海上边际油气田简易设施工艺设计思路.pdf

第5 期 一 J 7一 海上边际油气田简易设施工艺设计思路 张淑艳 ，郭智阳 ，刘培林 ，李伟 ，顾琳婕 1 ． 海洋石油工程股份有 限公司 ， 天津 3 0 0 4 5 1 2 ． 中海石油 中国有限 公司天津 分公司 ， 天津 3 0 0 4 5 2 [ 摘 要] 结合渤海某简易平台实际设计项 目，探讨了简易平台工艺设计原则、特点、使用范围和设计方法 提出了在简易 平台工艺设计中应注意的问题和建议，可供海上简易平台工艺设计中参考。 [ 关键词]边际油气田；海上简易平台；无人值守；工艺设计 海 上边 际 油气 田通 常 指采 用 常规 技 术和 方 案或在现有开发技术条件及 自然条件下规定时 间 内，经济效益低于或介于利润的边缘状态 、抗风 险能力较差 的油气 田。边际油气 田开发 的关键在 于经济性 ，储量较小、适用技术缺乏和无基 础依 托等 因素影响着经济性的评估 。储量小就要求采 用 简易设施进行 开发，简易设施与常规技术和相 关 法规 易产 生冲 突，迫切 需要采用新技术加 以解 决 。 某井 口平 台位 于渤海 辽东湾海 域 ，共 有2 口 生产井 N1 ，N2 ，最大气量为3 0 ． 2 1 0 4 m ／ d 。 其流 程 为 单井 生产 的高压流 体 经井 口油嘴 节 流到 1 4 6 0 0 k P a A，经井 口电加热器加热到最高温 度 8 0 ℃ 2 0 1 2 年数据 ，最大热负荷为l 8 5 k W， 然 后再次节流 降压 至7 2 0 0 k P a A后 ，进入多路 阀 并与 多相流 量计来 的物 流汇 合到 一起 ，经6 k m Dg l 5 0 mm单层海底保温管线输至下游段塞流捕集 器 ，汇同其他井 口平 台的物流进入海底管线输往 陆上终端。 在简易设旋方案研究 中，首先要考虑简化工 艺流程 ，进而尽量合理简化或取消公用系统 ，使 该井 口平台成为具有完全意义 的无人平 台。 1简易设施 的设计特 点 简易平 台多为无人平 台，即无永久性生活住 房的平台。按照A P I l i p 2 A的定义 ，无人平台可 以 有应急庇护所 ，但在正常情 况下不住 人。人员在 平台上操作维修期间，应有值班船在旁守候 。 作为无人平 台，要求尽 可能降低操作 人员现 场作业的频率，减少维修 量和维修时间。因此， 简化系统和 设备，采用新装 备及远程控制系统进 行有效 的信息采集和控制 ，是简易设施方案中必 然要考虑的。 1 ． 1 固定 的简 易设施 固定的简易设施适用于连片开发 ，即将地下 离散 的油气藏构造通过地面工程设施连成片 ，取 得规模效益 。它的设计原则为 1 无人或无人住 守。 2 无独立完整的消防系统，主要靠消防船 消防。 3 公用系统尽量简化 。 4 控制简单 ，自动化程度高。 5 流程简单、井数少。 6 尽量减少有转动部件的设备 。 7 尽量利用 已有平台的能源设施。 1 ． 2可搬迁和移动 的简 易设施 可搬迁和移动 的简 易设施用于 “ 蜜蜂式 ”采 油和试油，适用于独立无依托的小构造开发。 1 无人或无人住守。 2 易于搬迁和移动 。 3 无独立完整 的消防系统 ，主要靠消防船 消防。 4 公用系统尽量简化 。 5 控制简单 ，自动化程度高。 6 井数少，产量高，能量高的油气井。 7 短期内开采，采油方式为衰竭式。 作者简介张淑艳 1 9 7 8 一，女，吉林榆树人，大学本科， 工程师。主要从事海洋石油工程工 艺设计工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 8 一 一 论文广场 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 3 年 第 1 6 卷 2简易平台工艺系统设计考虑 固定的有依托简 易设施工艺系统设计 应尽量 简化 。为减少设备维修量 ，降低登平 台的频次， 应尽可 能少使用转动设备 ，如泵 、压缩机 、发 电 机等机械设备。工艺系统设计考虑如下 1 采用多路阀取代常规的管汇 生产及计 量管汇 。 目的是简化 工艺流程 ，易于实现 自动 导井，易于实现 自动化控制 。 2 采用 多相流量计进行单井计量 代替传 统 的两相或三相计量分离器计量 。 目的是简化 流程及工艺设施 ，易于实现 自动计量 。 3 采用清管发射 接收 阀，代替传统 的 清管球发射 接 收器 ，作用是减少设备 占地空 间，使 甲板布置简化。 