渤海新建组块海上连调与钻完井联合作业管理提升

孟凡然，金 涛，李 明，胡 俊

(中海石油(中国)有限公司 天津分公司，天津 300459)

渤海某平台为一座新建中心平台，该平台为双侧井槽导管架平台，钻完井方案为双侧钻井船作业。受项目证照批复延迟影响，某平台导管架安装延迟，导管架完工日距项目投产目标只有5个多月。如考虑“先钻井、再连调、最后投产”的施工工序，只能预留不到4个月的钻完井周期，投产井数必然较计划减少。项目组本着项目产量最大化、利益最大化原则，深入调研分析，提出了以下构想：组块陆地建造完工最大化，减少海上施工人数；海上连调生活自持，节约生活支持船，为钻井船提双侧就位创造条件；海上连调同时开始钻完井作业，实施联合作业管理，达到投产产量最大化。

1 组块陆地建造完工最大化方案

1)井口区结构陆地完工最大化方案。海上连调期间，采油树操作平台的预制安装是井口区结构施工的主要工作，该工作是井口管线施工得以开展的前置条件，也是平台投产的关键路径。

为了保证该工作在陆地最大化完成，项目组将采油树操作平台在陆地完成预制，并固定悬挂在上一层甲板上，待组块安装完成后，下放至安装位置组对。通过核实安装高度，采油树操作平台底部与采油树顶部的净高差约1 000 mm，满足组块安装的最小间隙500 mm的要求。

2)管线完工最大化方案。该组块设置8个组块支撑单元(DSU)，用于组块在滑道和安装驳船的支撑。每个DSU通过3～4个斜撑与组块固定，斜撑节点连线的最大投影为D2 900，是主要的安装影响区。组块两侧各有一根海管登陆管线，原本与安装影响区冲突，不能在陆地完成连接。项目组通过3D审查发现，该段管线的标高较高，且悬空于海面上方，如在海上施工需搭设大量悬空脚手架，便改为增加管线跨度、绕过DSU影响区的方式，使这2条管线得以在陆地完工，节约了大量人力物力。海管登陆管线加大跨度绕过DSU示意图如图1所示。

图1 海管登陆管线加大跨度绕过DSU示意图

采油树地面流程管线也称井口配管，该项工作受组块安装影响，只能在海上进行实施。井口配管施工的主要特点是施工量大、施工物料耗材多(需多次运输补给)、作业空间狭小、交叉作业(焊接、试压、拍片)多、施工人员多、施工周期长，施工量基本要占据整个海上连调工作的70%。

为了压缩该部分的工期，项目组组织海上施工的井口管线在陆地车间进行深度预制工作，主要包括：①管鞋跟管线在车间组对焊接并完成喷涂；②特殊件提前预制处理，包括油井定压放气阀匹配的2片配对法兰、采油树配对法兰等提前预制；③所有插焊的阀门(小尺寸)和管件陆地预制完成；④生产管汇连接到原油管线，在陆地预制到采油树操作平台上方且不影响组块安装的区域。通过深度预制，减少了1/4海上焊口施工及无损检验，大大降低了海上配管施工工作量。

2 组块海上连调生活自持方案

1)组块住宿能力加强及管理。通过组块陆地完工最大化方案的实施，海上剩余的工作量已经可以做到精细梳理，相应的施工人数也可以精确确认。经过多次的梳理和确认，海上施工高峰期床位需求为210人左右。而组块生活楼的定员床位仅为80人，通过生活楼临时改造，可扩充至154个床位。考虑到海上连调期间并无油气进入平台，项目组又充分利用生活楼二层的吊人平台，增设5个12人集装箱并接入电源，使总床位达到214个，满足了项目需求。

2)组块消防自持能力加强及管理。组块消防系统包括海水消防系统、电气房间消防系统、生活楼消防系统和便携式灭火器4部分。其中海水消防系统主要用于平台生产设施和生活区，预计在海上连调开始20天后才能投入使用。根据组块海上连调期间平台生产设施并无油气进入的特点，此部分通过组块上设置的便携式灭火器和消防员装备足以满足要求。但在施工比较密集的井口区、下层甲板以下区域，项目组额外配置了足量的临时灭火器，并加强监火管控，确保风险可控。

