哈法亚油田项目铸就海外油气田设计高端品牌

周靖伟

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2103-5640-4971

摘  要：伊拉克石油工程建设市场潜力巨大，互补性强，又极富挑战性和风险性。中国石油与国际合作的哈法亚油田巨型整装油田项目依靠科技创新力压群雄，取得了很好的经济效益和社会效益，造福了当地人民。本文简要介绍了伊拉克哈法亚油田工程项目概况、项目主要风险、设计规划、特色技术和实施效果。充分继承和发扬这些经验与教训，可使在中东地区的中国总承包企业少走弯路，提高经济效益与社会效益。本文的成果与经验对中国在中东地区的石油投资、项目管理、安保等具有重要参考意义。

关键词：环保  特色技术  合作共赢  国际品牌  哈法亚油田

中图分类号：TE31                            文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（a）-0196-05

International High-End Brand on Oil-Gas Design of Halfaya Oilfield Project

ZHOU Jingwei

（Process Department of Beijing Branch， China Petroleum Engineering & Construction Co.， ltd.， Beijing， 100085  China）

Abstract： The potential market of petroleum engineering construction in Iraq is enormous. The economies between China and Iraq are complementary to each other. The market is full of great challenge and risks. CNPC has wined all the oil giants by use of technical innovation and has obtained very good economical & social benefit in the giant integrated oilfield， benefiting local people. The project profile， main risks， design layout， special technologies， effect of project execution in Halfaya oilfield is briefly introduced in this paper. These experience and lecture helps China companies engaged in EPC projects in the Middle East to improve their economic and social benefit straightly. The achievements and experience in this paper have very important reference sense to petroleum investment， project management and security etc. of China enterprises in the Middle East.

Key Words： Environmental protection; Special Technologies; Win-win cooperation; International brand; halfaya oilfield

中東石油非常丰富，世界大国、地区强国、世界石油巨头们以及中东各种势力在此竞争异常激烈。2010年中国石油天然气股份公司、法国道达尔公司、马来西亚石油公司和伊拉克南方石油公司组成联合体在巴格达与伊拉克米桑石油公司签署为期20年的哈法亚油田开发生产服务合同（DPSC）。哈法亚油田高峰期产量2000万t/年， 项目建设投资高达170亿美元，其中地面工程投资约90亿美元，是到目前为止中国石油在国外最大的石油工程项目，由中国石油工程建设有限公司（CPECC）北京设计分公司设计。

哈法亚油田地面工程建设工程主要包括如下内容。

（1）原油集输与处理：2000万t/年

（2）天然气处理：850万m3/d

（3）供水：3万m3/d

（4）注水：19万m3/d

（5）发电：350MW

（6）原油外输、天然气外输、仪表自控、通信、数字化油田、机场、油田基地等相关配套设施。

该油田项目巨大[1-3]，风险众多[4-6]，难度极高[7-8]，设计和管理理念先进，取得了丰硕成果，扬威海外。下面简要介绍项目主要风险、设计规划、特色技术和实施效果，供同行借鉴。

1  项目主要风险

（1）项目投资回收门槛高、报酬服务费低、DPSC合同条款极其苛刻、原油外输出路窄、天然气出路不落实，项目不确定因素多。

（2）油田一次建设规模巨大，无从参考。哈法亚油田地面工程建设项目，为特大型国际工程项目，由大小不同的几十个子项目组成，一次建成1000万t重油集中处理站，规模之大世界罕见，在世界同类油田建设史上尚属首次。

（3）原油处理指标严苛，原油处理方案无章可循。

（4）腐蚀极其严重。原油高含H2S、CO2和Cl-，油气物性差、品质劣，腐蚀性介质含量高，对工艺设计和选材提出严峻考验。

（5）地下有大量地雷和炸弹，清雷困难，给参建相关方带来巨大压力（见图1）。

（6）面对2014—2018年油价寒冬的不利市场状况。

（7）项目在采购方面遭遇国内环保风暴、限气停气、钢铁去产能等困难，伊拉克现场会常遇到农民阻工等干扰。部分材料设备到场计划可能会严重滞后。

（8）中方人员高峰期达到2000人左右，HSSE管理和质量控制的压力与日俱增。

（9）高温环境下高强度作业，高温季节时间长，施工效率会大幅降低。特别是7、8、9月份时伊拉克温度最高的时期，最高气温可达55℃以上，地表和金属表面都达80℃以上，野外作业没有遮挡，下午基本不能正常工作，并且由于安全问题不能夜间施工。