3简 易平台公用系统 设计考虑 根据 无人平台的设计概念 ，公用系统设计应 尽 量简化 。为了减 少设备维修量 ，降低登平 台的 频率，应减 少转动设备 的使 用。公用系统 设计考 虑如下 1 开式排放系统 开式排放 系统用 于收集 甲板污水及雨水等 。 在简 易设施 中，甲板可 以采用隔栅板 ，这样可 以 不 设置开式排放系统 ，减少公用系统 的数量 ，简 化 公用 设施 。 不 设置 开式排放系统采用 隔栅板 ，对 于平 台 上部 的设备采用底部加收油底盘 ，对环境保 护、 安全带来 的问题可 以考虑开式排放站 ，即用移动 容器接收开式排放液 ，只是在设备维修时 ，接入 临时开式槽 。 2 闭式排放系统 闭式排放系统用 于收集 工艺压 力容器 、管线 等排 出的带压烃类 流体 。它包括 闭排罐、闭排 泵 等设备 。在简易设施 中，由于无大型压力容器处 理设备 ，绝大部分是管线 ，在这种情况下 ，为了 简化 闭式排放 ，一般将 闭式排放系统与火炬／ 放空 系 统合 并使用 ， 闭式 排放罐 兼做 火炬／ 放空 分液 罐 。 3 淡水及热水系统 由于简 易设施一般均 为无人平 台，人 员登平 台频率很低 一般6 周登平 台一次 ，只是定期进 行 平台巡检 ，且时间又较短 ，因此 ，平台上不设 任 何生活设施 ，也就不需淡水及热水系统；一旦 登平 台人员需要饮用水 ，可以自带矿泉水 。 4 柴油系统 柴 油 系统 主 要 由柴 油罐 及柴 油泵 等 组成 ， 其主要为柴油发 电机 、压井泵、 吊机及化学药剂 注入系统等 。在简易设施中 ，一般不 设置柴油发 电机 ，而 由太 阳能 电池或风力发电机供 电。在有 依托 的简易设施 中则 由依托平台通 过海底 电缆供 电，因此 ，在简易设施中不设柴油系统 。 压井／ 开井所用 的压井／ 开井柴油泵可设置在服 务船上 ，做为临时设备 。化学药剂可在陆地上用 柴油稀释好，再运到平 台上使用 。柴油 吊机 由于 柴油使用量不多，可以 自备油箱 ，定期供油或使 用 电动 吊机 。 5 火炬／ 放空系统 火炬／ 放空系统与闭式排放系统合 并为一个系 统，闭式排放罐兼做火炬／ 放空分液罐 。 6 仪表及公用空气系统 仪表 及 公用 空气 系统 主 要供 平 台仪 表 及控 制系统用压缩空气 。在简易设施中，所有 仪表均 采用 电动仪表及 电动控制或液压控制 ，简易设施 中不用 设置仪表及公用空气系统 。如果平台上部 有合适 的气源 ，可 以采用天然气源做为仪表 的用 气 。 7 化学药剂注入系统 化 学 药剂 注 入系 统采 用 压力 平 衡 式滴 入方 法 ，即在化学药剂注入点的上游取压 ，通过 一根 压力管线 引到储有化学药剂的压力储罐 ，然 后从 压力储罐 引出一根管线接入到注 入点；将储罐 架 起或抬 高，靠储罐 的位能将化学药剂滴注到工艺 流程 。化 学药剂 由供应船定期供给设置在北高点 平 台的化 学药剂压力储罐 。采用压力平衡式化学 药剂滴入方式技术成 熟，不需注入泵 ，无转动设 备 ，易于实现 自动化 ，操作维修量 小，无用 电负 荷 。 4结论 根据渤海某平 台简易设施工艺设计 实践 ，得 出以下结论 1 在边际油 田开发前期，要制定采用简易 设施的项 目实施策略； 2 简易设施的设计思路应着眼于无人平 台 的概念和简易结构的设计方法 ； 下转3 4 页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 4 一 ■ 技术交流 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 3 年 第1 6 卷 役海洋修井机 出现新的作业工况时，进行相关的 校核计算分析及加固设计是完全必要的。 ◆参考文 献 【 l 】 陈 江 ． 海洋平台加挂井槽研究【 J 】 ． 石油工程建设 ，2 0 1 1 ， 3 7 4 2 2 2 3 ． [ 2 】中国海洋石油总公 司，中海石 油 中国有限公司湛江 分公司湛江南海西 部石油勘察 设计有 限公司． 海洋 平台加挂 井槽装置 ． 中国专利2 0 0 9 2 0 1 9 3 4 3 5 ． 7 ，2 0 0 9 ． 0 8 ． 2 1 ． [ 3 】 穆顷 ，张建勇，杨光，李彦丽 ，张晓频． L D1 0 1 油田井 口 平台加挂井槽技术研究【 ．I ] 船 舶，2 0 1 2 ， 3 1 - 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