电气房间消防系统主要是FM200，该系统在陆地阶段已完成调试，海上中控上电后即可投入使用，具备消防自持能力。

生活楼消防系统主要是厨房湿粉灭火系统和便携式灭火器，湿粉系统已在陆地完成调试，通电后即可投入使用，便携式灭火器在每个房间都有配备，具备消防自持能力。

为了保证非油气类火情发生后能够得到及时处置，项目组专门制定了消防演习流程，并指定了总指挥、搜救队和消防队，确保一旦发生火情能够迅速组织实施消防或逃生。

3)组块救逃生自持能力加强及管理。组块现有逃生设施为：2艘60人救生艇，6个20人救生筏，救生服320套，总逃生能力240人，可满足高峰期210人的人员需求。救生艇旁配有T卡箱和救生衣箱，救生筏旁未配备T卡箱和救生衣箱，通过增设临时T 卡箱和救生衣箱可以满足逃生自持要求。

为了保证紧急情况下平台人员能够有序执行应急计划，项目组专门编写《海上连调期间人员登离平台管理程序》和《海上连调期间救逃生管理程序》，并组织了多次应急演习，确保人员熟知逃生路线和逃生方法。

4)组块供水、供电、自持能力加强及管理。A组块未设置主电站，海上连调初期海缆未铺设完成，项目组租用临时发电机提供生活和施工用电。发电机功率经过计算满足要求。

组块柴油罐和淡水罐的容积分别为120 m3和220 m3，考虑实际加注100 m3和200 m3。经查询多个项目历史资料，并与供货厂家核实，临时发电机、柴油吊机的柴油消耗约为5 m3/d，200人平台的淡水消耗约为25 m3/d，平台自持能力达到15 d和7 d以上自持的要求。

5)通讯自持能力加强及管理。组块通讯系统包括正常通讯和应急通讯系统。正常通讯系统由临时微波系统、卫星系统、程控系统、网络系统、广播系统组成，正常情况下程控系统及网络系统的数据由临时微波传送。卫星系统作临时微波系统的备用链路，当临时微波失效时，电话及网络数据自动切换至卫星系统传送。临时微波和卫星系统的调试时间约24 h，可在组块浮托安装后焊接桩腿期间进行，不影响人员入住后的需求。

应急通讯由单边带(SSB)系统、VHF-FM系统组成，应急情况下可以使用SSB(4 085 kHz)与塘沽通讯公司基地(24 h有人值守)或海上平台、海事局、龙口海油基地进行应急通讯。也可以使用VHF-FM与过往船舶进行应急通讯。应急通讯系统均在陆地调试完成，海上通电后即可投入使用。综上所述，平台通讯系统满足自持要求。

6)生活污水自持能力加强及管理。组块生活污水装置设计处理能力为60.5 m3/d，高峰处理能力为每3小时16.8 m3，以此数据作为基础来校核平台入住180人、200人时的生活污水量能否满足要求。通过查询节水器、水龙头、小便器、大便器、花洒设备资料，结合海上作息特点和每人正常生活使用上述设备的频次，得到平台生活污水自持能力校核表如表1所示。

表1 平台生活污水自持能力校核表

从表1可知，平台入住人数为181～200人时，高峰期用水量超过生活污水处理能力，需研究解决措施。经过项目组仔细研究，多方论证，解决措施为错峰用水，具体措施为：①项目组指派45名骨干人员晚间错峰淋浴；②在淋浴间贴宣传单，并加强思想宣贯，倡导每人淋浴时间不超过10 min；③每天20：40确认生活污水缓冲罐的液位，如超过警戒线1.6 m向全平台广播，并采取2～4楼21：00-21：30暂停淡水供应措施，待液位下降后恢复使用；④为防止生活污水罐冒罐，在缓冲罐和清水罐的溢流口连接软管至临时污水罐。

3 海上连调期间工程与钻完井联合作业方案研究

1)联合作业安全分析。

(1)钻井船就位作业安全分析。钻井船就位前一周，工程和钻完井项目组就钻井船就位坐标、就位方案进行联合审查，就位期间工程项目组安排周边进行管缆铺设作业的施工船进行避让，并与钻井船建立固定通讯频道和24 h值班制度，一旦发现问题及时通报。

