌安排，形成有效的井口區(qū)管線建造應(yīng)急優(yōu)化方案，從而達(dá)到節(jié)能減排，降本增效，技術(shù)創(chuàng)新有效轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力的目的，為中海油“七年行動計劃”渤海油田增產(chǎn)創(chuàng)效而努力。

◆參考文獻(xiàn)

[1] 吳亮，羅軍，韓化鳳，等. 崖城13-1氣田井口區(qū)管線改造優(yōu)化設(shè)計[J].廣東化工，2013，(2)：114-116.