油田综合调整项目优化设计节能减排工程实践

2013-04-08王春蕊马金喜

石油石化节能 2013年7期

关键词：海管原油油田

王春蕊马金喜

（1.中海油能源发展股份有限公司油田建设工程设计研发中心；2.海洋石油工程股份有限公司设计公司）

油田综合调整项目优化设计节能减排工程实践

王春蕊1马金喜2

（1.中海油能源发展股份有限公司油田建设工程设计研发中心；2.海洋石油工程股份有限公司设计公司）

介绍了秦皇岛 32-6油田综合调整项目，通过项目优化，工艺设计优化、生活污水系统优化、海管工艺优化设计，以及对平台开关柜优化设计、浮托方案优化设计等专业设计方案的优化实践，总结经验，提出建议，同时为后续项目的设计提供借鉴和参考。

海洋石油方案优化节能减排项目管理标准化

在海洋石油工程建设各阶段科学落实节能减排工作，是义不容辞的社会责任和使命，同时也是企业降本增效、提高竞争力、走向国际市场的重要组成部分。首先应该从工程项目源头入手，勇于创新和实践，大力推动新技术、新设备、新工艺的应用，降低工程投资以及运行成本，优化设计节能减排工程，旨在与同行共同探讨更好地贯彻落实节能减排工作的思路和方法。

1 项目概况

秦皇岛 32-6 综合调整工程项目是在综合借鉴了绥中 36-1油田一期和目前正在实施的绥中 36-1二期调整项目实施经验的基础上快速跟进的合作项目。该油田位于渤海中部海域，西距南堡 35-2油田约 20km，西北距京塘港约 20km，平均水深约20m。本次调整包括新建 2 座 8 腿中心平台 CEPI/ CEPJ，新建 1 座 8 腿井口平台 WHPG 和一座 4 腿井口平台 WHPH，新建 6条混输海管和 6条注水海管，新建3条海缆，涉及 6个老平台的改造和相关海管海缆和 FPSO的校核工作。

2 节能减排优化设计的工程实践

2.1项目管理优化

根据公司矩阵型组织的特点，采用集中、分散相结合的管理模式，项目组管理人员集中办公，主要设计人员在各自的专业部室分散办公。考虑到设计周期短、任务繁多的项目特点，且本次秦皇岛32-6油田综合调整项目的开发是基于原秦皇岛 32-6油田群，与近年投产的秦皇岛 33-1油田有许多相近的方面，因此本次调整部分基础数据的采用以及设计方案的制定可以参照比对秦皇岛 33-1 油田开发项目。另外，制定合理的外委分包策略，有效降低项目的风险，实施工艺专业以及组块、导管架结构联合设计的外委模式，并设置专人进行沟通协调和质量把控以及界面管理，有效地推动了项目的顺利进行。

通过标准化设计，实现了两个中心平台工艺系统设计标准化、主机电站设计标准化、组块结构和导管架以及组块浮托设计标准化，为类似项目积累成功的经验，同时设计文件尽量采用公司已经批准的标准化文件，极大地提高设计质量和设计效率。

2.2工艺优化设计

原油、天然气、生产水系统设计，综合平台CEPI分离出的含水原油（含水约 50%），一部分处理成合格原油用作原油电站的燃料油，其余与天然气（其中部分天然气进入燃料气处理系统，用于天然气发电机发电）汇合通过已有 WHPA和WHPD平台以及到单点的海底管道输送到渤海世纪号 FPSO作进一步处理。综合平台 CEPJ分离出的含水原油（含水约 50%），一部分处理成合格原油用作原油电站的燃料油，其余与天然气汇合通过已有WHPF平台以及到单点的海底管道输送到渤海世纪号 FPSO作进一步处理。生产水在综合平台上处理合格后回注，其余老平台（WHPA、WHPD、WHPF）产物通过已有管线直接输送至 FPSO 进行处理。工艺流程相对简单，节能减排设计优化点如下：

1）结合原油物性以及油藏温度，采用测试分离器单井计量+外输油气计量方案代替多相流量计计量方案，优化省掉 WHPG/CEPI/CEPJ平台上的三台多相流量计，节省了工程投资。

2）在燃料油处理系统中，通过优化设计，将经过电脱处理合格的原油存储温度由前期设计的60 ℃提高到 70 ℃，既节省了上游冷却器的负荷，又减少了下游主机供油系统的加热负荷，同时满足大罐储油要求。

3）通过在中心平台设置小燃气发电机和两套烧燃气的水套炉加热器，降低能源使用品质，降低主机的电负荷，充分利用了油田低压伴生气，累计有效利用伴生气达到 2.2×104m3/d，解决了多余伴生气在FPSO的排放问题。

4）通过在新增平台上设置注水装置和新增污水回注井，将新平台产水量完成回注，实现整个调整项目增产不增污。

2.3生活污水系统优化

新建的两座井口平台分别设有 30人生活楼，新建的两座中心平台分别设有 100人生活楼，生活污水处理装置采用生化法。常规设计采用海水作为冲厕水，存在COD不达标的风险，若采用电解法方案，则存在工程实施方面装置价格高昂（约为生化式的 4～5 倍），且存在进口或独标以及采办周期较长的问题。

在基本设计阶段，通过论证，采用淡水冲厕能很好解决生物活性及COD检测问题，同时采用生化法处理生活污水，也能够有效避免海水中氯离子对COD监测的影响，采用生化法处理，能够降低污水处理成本，同时保留海水冲厕管线，特殊情况下仍采用海水临时冲厕。

2.4海管工艺优化设计

通过论证安全停输时间的温度标准的合理性，有效的延长了海管安全停输时间，为现场操作提供了合理的建议。

在前期设计阶段，将各管线以 30℃为判断安全停输时间的温度标准，导致 CEPI到 WHPD 和CEPI到 WHPA 平台的海管安全停输时间较短，仅为10h左右。在基本设计阶段，通过各个海管输油物性和含水量的类比，同时对原油的凝点和黏度以及运行温度进行分析，论证了采用 30℃为判断安全停输时间的温度标准过于保守，将对整个油田的安全生产造成重大影响。确定按照原油凝点控制混输管道安全停输时间，最终确定 WHPG-CEPI、WHPH-CEPI、 CEPI-WHPA、 CEPI-WHPD 无安全停输的要求，停输后可不用采取置换措施。

3 WHPG平台 35kV开关柜优化设计

WHPG 平台 35kV 开关柜原设计方案为 SF6 气体绝缘型式，该平台共有 8屏 35kV 开关柜，若采用空气绝缘型式，体积较大，柜前后的运行维护空间需求也较大，给主开关间电气设备布置带来极大困难。考虑 WHPG平台 35kV开关柜数量较多，采用 SF6气体绝缘型式，可大幅度减少所需空间，缓解主开关间设备布置的压力。

FPSO 与 CEPJ之间通过原 WHPE 和 WHPF的数字微波中转实现，相互传关断信号。FPSO 的生产关断及以上级别的应急关断将引起 CEPI和 CEPJ的生产关断。