海上油田综合调整项目平台选址方案研究

曾璐莹

(中海油研究总院有限责任公司，北京 100028)

1 研究背景

近年来，我国增储上产“七年行动计划”持续推进，各海域老平台服役年限和已开发油田数量不断增长。鉴于油田地质情况的复杂性和油田开发过程中的变化，越来越多的油田已经进入二次综合调整的阶段，需要在老平台基础上进行相应的调整。

油田综合调整的开发思路可按是否依托老平台分为：不依托老平台，新建平台实施调整井；部分依托老平台，新建平台实施部分调整井，老平台外挂井槽实施部分调整井；依托老平台，老平台外挂井槽实施调整井。通常，老平台受改造及结构强度的限制，外挂井槽实施调整井的数量有限。若调整井数量较多，一般采用在老平台上栈桥连接一座新建平台进行调整井开发，可实现新老平台生活楼及部分公用设施共用，节省两平台之间的管缆投资，达到经济最优化。因此，新建平台的位置选取尤为复杂，需综合考虑调整井轨迹防碰、老平台周边复杂海管海缆避让、新平台海管海缆安装铺设、新老平台钻井船就位及抛锚需求、老平台栈桥连接侧导管架桩腿强度、海上直升机起降要求、海上施工可行性等。

本文以南海北部湾区域某油田综合调整项目为例，对新建平台位置方案进行综合比选，为海上综合调整项目提供新建平台位置选址的技术指导。

2 研究基础

2.1 钻采方案设计基础

本文所述油田综合调整方案涉及20口新增调整井，3口生产水回注井以及5口老井提液。周边平台已实施老井37口，且作业时间较早，本次实施的23口加密调整井位于同井区、同层位，调整井轨迹防碰难度大。

2.2 环境条件

本文所述油田综合调整项目，平台场址水深为 43.5 m(相对于海图基准面)，主风向为NNE，主浪向为SSW、NNE，主流向为SSW、NNE。图1～图3分别为风玫瑰图、波浪玫瑰图和表层海流玫瑰图。

图1 风玫瑰图(年)

图2 浪玫瑰图(年)

图3 表层海流玫瑰图(年)

2.3 已建设施概况

已建井口平台WHP是一座8腿导管架平台(图4)，导管架工作点尺寸为 14.4 m×(13.4 m+13.4 m+13.4 m)，组块采用分块吊装法安装。井口区共设 18个井槽，3×6排列，利用钻井船从平台南侧就位打井，平台配备修井机。平台共设有三层甲板，分别是上层甲板、中层甲板、下层甲板。平台上主要设有120人生活楼及直升机甲板、生产计量及处理设施、生产水处理设施、注水设施及公用设施等。平台的西南侧及北侧均布置有与周边平台相连的海管海缆。

2.4 新建设施概况

本文所述油田综合调整方案拟新建一座8腿导管架中心处理平台CEP，栈桥接连WHP，平台组块分块吊装安装，吊装带位于2/3轴中间，导管架工作点间距为 20 m×(16 m+16 m+16 m)。共设有三层甲板，分别是上层甲板、中层甲板、下层甲板。井口区位于1/2轴和A/B轴之间，采用钻井船就位钻完井，平台修井机修井，共有28个井槽，4(行)×7(列)排列。平台上设有原油处理设施、燃料气处理设施、水处理设施、电站、注水设施、开闭排及公用设施。新建平台CEP与已建平台WHP生活楼共用。

3 新建平台位置选址布置方案

3.1 新建平台的选址原则

新建平台的选址应符合的具体要求如下[1-2]：

1)综合调整项目调整井轨迹防碰难度大，新建平台位置需考虑钻井靶点位置，尽可能地减小钻井进尺和防碰难度，满足调整井轨迹防碰及绕障。

2)已建平台 WHP 直升机甲板尺寸为 17 m×17 m，该尺寸直升机甲板将无法满足未来直升机机型的要求，故需考虑在新建CEP平台设置尺寸为 21 m×21 m 的直升机甲板。 新建直升机甲板需校核水平障碍区及垂直障碍区是否符合 《小型航空器商业运输运营人运行合格审定规则》 民航总局第151号令的要求[3-4]。

3)需考虑新建平台及周边已建平台自升式钻井平台 150 m×200 m 的就位避让区。

4)栈桥设计需考虑已建平台桩腿承载力以确定栈桥长度及连接位置。

5)新建平台方位需考虑该区域环境条件。电气房间等安全区域在常年主导风的上风向，井口区、火炬和安全泄放布置在下风向，燃气透平排出的高温烟气需随风吹离平台，尽量减小高温烟气对直升机起降的影响[5]。

6)新建平台位置需不影响已建平台供应船停靠、钻井船打井。

7)新建平台位置应保证进出海缆顺畅，保证铺设施工可行。

3.2 新建平台位置方案

结合上述内容，初步规划了3种技术可行的平台位置方案：

方案1 ：CEP位于WHP西南侧，平台北与真北保持一致；方案2 ：CEP位于WHP东南侧，平台北与老平台WHP保持一致；方案3：CEP位于WHP东南侧，平台北与真北保持一致。如图5所示。

(a)方案1 (b)方案2 (c)方案3

3.3 各方案对比分析

方案1为钻井进尺、作业难度最优的平台位置：1)该位置位于WHP平台钻井船就位避让区域，经作业区反馈WHP平台后期无钻井船打井作业需求。2)该位置下平台北必须与真北保持一致，才可满足老平台位于新建直升机甲板的无障碍区内。在该区域环境条件下的平台方位(平台北与真北保持一致)满足设计要求(见图6)。3)该位置新老平台间隙小，新建平台海上东西块吊装安装时，浮吊船只能从平台南侧就位，组块东块安装时，东块南侧吊机高度对现场安装有影响，导致南侧吊机需要后安装。同时，新建平台海缆铺设、栈桥安装难度大，且新老平台供应船停靠困难。

图6 新建平台平台方位示意图

方案2满足调整井轨迹防碰要求，作业难度较方案1大，供应船停靠便利性、海缆安装及路由设计较方案1都有较大的改善，但也存在南侧吊机后安装的问题。

为了避免南侧吊机后安装，将方案2的平台方位调整至与真北保持一致，如方案3，以拉大两平台间的间距，实现浮吊船北侧就位安装组块东块。

各方案的对比分析见表1。

表1 新建平台位置方案对比分析表

通过以上技术经济综合比选，最终推荐新建平台位置方案3，即CEP位于WHP东南侧，平台北与真北保持一致。该方案可满足调整井轨迹防碰，钻井船就位、海缆铺设、组块安装、供应船停靠、直升机起降等的要求。

4 结论

海上油田综合调整项目新建平台选址需综合考虑调整井轨迹防碰、钻井船作业、已建设施、区域环境条件、直升机起降等，从技术可行、经济最优等方面确定新建平台位置。结合海上平台特点及实际工程案例，给出综合调整项目新建平台选址的主要原则如下：

1)新建平台位置尽可能地减小钻井进尺和防碰难度，以满足调整井轨迹防碰及绕障；2)尽可能地减小海缆登平台、海上施工难度以及供应船停靠难度；3)尽可能地减少海上施工工程量。