海洋平臺生產流程改造及效果分析

李楊(中海石油(中國)有限公司， 天津 300452)

海洋平臺生產流程改造及效果分析

李楊(中海石油(中國)有限公司， 天津 300452)

為了應對油田產量高峰期的到來，解決生產流程上的工藝處理瓶頸問題，平臺改造處理流程的分離方式，生產流體只進行氣液分離，然后天然氣和井液分別通過管道輸送到陸地處理廠。在當前國際市場原油價格低迷的情況下，該項改造方案增加設備少，操作簡單，減少投資，減輕由于原油上產帶來的投資壓力，并滿足生產需要。

流程改造；油氣直輸；處理量擴容；天然氣回收

1 油田概況

A油田群是由分散的三個油田組成，位于淺海且靠近陸地。自然地理條件為這個油田群統一開發，減少大量資金投入、優化工藝設備、減少設備維修工作量、減低原油生產開發成本，以及控制投資和安全風險，提供了有利條件。

三個油田共9個生產平臺和1個陸地終端處理廠。生產平臺編號為WHPA/WHPB/WHPC/WHPD/WHPE/WHPF/ WHPG/WHPH/WHPK，陸地終端廠CPF由原油處理廠、污水處理廠和新建設的天然氣處理廠三部分組成。

生產平臺主要作用進行原油伴生氣的分離，處理設備主要分為井口采油樹、控制盤、生產管匯、一級分離器、二級分離器和三級分離[1]，穩定的井液利用外輸泵通過管道輸送到陸地處理廠，其他為公用設備發電機、空壓機及電力控制柜等。

在油田開發初期，開發方案只要原油、不要氣，大量天然氣在生產平臺就地通過火炬放空燒掉，這樣開采污染環境、浪費天然氣能源、沒有做到節能減排和降本增效，油田的經濟效益也受到嚴重影響。如何安全地利用天然氣[2]，并創造良好的經濟效益、社會效益及環境效益，是擺在油田開發者面前的一道難題。

宏觀思考，統籌油田上下游聯動開發。減少上游油氣處理工作量，將油氣直輸到下游。陸地處理廠增加油氣分離處理設備，加強油氣處理分離能力。秉承這一開發生產的原則，上下游協調聯動進行項目改造。

2 平臺流程改造

為了實現油氣直輸，生產平臺原油處理流程進行部分適應性改造。原有處理設備為油氣三級處理，各個設備為串聯運行。油井來液進入生產管匯，匯總后流入油氣一級分離器、二級分離器和三級分離器，從三級分離器脫氣后的原油維持常壓依靠重力作用流到外輸泵，經過外輸泵增壓后輸送至陸地處理廠。原油伴生氣經過生產設施分離出來后，天然氣通過高壓火炬和低壓火炬在平臺就地全部燒掉。

流程改造后，測試分離器、一級和二級分離器為并聯模式運行。油井來液經過生產管匯，自壓流入測試分離器、一級分離器和二級分離器，這三個分離器保持并聯操作模式。經過分離器處理，大部分天然氣從原油中分離出來，自壓10kg通過天然氣管道輸送陸地天然氣處理廠[3]。部分沒有分離出來的天然氣與原油一起，不經過外輸泵增壓，通過原油管道自壓10kg混輸至陸地原油處理廠。目前,三個平臺完成流程改造。

3 流程改造前后分析

流程改造前后對于操作管理和維修管理影響很大。改造前，沒有人對原油和天然氣直輸成功持有100%的信心，尤其是對原油直輸，大多數人抱著試試看的態度。天然氣和原油直輸成功，在諸多方面取得良好業績，對于將來其他項目改造起到積極指導和借鑒作用。

(1)處理流程平穩 改造前流程處理能力約為6700m3/d，原油和天然氣經過三級分離器處理分離。由于操作人員經驗和能力不同，加上DCS集散控制系統反應較慢，時常出現第三級分離器原油冒罐現象，造成低壓火炬系統產生大量黑煙。流程改造后，測試分離器、一級分離器和二級分離器并聯運行，處理能力約為原來2倍。天然氣分離后，直接自壓10kg外輸下游終端處理廠。原油和生產水混合液經過一個分離器處理，自壓10kg外輸下游終端處理廠[4]。改造后流程操作簡單，對于液位和壓力等參數易于控制和調整，減輕操作人員的操作壓力和操作強度。運行一年多以來，流程沒有出現分離器冒罐現象。

(2)化學藥劑注入 流程改造前加注的化學藥劑有消泡劑、破乳劑、絮凝劑和殺菌劑等。改造后，原油和天然氣經過一級分離和處理，通過管道直接輸送到下游處理廠。因此，流程經過試驗、逐漸減少化學藥劑注入量，最后停止藥劑注入。有些藥劑需要外加柴油作為稀釋劑，停注化學藥劑的同時也減少柴油的消耗量。同樣，化學藥劑注入泵和撬裝的維修工作也停止，此外還節省消耗的電能。

(3)外輸泵操作與維修 外輸泵分為電動外輸泵和氣動外輸泵兩種，一個平臺上平均有2臺電動外輸泵和3臺氣動外輸泵，而且設備老化嚴重，維修工量很大。流程改造后，外輸泵全部停用。在油田降本增效方面，外輸泵停用是一個亮點。

(4)天然氣回收 平臺滅掉低壓火炬，實現天然氣直輸終端天然氣處理廠，最大限度減少天然氣放空量。每天持續向下游供氣，實現天然氣回收每天50萬方，產生較好的經濟效益。

(5)操作和維修 流程改造后，處理分離器相對改造前控制簡單，流程平穩。化學藥劑注入泵、外輸泵等設備停用，維修工作量顯著減少。為此，減掉機修工和電工各1名。

4 結語

流程改造，需要現場反復調研，既要經驗豐富、又要大膽創新，因地制宜地制定計劃。從實際需要出發，兼顧安全性、可操作性和經濟性等方面，制定施工方案及投產方案。本次流程改造，取得諸多方面的益處，達到改造目的及突破流程處理瓶頸的問題，使得平臺處理能力擴容，操作簡單、流程控制平穩，減少設備維修工作量。

[1] 李楊.曹妃甸油田空壓機系統改造[J].通用機械,2009,79(4):54-57.

[2]李楊.LNG船舶建造的HSE管理[J].安全與環境工程,2011,18(5):80-82.

[3]李楊.LNG船碼頭錨鏈安裝的安全管理[J].安全與環境工程,2012,19(2):103-105.

[4]HKVersteeg，Computational WMalalasekera.An introduction to fluid dynamics: the finite volume method[M].Wiley,New York,1995：112-126.