渤海某平台主机拆除后闲置设备的改造

张意 刘蕾(.中海石油(中国)有限公司秦皇岛3-6作业公司，天津 300459；.中国石油渤海钻探工程公司钻井技术服务分公司，天津 30080)

0 引言

岸电项目是在渤海某CEP 平台附近陆地建造220kV 开关站，通过海底电缆将高压交流电送至海上电力动力平台，然后再给海上油田群的各个平台进行供电，从而保证海上的油气开采。岸电实施后，渤海某CEP 平台主机会被拆除，主机供油设备也将闲置。将闲置设备接入渤海某CEP 平台生产水处理系统，用于流程波动缓冲，增加操作应急时间，从而提高流程稳定性。

1 作业背景

渤海某CEP 平台作为中心平台，处理来自四个小平台和自身的井流物，经过生产分离器进行油气水初级分离，分离出的含水原油(含水低于50%)和部分分离出的天然气通过海底管道进入FPSO 进一步处理，另一部分天然气进入燃气系统；生产分离器分离出的含油污水进入本平台的生产水处理系统，经过处理后符合注水标准的生产水注入本平台的注水井和小平台的注水井及污水回注井。

随着油田的持续开采，各平台对针对油井采用大泵提液等措施，渤海某CEP 平台的生产水处理系统逐渐增加负荷，接近系统设备最大处理量，流程缓冲空间受限，应对官网波动能力差，给现场操作人员应急时间越来越少。同时，部分设备的设计缺陷也逐渐在实际应用中显露。

2 问题分析

(1)生产水处理系统处理量逐渐增加，生产水缓冲罐和注水缓冲罐缓冲能力逐渐受限，一旦下游平台或本平台发生注水系统部分关停，操作空间逐渐变小，应急时间也变短。

(2)加气浮选器出口至生产水缓冲罐处仅有一个手阀，阀门笨重，开关困难，在发生生产关断时，仍会有部分生产水进入生产水缓冲罐内，这也造成应急时间的缩短。

(3)核桃壳过滤器并联运行，当核桃壳滤器故障或是现场控制盘故障进行检修时时，流程处理能力受限，这时需要限液等措施，带来产量损失，这也是生产水系统处理流程的一个薄弱点。

(4)生产水缓冲罐液位调节阀为生产水处理流程的关键节点，无备用且无旁路，一旦发生故障进行检修，需要整体关停生产水处理系统。

(5)生产部门需要定期对污水罐进行排污(多为生产水处理系统的悬浮物和部分滤失核桃壳滤料)至污油罐，并返回陆地进行处理。排污过程耗费人力物力，申报流程复杂繁琐，污油罐占用现场空间大，悬浮物处理费用高。

3 改造思路

流程改造示意图如图1所示。

图1 流程改造示意图

(1)在闲置场地，安装污泥脱水装置和烘干压缩装置。污泥脱水装置主要是对于污水罐排出物进行处理，经过脱水装置脱出的水可排入开排系统，脱水后的絮凝物需要烘干压缩装置进一步处理。烘干压缩装置主要是对脱水后的絮凝物进行烘干排除剩余水分后，再对其进行压缩成块后返回陆地。

(2)生产水缓冲罐入口增加通过气动控制的隔离阀门，关断后可以应急迅速关闭，防止气浮清水室的水继续向下游进液，增加流程的缓冲应急能力。

(3)生产水缓冲罐液位调节阀LV 并联一备用阀门，防止LV 发生问题后需要停产进行检修，同时增加一旁路流程至注水缓冲罐入口，为核桃壳滤器增加一备用旁路，防止核桃壳滤器发生故障或者现场控制盘发生故障等需要进行限液，消除生产水处理流程中的薄弱点。

(4)注水缓冲罐溢流管线连接至燃油沉降罐和原油日用罐，当流程关断时，可以起到应急泄放的作用，增大流程缓冲空间，增加应急处理时间，提高生产水处理流程和注水流程的稳定性。

4 改造合理性论证

4.1 流程应急时间核算

目前，生产水处理系统接近满负荷运行，处理的水量约为2000m3/h，生产水缓冲罐罐体的容积为317.46m3，正常的操作液位是1600至2200mm，而该罐的液位高高是3100mm，顶部剩余空间为77.22m3(取值操作液位区间最高值)，流程应对注水波动能力相对较差(见表1)。

改造设计为利用闲置设备燃油沉降罐和原油日用罐，作为注水缓冲罐的应急泄放罐，提升应对注水管网波动能力。燃油沉降罐的体积为256m3，作为应急缓冲罐接入后，缓冲空间增加256m3，因此，应急缓冲时间也有显著提高(见表2)。

4.2 水质达标核算

目前，生产水处理系统中加气浮选器的出口水中含油约为25～45ppm，悬浮物含量30～40mg/L。而最终注入地层的注水水质要求为水中含油20ppm，悬浮物含量15mg/L。

12个核桃壳滤器并联使用，一旦联控盘故障或多个核桃壳滤器故障，会有限液的可能，造成产量损失。因此，改造增加核桃壳滤器的旁通流程至注水缓冲罐入口。从目前生产流程化验情况来看，加气浮选器出口水与核桃壳出口水按照一定比例混合，是可以满足注水要求的。

水质分析核算如表3所示。

表1 应急工况反应时间表

表2 改造后应急工况反应时间表

表3 水质分析核算表

4.3 经济节省核算

目前，渤海某CEP 平台需要对污水罐定期开展排污作业，对流程无法处理的悬浮物需要返回陆地进一步处理。周期一般为一个月，排污量为20m3左右，处理费用约为40万元，再加上运输费用等，总费用约为50万元，一年的总费用为600万元。改造后引入污泥脱水处理装置和烘干压缩处理装置，装置费用约为50万元，维护保养约为100万元，再加上运输压缩废料约为50万元，总费用约为200万元，远远小于之前的费用。

5 结语

(1)利用X平台的闲置设备来弥补生产水处理流程的短板，改造相对简单而且容易实现。

(2)改造通过科学计算，具有精准数据支撑，既增加了流程稳定性，又能够大大节省后期的生产成本。

(3)针对流程应急情况，能够减少限液停产等措施，在一定程度上减少了产量损失，创造了经济效益。