（10）对工程技术的精准度要求极高。

（11）国际石油巨头们齐聚且竞争十分激烈，伊拉克各种政治势力强力干预。

（12）环保要求很高。

（13）工期很紧，任务重，点多面广，交叉作业多。

（14）HSE与工期矛盾日益突出。

（15）挖掘作业、一级动火作业、高处作业、大型和关键性吊装作业等高危作业多。

（16）超重超限设备多，物资运输、掏箱、装卸高危活动多。

（17）当地承包商HSE意识淡薄，HSE管理薄弱。

（18）当地医疗依托条件差，施工后期药品补充困难。

（19）伊拉克政府通过DPSC合同使中石油等国外建设方收益十分有限。

（20）物资采购清减难题，特别是伊拉克海关暂停使得大量物资滞留海关（2018年5月初至7月底）。

（21）项目周边地区安全局势紧张，部落冲突枪击不断，工程建设过程中相继发生示威游行阻断交通冲击营地，村民盗窃、骚扰和阻扰施工等事件，人员动迁关卡重重。部落冲突、恐怖事件、刑事案件、流弹袭扰时有发生。

（22）安全原因引发的界面管理错误，对工期及费用控制上提出的很大挑战。例如有时设计不便了解现场实际情况，业主对老旧设施经常拆除不到位。

（23）工作界面十分复杂。工作涉及各期、各子项目、项目相关方、各承包方和分包方等多个部门。

如何以先进的、适宜的技术，实现低风险、高产值，快速、优质、高效地开发中东油气资源等系列问题成为中国石油亟待解决的问题。

2  设计规划

为了提升哈法亚油田开发建设水平，加快油田建设速度，提高中国石油的投资回报能力，针对上述油田特点和技术难点，中国石油工程建设有限公司（CPECC）北京设计分公司在中东投入了大量人力、物力、財力，进行了10多年技术攻关，坚持创新驱动，追求卓越。通过横向对比、了解国际技术新趋势，通过位于迪拜的中东分公司和位于美国休斯敦的技术交流中心两个平台，与Cameron、Frame、Prosep等国际知名供货商深度交流，了解国际领先技术及发展趋势，同时与伊拉克地区同类油田对比，制定研究方向及研究课题。CPECC北京设计分公司从项目一开始就建立强有力的科研团队，开展了系列地面工程关键技术研究及应用，通过刻苦攻关，攻克伊拉克哈法亚油田年产2000万t特大型油田建设中的多项关键技术难题，采用具有自主知识产权的、适用于中东大规模高产油田的工艺流程，合理选用新技术、新设备、新材料，大量采用标准化、撬装化设计，既适应恶劣的油气物性，满足苛刻的外输产品指标，同时又降低投资，缩短工期，同时保护环境。设计规划宗旨：（1）瞄准世界一流，打造海外高端设计品牌;（2）以国际化视野整合资源、全面与国际标准接轨;（3）数字化设计，确保现场施工零误差;（4）持续技术创新，将技术优势做到极致;（5）全方位安全分析，为优质设计保驾护航;（6）技术利器锋芒夺目，信息建设节节攀升;（7）提升技术创新能力，健全科技创新体系;（8）创先争优，提高标准，严把项目质量关;（9）积极沟通，提前策划，密切配合提高效率;（10）优化工序，扎根现场，靠前服务抢工期;（11）主动适应新常态，积极应对低油价;（12）比肩一流，实力擦亮中国名片;（13）合作共赢，各方同享发展红利;（14）特色技术打响“中国品牌”;（15）优异质量屡创“中国佳绩”;（16）坦诚高效竖起“中国标杆”。

3  特色技术

CPECC北京设计分公司长期的辛苦努力攻关，取得了丰硕的成果。仅在哈法亚油田攻关中获得系列国家专利、10多项独家技术，突破了国外技术垄断，助力中国石油在哈法亚油田开发与建设中取得了很好的经济效益和社会效益，在中东大大提升了中国形象。例如：

（1）一次建站1000万t/年，世界同类最大，整体技术国际领先（见图2）;

（2）单列单台300万t年重质原油处理工艺及配套技术，国际领先;

（3）首次引入BOWTIE和FSA等20多项安全与环保分析技术，分析手段国际领先，保障工程本质安全;

（4）首次使用全天候无限点WRENCH设计系统，全数字化三维共享，实现各专业施工零冲突;

（5）首次在中东地区开发与应用天然气无烟火炬技术，大幅降低了当地环境污染;

（6）首次应用有限元分析技术，大幅提高多点载荷下的带肋球壳罐顶承压能力，达10倍以上，填补行业空白;

