海洋石油生产平台改造项目的设计与管理

万青霖 万树峰 王京翠

(中海油信息科技有限公司北京分公司)

油气田进入开发的中后期后将会逐步暴露出注采比差异大、单井控制储量过高、采油速度与采收率较低、综合含水量上升快及产量递减等问题。为了使老旧油气田保持稳定、可持续的生产，需对其开发状况进行再认识，对其周围地质构造进行再评估[1]。通常为了确保老旧生产设施的持续使用、增加生产能力，需对老旧油田设施进行必要的改造以达到增产的目的。笔者介绍了老旧海上石油生产平台的改造内容和管理难点，结合多个改造实例探讨了老旧平台的改造策略。

1 老旧生产平台的改造

1.1改造内容

海上平台投资巨大，其设计寿命通常是25a。如何在使用年限内得以经济、高效开发是油田开发的原则。老旧平台改造就是油田开发中后期的重要手段，其施工重点通常包含3方面内容：

a. 设备更新换旧。随着油田开发进入中后期，原有平台的设计已不能满足现有生产力的要求，必须对老旧平台内部设施进行增容，以适应油田的开采速度和产量。

b. 增加原有平台井数。在前期调研过程中由于技术能力有限，对海洋环境、地质条件、原油品质及原油储量等方面估计不足，因此设计保守。在平台建成投产后发现实际原油储量大于调研储量，为提高采收率，常在老旧平台内部增加井数或在老旧平台外部扩建以加挂井槽。

c. 更改老旧平台的工艺处理流程。如果油田储量远超预计值，通常在老旧油气田区域内建立若干个新平台，新老平台通过栈桥、管线相连，共用电力或动力等系统，因此需调整老旧平台的工艺处理流程，对已有设备设施进行适应性改造。

1.2管理难点

老旧平台改造是在原有平台投产的若干年后进行再施工，需要在设计和施工过程中查找原有平台的资料和现场调研，并结合多个干系方的意见，因此，具有协调界面多和施工难度大的管理难点：

a. 协调界面多。老旧平台改造项目与新建平台项目相比，其施工过程中涉及的界面更广，相关干系面(如生产方、工程项目组、新设计单位、工程承包商及供货商等)更多[2]。改造项目施工作业时还需要考虑和协调多方面的复杂关系，如施工作业海域的气候状况、施工作业船与天气和海况的匹配关系、大量施工作业人员的后勤保障、平台改造施工作业可能导致的施工安全问题以及平台改造施工的成本和工期等。

b. 施工难度大。老旧平台改造项目的工作界面复杂、工作繁琐、施工难度高且风险性较大，因此在老旧平台改造过程中，不可避免地会遇到诸多挑战，如作业平台资料短缺，水下设施历经十几年冲刷，数据的不确定性高；平台密集，水上、水下安全风险点多，海管、海缆密布，大型船舶往来频繁，施工条件复杂，作业风险高。

1.3施工原则

老旧平台的改造施工原则有：

a. 充分注意改造设计与施工设计的衔接。不经实地考察就确定老旧平台改造方案是行不通的，而是要根据现场实际情况(很多时候是听取生产作业方的要求后)确定施工方案，而且老旧平台的改造内容还需经生产作业人员的许可和认同。

b. 以不破坏平台结构为优先条件。有些施工方案在实际施工过程中因细微问题考虑不周而对改造施工造成重大影响，因此需要因地制宜地对方案进行再优化，如对改造科目中的具体内容进行再优化，力求改动小但作用大，如通常要尽量不动用海上浮吊资源，尽量不对平台结构进行大面积破坏。

