油田綜合調整項目優化設計節能減排工程實踐

王春蕊 馬金喜

（1.中海油能源發展股份有限公司油田建設工程設計研發中心；2.海洋石油工程股份有限公司設計公司）

油田綜合調整項目優化設計節能減排工程實踐

王春蕊1馬金喜2

（1.中海油能源發展股份有限公司油田建設工程設計研發中心；2.海洋石油工程股份有限公司設計公司）

介紹了秦皇島 32-6油田綜合調整項目，通過項目優化，工藝設計優化、生活污水系統優化、海管工藝優化設計，以及對平臺開關柜優化設計、浮托方案優化設計等專業設計方案的優化實踐，總結經驗，提出建議，同時為后續項目的設計提供借鑒和參考。

海洋石油 方案優化 節能減排 項目管理 標準化

在海洋石油工程建設各階段科學落實節能減排工作，是義不容辭的社會責任和使命，同時也是企業降本增效、提高競爭力、走向國際市場的重要組成部分。首先應該從工程項目源頭入手，勇于創新和實踐，大力推動新技術、新設備、新工藝的應用，降低工程投資以及運行成本，優化設計節能減排工程，旨在與同行共同探討更好地貫徹落實節能減排工作的思路和方法。

1 項目概況

秦皇島 32-6 綜合調整工程項目是在綜合借鑒了綏中 36-1油田一期和目前正在實施的綏中 36-1二期調整項目實施經驗的基礎上快速跟進的合作項目。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 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個老平臺的改造和相關海管海纜和 FPSO的校核工作。

2 節能減排優化設計的工程實踐

2.1項目管理優化

根據公司矩陣型組織的特點，采用集中、分散相結合的管理模式，項目組管理人員集中辦公，主要設計人員在各自的專業部室分散辦公?？紤]到設計周期短、任務繁多的項目特點，且本次秦皇島32-6油田綜合調整項目的開發是基于原秦皇島 32-6油田群，與近年投產的秦皇島 33-1油田有許多相近的方面，因此本次調整部分基礎數據的采用以及設計方案的制定可以參照比對秦皇島 33-1 油田開發項目。另外，制定合理的外委分包策略，有效降低項目的風險，實施工藝專業以及組塊、導管架結構聯合設計的外委模式，并設置專人進行溝通協調和質量把控以及界面管理，有效地推動了項目的順利進行。

通過標準化設計，實現了兩個中心平臺工藝系統設計標準化、主機電站設計標準化、組塊結構和導管架以及組塊浮托設計標準化，為類似項目積累成功的經驗，同時設計文件盡量采用公司已經批準的標準化文件，極大地提高設計質量和設計效率。

2.2工藝優化設計

原油、天然氣、生產水系統設計，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（其中部分天然氣進入燃料氣處理系統，用于天然氣發電機發電）匯合通過已有 WHPA和WHPD平臺以及到單點的海底管道輸送到渤海世紀號 FPSO作進一步處理。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平臺以及到單點的海底管道輸送到渤海世紀號 FPSO作進一步處理。生產水在綜合平臺上處理合格后回注，其余老平臺 （WHPA、WHPD、WHPF）產物通過已有管線直接輸送至 FPSO 進行處理。工藝流程相對簡單，節能減排設計優化點如下：

1）結合原油物性以及油藏溫度，采用測試分離器單井計量+外輸油氣計量方案代替多相流量計計量方案，優化省 掉 WHPG/CEPI/CEPJ平臺 上的三臺多相流量計，節省了工程投資。

2）在燃料油處理系統中，通過優化設計，將經過電脫處理合格的原油存儲溫度由前期設計的60 ℃提高到 70 ℃，既節省了上游冷卻器的負荷，又減少了下游主機供油系統的加熱負荷，同時滿足大罐儲油要求。

3）通過在中心平臺設置小燃氣發電機和兩套燒燃氣的水套爐加熱器，降低能源使用品質，降低主機的電負荷，充分利用了油田低壓伴生氣，累計有效 利用伴 生氣達 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置注水裝置和新增污水回注井，將新平臺產水量完成回注，實現整個調整項目增產不增污。

2.3生活污水系統優化

新建的兩座井口平臺分別設有 30人生活樓，新建的兩座中心平臺分別設有 100人生活樓，生活污水處理裝置采用生化法。常規設計采用海水作為沖廁水，存在COD不達標的風險，若采用電解法方案，則存在工程實施方面裝置價格高昂（約為生化式的 4～5 倍），且存在進口或獨標以及采辦周期較長的問題。

在基本設計階段，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監測的影響，采用生化法處理，能夠降低污水處理成本，同時保留海水沖廁管線，特殊情況下仍采用海水臨時沖廁。

2.4海管工藝優化設計

通過論證安全停輸時間的溫度標準的合理性，有效的延長了海管安全停輸時間，為現場操作提供了合理的建議。

在前期設計階段，將各管線以 30℃為判斷安全停輸 時間的溫度標準，導致 CEPI到 WHPD 和CEPI到 WHPA 平臺的海管安全停輸時間較短，僅為10h左右。在基本設計階段，通過各個海管輸油物性和含水量的類比，同時對原油的凝點和黏度以及運行溫度進行分析，論證了采用 30℃為判斷安全停輸時間的溫度標準過于保守，將對整個油田的安全生產造成重大影響。確定按照原油凝點控制混輸管 道 安 全 停 輸 時 間 ， 最 終 確 定 WHPG-CEPI、WHPH-CEPI、 CEPI-WHPA、 CEPI-WHPD 無 安 全停輸的要求，停輸后可不用采取置換措施。

3 WHPG平臺 35kV開關柜優化設計

WHPG 平臺 35kV 開關柜原設計方案為 SF6 氣體絕緣型式，該平臺共有 8屏 35kV 開關柜，若采用空氣絕緣型式，體積較大，柜前后的運行維護空間需求也較大，給主開關間電氣設備布置帶來極大困難。考慮 WHPG平臺 35kV開關柜數量較多，采用 SF6氣體絕緣型式，可大幅度減少所需空間，緩解主開關間設備布置的壓力。

FPSO 與 CEPJ之間通過原 WHPE 和 WHPF的數字微波中轉實現，相互傳關斷信號。FPSO 的生產關斷及以上級別的應急關斷將引起 CEPI和 CEPJ的生產關斷。

4 浮托方案優化設計

根據公司場地施工資源計劃，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，按照工程計劃，墾利項目先施工，4座平臺連續安裝，設計階段統籌考慮施工資源的使用情況，在導管架水平層槽口設計、駁船系統配置以及浮托安裝拖輪拖帶方案上進行了設計優化。

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

5 結語

1）緊密結合油藏地質信息，盡量利用地層壓力，減少油田開采的成本；統一調配，共享資源，進行油氣田群的滾動開發，有利于減少工程投資。

2）應充分考慮國內設備廠家的性能指標，加大新型設備的應用，降低工程投資。

3）不斷提高浮托法的安裝技術能力，加大大型安裝機具的研制，盡量實現陸上整體建造和調試，減小海上施工和調試的時間，降低工程投資。

4）應大力推動標準化設計和標準化成果的工程使用，達到提高設計效率和設計質量的目的。同時盡量統一或優化設備或材料的規格和尺寸，便于后續的采辦和建造安裝，降低整個工程投資費用。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.007.024

2013-03-05）

王春蕊，工程師，2002年畢業于甘肅工業大學 （焊接工藝及設備專業），從事海洋石油工程舾裝設計及項目管理工作，地址：天津市塘沽區東沽石油新村539信箱，300452。