渤海某平臺主機拆除后閑置設備的改造

張意 劉蕾(.中海石油(中國)有限公司秦皇島3-6作業公司，天津 300459；.中國石油渤海鉆探工程公司鉆井技術服務分公司，天津 30080)

0 引言

岸電項目是在渤海某CEP 平臺附近陸地建造220kV 開關站，通過海底電纜將高壓交流電送至海上電力動力平臺，然后再給海上油田群的各個平臺進行供電，從而保證海上的油氣開采。岸電實施后，渤海某CEP 平臺主機會被拆除，主機供油設備也將閑置。將閑置設備接入渤海某CEP 平臺生產水處理系統，用于流程波動緩沖，增加操作應急時間，從而提高流程穩定性。

1 作業背景

渤海某CEP 平臺作為中心平臺，處理來自四個小平臺和自身的井流物，經過生產分離器進行油氣水初級分離，分離出的含水原油(含水低于50%)和部分分離出的天然氣通過海底管道進入FPSO 進一步處理，另一部分天然氣進入燃氣系統；生產分離器分離出的含油污水進入本平臺的生產水處理系統，經過處理后符合注水標準的生產水注入本平臺的注水井和小平臺的注水井及污水回注井。

隨著油田的持續開采，各平臺對針對油井采用大泵提液等措施，渤海某CEP 平臺的生產水處理系統逐漸增加負荷，接近系統設備最大處理量，流程緩沖空間受限，應對官網波動能力差，給現場操作人員應急時間越來越少。同時，部分設備的設計缺陷也逐漸在實際應用中顯露。

2 問題分析

(1)生產水處理系統處理量逐漸增加，生產水緩沖罐和注水緩沖罐緩沖能力逐漸受限，一旦下游平臺或本平臺發生注水系統部分關停，操作空間逐漸變小，應急時間也變短。

(2)加氣浮選器出口至生產水緩沖罐處僅有一個手閥，閥門笨重，開關困難，在發生生產關斷時，仍會有部分生產水進入生產水緩沖罐內，這也造成應急時間的縮短。

(3)核桃殼過濾器并聯運行，當核桃殼濾器故障或是現場控制盤故障進行檢修時時，流程處理能力受限，這時需要限液等措施，帶來產量損失，這也是生產水系統處理流程的一個薄弱點。

(4)生產水緩沖罐液位調節閥為生產水處理流程的關鍵節點，無備用且無旁路，一旦發生故障進行檢修，需要整體關停生產水處理系統。

(5)生產部門需要定期對污水罐進行排污(多為生產水處理系統的懸浮物和部分濾失核桃殼濾料)至污油罐，并返回陸地進行處理。排污過程耗費人力物力，申報流程復雜繁瑣，污油罐占用現場空間大，懸浮物處理費用高。

3 改造思路

流程改造示意圖如圖1所示。

圖1 流程改造示意圖

(1)在閑置場地，安裝污泥脫水裝置和烘干壓縮裝置。污泥脫水裝置主要是對于污水罐排出物進行處理，經過脫水裝置脫出的水可排入開排系統，脫水后的絮凝物需要烘干壓縮裝置進一步處理。烘干壓縮裝置主要是對脫水后的絮凝物進行烘干排除剩余水分后，再對其進行壓縮成塊后返回陸地。

(2)生產水緩沖罐入口增加通過氣動控制的隔離閥門，關斷后可以應急迅速關閉，防止氣浮清水室的水繼續向下游進液，增加流程的緩沖應急能力。

(3)生產水緩沖罐液位調節閥LV 并聯一備用閥門，防止LV 發生問題后需要停產進行檢修，同時增加一旁路流程至注水緩沖罐入口，為核桃殼濾器增加一備用旁路，防止核桃殼濾器發生故障或者現場控制盤發生故障等需要進行限液，消除生產水處理流程中的薄弱點。

(4)注水緩沖罐溢流管線連接至燃油沉降罐和原油日用罐，當流程關斷時，可以起到應急泄放的作用，增大流程緩沖空間，增加應急處理時間，提高生產水處理流程和注水流程的穩定性。

4 改造合理性論證

4.1 流程應急時間核算

目前，生產水處理系統接近滿負荷運行，處理的水量約為2000m3/h，生產水緩沖罐罐體的容積為317.46m3，正常的操作液位是1600至2200mm，而該罐的液位高高是3100mm，頂部剩余空間為77.22m3(取值操作液位區間最高值)，流程應對注水波動能力相對較差(見表1)。

改造設計為利用閑置設備燃油沉降罐和原油日用罐，作為注水緩沖罐的應急泄放罐，提升應對注水管網波動能力。燃油沉降罐的體積為256m3，作為應急緩沖罐接入后，緩沖空間增加256m3，因此，應急緩沖時間也有顯著提高(見表2)。

4.2 水質達標核算

目前，生產水處理系統中加氣浮選器的出口水中含油約為25～45ppm，懸浮物含量30～40mg/L。而最終注入地層的注水水質要求為水中含油20ppm，懸浮物含量15mg/L。

12個核桃殼濾器并聯使用，一旦聯控盤故障或多個核桃殼濾器故障，會有限液的可能，造成產量損失。因此，改造增加核桃殼濾器的旁通流程至注水緩沖罐入口。從目前生產流程化驗情況來看，加氣浮選器出口水與核桃殼出口水按照一定比例混合，是可以滿足注水要求的。

水質分析核算如表3所示。

表1 應急工況反應時間表

表2 改造后應急工況反應時間表

表3 水質分析核算表

4.3 經濟節省核算

目前，渤海某CEP 平臺需要對污水罐定期開展排污作業，對流程無法處理的懸浮物需要返回陸地進一步處理。周期一般為一個月，排污量為20m3左右，處理費用約為40萬元，再加上運輸費用等，總費用約為50萬元，一年的總費用為600萬元。改造后引入污泥脫水處理裝置和烘干壓縮處理裝置，裝置費用約為50萬元，維護保養約為100萬元，再加上運輸壓縮廢料約為50萬元，總費用約為200萬元，遠遠小于之前的費用。

5 結語

(1)利用X平臺的閑置設備來彌補生產水處理流程的短板，改造相對簡單而且容易實現。

(2)改造通過科學計算，具有精準數據支撐，既增加了流程穩定性，又能夠大大節省后期的生產成本。

(3)針對流程應急情況，能夠減少限液停產等措施，在一定程度上減少了產量損失，創造了經濟效益。