1.4施工策略

改造项目的施工设计人员应在认真研读改造项目所涉及内容的原始资料的基础上，亲赴现场调研从而提出完善的施工方案。老旧平台的改造施工策略主要有：

a. 平台布置局部整修。老旧平台改造过程中可以采用整修局部构造的方法(如平台甲板扩建或设备设施的位置调换)，且在整修过程中以范围和影响小为原则。

b. 老设备升级。一些老设备的拆除和新设备的安装比较费时、费力、费钱，为此经验丰富的专家可以根据老设备的自身状况，酌情增减必要的零配件使其功能升级，满足平台的生产要求。

c. 设备脱壳更换。将老旧平台设备更换成新设备时，可以与厂家协调，将设备的内芯运至厂房后再装外壳，避免大面积地破坏平台结构，降低施工费用。

2 案例分析

2.1拆除老旧平台结构物的施工设计

某平台的原有变压器容量不足，需更换一台容量更大的变压器，而变压器间在平台的负二层甲板之下，施工作业时新旧变压器无法从配电间的大门搬入或搬出。为此项目组人员经实地考察后提出：先将配电间的大门拆除，将旧变压器取出从侧面运走，再将配电间的大门尺寸扩大一圈，并将新变压器的外壳拆掉，仅把变压器芯搬入配电间，最后将分成两部分的变压器外壳搬入配电间并组装。该改造项目仅把配电间的大门尺寸扩大一圈并更换了新大门，既降低了施工作业难度，又节约了大量的施工费用。

2.2化整为零的施工设计

某改造项目有5座需改造增容的老旧平台，且其已运行二十多年，由于供、配电量的增加，需要将平台的变压器更换，并将高低压配电盘全部拆除更换成更大容量的高低压配电盘。该平台空间小、设备多。最初的改造方案是将位于负二层配电间之上的两层平台结构物拆除，然后取出置于负二层配电间的配电盘。但配电间的内外和上下都有设备、设施和水电管线，拆卸平台的二层结构物必然造成相关结构变形，加之平台使用年限长、地方狭小，部分设备已趋于老化，致使原方案的工作量大，施工难度极高，存在诸多风险，而且还需作业船配合才能完成。

项目人员与设计方、施工方和作业方进行现场调研后，经过反复论证，提出了新的施工改造方案：将老配电柜在配电间内就地拆除，即以化整为零的方式将其拆卸后运送出来；然后将新配电柜也先化整为零，由厂家派出原配电柜的安装人员在配电间内将其组装成柜并调试。

该平台若按原方案进行改造，估算需3个月的工期；而采用新的改造方案，仅15天就圆满地完成了改造任务，大幅度缩减了施工工期，节约了施工费用，而且避免了诸多风险。

2.3更换必要设备、配件的施工设计

在某改造项目中，老旧平台需要与新平台连接使用，这样就增加了老旧平台的电容量和配电分配内容。原设计方案是更换5个配电柜，增加两个配电柜。经过实地考察发现，5个旧配电柜内部元器件完好，仅需对个别配件进行更换就可满足配电分项的要求。但由于要增加两个新配电柜与旧配电柜并联(配电间内有空余位置可供安装两个新配电柜)，原有配电盘内3条汇流母线的导电面积不能满足配电容量的要求。为此项目组又提出了仅更换配电柜汇流排改造方案：请配电柜厂家现场测量各配电柜汇流排尺寸和固定螺栓的孔位，然后将原有的铝制汇流排拆除，更换为按原尺寸制作的铜制汇流母排。由于铜的导电率高于铝的导电率，而且适当地加厚、加宽了铜制汇流排，因此满足整个汇流排配电容量的要求，且减少了改造施工的作业量，节约了费用，降低了风险。

3 结束语

老旧海洋石油平台的改造工作相对新建项目而言，需要因地制宜地制定设计、建造、安装方案。老旧平台改造管理工作的重点是在施工前将现场调研、设计与施工结合，不断优化方案，并要在施工过程中注意作业的安全管理。项目管理人员应对改造项目的设计和施工文件逐条、逐项进行核实。制定改造项目的设计方案时，不仅需要设计方人员参加，还应邀请施工方和供货方人员参与，从不同角度出发，提出最简单可行的改造方案，从而节约费用，降低风险和施工难度，缩减施工工期。

[1] 田政.系统的工程项目管理解析[M].北京：中国发展出版社，2010.

[2] 刘洋，荀海龙，姚志义，等.具有中国特色的项目管理解析——以中海油某项目管理实践为例[J]. 项目管理技术，2008，6(9)：80～84.