（7）首次在含硫、重组分湿气环境下，采用改进的全流程密闭零排放工艺系统，站场没有一点臭鸡蛋味、超过美英和伊拉克的环保控制标准;

（8）首次在高腐蚀环境大型站场全面采用玻璃钢地下管网，管径最大24";

（9）首次在海外采用卧式深床核桃壳过滤技术，大幅提高处理效率;

（10）首次将大型站场管廊设计标准化、体系化，提高设计效率，精准开料;

（11）首次自主研制国内第一台、尺寸最大超级双相钢浮头式换热器;

（12）发明用于油气田的多种数据源集成管理方法及数据管理系统，实现油田管理全周期的数字化、安全生产的可视化、分析预测的智能化;

（13）首次采用电脱水、电脱盐自循环掺水工艺，提高电脱水脱盐效率，节水率达50%;

（14）开发设计“高风险地带五道防线主动防护技术”，首次引入主动防护的安全理念，营地和主要站场设置“五道防线”丝网-壕沟-土堤-岗楼-围墙，辅以周界报警、视频监控、公共广播、应急指挥等通信手段，确保在高风险地区生产和生活的绝对安全;

（15）采用國际先进投资估算软件QUE$TOR，投资控制手段国际先进;

（16）执行了可复制推广的质量管理模式《哈法亚油田地面工程项目群综合管控策略》，从总体策略上保证哈法亚项目部有质量、有效益、可持续发展;

（17）成功研发应用位列国际前沿的哈法亚油田数字化平台。哈法亚项目成为中国石油国外项目中第一个实现3G 网络的项目;

（18）首次使用了轻量化站场巡视软件Ezwalker和虚拟现实手段进行异地协同模型审查，极大地提高了模型的真实性和准确性;

（19）首次采用大型河水真空除氧技术，处理效果是国内同类设备的3～5倍;

（20）开发特色油田固体废物无害化处理技术，建成中石油在海外油田开发中第一个综合性废物管理项目——哈法亚垃圾处理场;

（21）大力推广lesson learnt汇编和checklist。将哈法亚一期、二期成功的经验和收获的教训汇总形成各专业的lesson learnt，汇编各专业工作检查表，在三期中大规模应用，大大提高设计质量、降低错误率，并为公司留下了宝贵的设计过程控制资产。

4  实施效果

（1）总体规划对DPSC合同实现合理突破，推迟天然气处理厂和原油外输管线及储罐的建设时间，大幅度减少前期投资10亿美元。这两项措施将项目内部收益率提高3%。

（2）总体规划提前实现初始商业产量，比DPSC合同规定提前一年半，并将初始商业产量提高到500万t/年，比DPSC合同规定高150万t/年，这将项目内部收益率提高1.15%。

（3）总体规划以“最小的投资、最短的时间实现最高初始商业产量”为原则，优化设计，降低投资，早期500万t/y产能地面工程投资仅3.88亿美元，仅相当于中国石油海外油田地面工程建设投资控制标准的40%，为海外工程树立了标杆。

（4）在CPECC的长期技术攻关和快速建设下，给伊拉克政府和米桑省带来了非常丰厚的经济收入，为伊拉克百姓带来了6万多个就业岗位，带动了伊拉克米桑省的经济腾飞。

（5）哈法亚项目各期项目均一次提前投产成功，打造了高标准、高质量、高水平样板工程，在中东地区树立了“中国创新”的耀眼品牌，“中国创新”令中东各国惊叹，令国内外同行钦佩。该项目充分发挥设计创新的龙头作用，使中国公司成为在伊拉克高端市场第一个、也是唯一成功完成特大型整装油田项目的非西方公司。中国石油哈法亚项目使原战地荒漠上短时间崛起了一座高标准、高质量、高水平的现代化超巨型绿色油田，被伊拉克政府和人民高度称赞。荣誉不仅来自中国石油人的铁人精神，更来自不断创新。CPECC项目设计人员结合工程实际，不断开展技术攻关活动，并取得系列创新成果，助推了中国石油在伊拉克和中东地区的优良品牌形象，在国内外油田建设史上创造了奇迹。

（6）10年以前西方大石油公司在中东地区“一统天下”，如今中国石油领跑中东海外高端市场，CPECC北京设计分公司设计品牌耀眼中东，CPECC在中东地区市场潜力巨大，许多中东石油公司热烈欢迎CPECC承揽他们的石油工程地面建设项目，例如哈法亚天然气处理厂项目、哈法亚注水增压站升级项目、格拉芙原油处理列项目、巴士拉天然气处理厂（BNGL）施工项目、鲁迈拉大罐安装项目、阿联酋巴布项目等大项目纷至沓来。

参考文献

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