(2)工程与钻完井联合作业安全分析。①作业安全责任区域的划分。钻井船船体尾部为基准面，基准面以外由工程项目组管理，基准面以内由钻完井项目组管理。钻井船覆盖的范围，由双方共同管理，此区域相关作业由双方共同签署作业许可。其中顶层EL32 m覆盖区域的现场管理以钻完井项目组为主，EL16 m及以下区域的现场管理以工程项目组为主。②确定交叉作业的避让原则。工程与钻完井双方针对在井口区的主要作业进行了梳理，并确定回避原则，工程与钻完井联合作业避让矩阵见表2。

表2 工程与钻完井联合作业避让矩阵

2)联合作业安全管理。

(1)联合作业现场健康、安全、环境(HSE)管理小组。依据公司健康安全管理体系成立联合作业现场HSE管理小组，HSE管理小组组织机构图如图2所示。

图2 HSE管理小组组织机构图

(2)联合作业工作许可的签发。作业许可的申请：以钻井船船体尾部为基准面，基准面以外执行工程项目的作业许可程序，基准面以内执行钻完井的作业许可程序。

3)联合作业施工沟通与协调。联合作业期间，双方召开日例会，钻完井代表介绍明日施工计划，双方确认可能产生交叉作业和避让的情况，做好施工安排。所有的交叉作业在作业之前，钻完井安全监督和工程项目组安全工程师要电话沟通。

4)联合应急安全演习。

(1)消防应急演习。分别模拟渤海某平台发生火灾、钻井船发生火灾2种情况，演习从发出火警，通讯告知，实施灭火和救护，人员紧急集合，人员搜救，根据火势是否被控制决定是否弃平台等流程。

(2)井喷应急演习。模拟发现井涌，报警，互相通讯，平台启动应急预案，钻井船处理井涌，根据处理情况决定是否弃平台等流程。

(3)气体泄漏应急演习。渤海某平台在实施气体泄漏演习时，钻完井人员除值班人员外，其余人员到临时避难所集合。

4 项目的创新及意义

1)对现有组块陆地建造完工标准进行了再升级。通过3D建模、现场测算、计算模拟等手段，以最大化减轻海上连调工作量为目标，重点研究了井口区结构、管线完工状态最大化方向，并通过项目组、设计、建造再回到项目组的流程实现了闭环管理，最终完成了目标。其中，井口采油树操作平台陆地预制，海上悬挂安装方案减少了64 t结构物预制，约800人工日的海上工作量；海管登陆管线优化方案减少了6道舷外现场口，避免搭设舷外脚手架400 m2，约200人工日的工作量；井口配管深度预制方案减少了420道现场口，约600人工日的海上工作量。

目前渤海各工程项目对陆地建造完工的标准普遍参考公司的管理体系。本项目根据自身情况，在满足管理体系要求的基础上进行了再升级，且取得了突出的效果，是一次成功且有意义的尝试。

2)渤海海上连调期间联合作业的管理。海上连调期间，工程项目组作为联合作业主管单位与双侧钻井船实施了联合作业，2个项目组合作，确定了安全管理责任区和联合作业避让的总体原则，并形成了《联合作业避让矩阵》等多项成果，在渤海油田属于首次，可为后续项目提供参考和借鉴。

3)提质增效，经济效益显著。项目组提出组块海上连调期间生活自持方案，并系统地分析了组块各个系统的自持能力，提出了可行而有针对性的解决措施，同时梳理了生活自持期间平台各项设施的维护、巡检、生活等管理规定，是对渤海工程建设领域海上施工管理体系的有力补充。

通过上述方案的实施，项目实现了提前21 d投产的优秀成绩，又节约了生活支持船的费用，累积创造经济效益超过人民币一千万元。

5 结束语

挖掘自身潜力，提升管理水平，保持产量稳定，降低桶油成本，是企业应对国际环境日趋复杂和油价大幅波动的重要手段。本项目根据组块自身结构特点，提出新建组块与双侧钻井船联合施工作业的方案，并提前实施海上联合作业的准备工作，制定相关管理措施。既保证了项目完工目标节点不受影响，又提升了投产井数，打破了以往工程建设和钻完井相互制约的瓶颈，实现了工期与产量双赢。