南海某FPSO內轉塔型單點電纜在線更換

駱金龍

摘 要：南海某油田群由一艘FPSO及多個井口平臺組成，該FPSO通過內轉塔單點系泊系統固定于作業區域。油田群主發電機位于FPSO，10.5kV電力經單點電滑環、兩條動態電纜及海底電纜輸送到井口平臺。動態電纜鋪設完成后絕緣過低，不滿足安全使用的要求，必須進行更換。油田技術人員優化單點廠家方案，提出了在線更換的方案，并成功實施，避免了因停產而造成的產量損失。

關鍵詞：FPSO 單點 電滑環 動態纜 更換

中圖分類號：TE95 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）02（a）-00-02

某油田群FPSO至平臺動態電纜鋪設完成后，檢查發現電纜對地絕緣僅1MΩ，不滿足安全使用的要求。經過進一步檢查和分析，問題是由單點上接線箱和下接線之間的電纜存在缺陷引起。為了保證油田群電力系統的安全運行，該油田決定對此段電纜進行更換。

1 該油田群FPSO電力傳輸及單點滑環

1.1 單點10.5kV電力系統

該FPSO通過兩條海底動態電纜給井口平臺供電。如圖1所示，電源取FPSO上部模塊MCC的10.5kV母線，通過常規電纜連接到單點艙外上甲板的接線箱①，然后從接線箱①連接至單點內部的高壓電滑環②的動滑環，再從高壓電滑環的靜滑環連接至單點底部接線箱③，最后連接海底動態電纜，把電能輸送至井口平臺。

需要更換的電纜位于單點外部接線箱①到單點底部接線箱③之間。

1.2 單點滑環

單點系泊系統的作用是使FPSO以單點為軸隨風、水流而轉動，并通過單點的轉接，將井口平臺生產的原油輸送至FPSO進行處理、儲存；而FPSO發出的電力則通過單點滑環、海底電纜傳輸到井口平臺。單點滑環自上而下分別為光纖滑環、液壓多功能滑環、高壓電滑環和生產滑環。

光纖滑環：通信系統的光纖從這里轉換，連接FPSO與平臺之間提供電話、網絡、生產信號。

液壓多功能滑環：為單點傳輸惰化用的氮氣、ESD液壓源，以及實現泄放、閉排罐透氣、閉排罐排液等功能。

電滑環：電力通過滑環轉到海纜后傳輸到平臺。

生產滑環：FPSO與井口平臺之間原油的轉接口。

2 方案的確定和優化

2.1 廠家提供的電纜更換方案

根據電滑環廠家提供的方案，移除光纖滑環和液壓多功能滑環后，單點ESD閥將失去控制，所以整個作業過程要求全油田停產，且時間長達7d，影響油田產量的完成。具體步驟如下。

（1）全面停產。

（2）拆除光纖及信號電纜，移除光纖滑環。

（3）拆除液壓、氮氣管線，移除多功能滑環。

（4）拆除高壓電滑環進線電纜，拆除電滑環外罩，拆除電滑環出線電纜。

（5）更換單點外部接線箱至單點底部接線箱之間的動力電纜。

（6）回轉電滑環進出線，安裝電滑環外罩。

（7）回裝多功能滑環，連接拆除的管線。

（8）回裝信號滑環，連接光纖電纜。

（9）單點電纜打壓測試，測試相關信號。

（10）全面恢復生產。

2.2 方案的優化，實現不停產更換單點電纜

2.2.1 改變單點ESD液壓控制模式

將ESD自動控制變為手動控制，解決單點ESD閥失效的問題。油田技術人員通過管線將事先準備好的手動液壓泵直接連接到ESD閥，采用外接手動液壓泵的方式控制ESD閥。即直接通過手動打壓打開ESD閥，手動泄壓關閉ESD閥。

2.2.2 采用新的通信技術，確保通信通暢

光纖滑環拆除后，FPSO與井口平臺的通信全部中斷，FPSO無法實現井口平臺的實時監控。為了解決這一問題，制定了3項臨時管理措施：一是井口平臺安排24h有人值守；二是生產對講機和航海67頻道處于監聽狀態；三是油田臨時加裝微波通信系統，解決FPSO的網絡和電話中斷的問題。

2.2.3 井口平臺安裝臨時發電機，保障生活和生產用電

井口平臺提前安裝一臺臨時發電機，承擔平臺的生活和生產用電。

2.2.4 優化施工工序

根據現場實際情況，優化了設備和配件的運輸、場地擺放、人員調配、施工步驟，將施工時間由7d縮短至4d，比計劃提前了3d時間。

2.3 風險控制

針對邊生產邊施工的方案，油田組織生產技術人員運用HAZOP分析和JSA工具對涉及風險進行評估，并制定可行的應對措施。

風險一是FPSO生產發生關停，工藝系統進口的ESD閥關閉，單點ESD閥無法立即關閉，將造成油滑環憋壓、滲漏。油田組織人員對來油平臺出口壓力高高關停值逐個檢查，確認單點油滑環設計壓力值高于井口平臺油管出口壓力高高開關的關停值。

風險二是單點艙內發生油氣泄漏，無法及時關閉單點ESD。主要采取了3點措施：（1）對單點艙內報警探頭、消防系統檢查，并確認處于完好狀態；（2）加強單點艙內的通風；（3）單點艙內一旦發生油氣泄露，現場值守人員可立即手動關閉單點ESD閥。

3 使用效果評價

FPSO單點電纜更換后，絕緣值最低達到3.3GΩ，各項性能滿足技術標準和使用要求，為油田電力的安全輸送提供了保障。

4 結語

通過優化方案，成功實現FPSO單點電纜在線更換，不僅消除了因電纜絕緣低給油田群電力系統帶來的安全運行隱患，降低了產量損失，更開創了FPSO內轉塔型單點電纜在線更換的先河，為同類作業提供了成功的借鑒。

參考文獻

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