① 高含水期油田原油预分水技术
胡长朝 党 伟
(中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083)
摘 要 国内外大部分油田已进入高含水开发期,原油综合含水率高达90%以上,造成原有地面系统超负荷运行,改造投资、能耗及运行成本急剧增大。针对这一问题,部分油田开始在集输系统的接转站实施预分水,分出的污水就地处理达标后回注地层。本文从技术原理、优缺点等方面对国内外普遍应用的预分水技术进行了评述,并对其未来的发展进行了展望。
关键词 预分水 高含水期 展望
Predewatering Technology for Crude Oil of
High Water-cut Oilfield
HU Changchao,DANG Wei
(Exploration and Proction Research Institute,SINOPEC,
Beijing 100083,China)
Abstract Most of domestic and foreign oilfields have entered the high water-cut stage and the comprehensive water-cut of crude oil has reached as high as 90% or above,which leads to the overload operation of the existing surface system and the rapid increases of the reconstruction investment,the energy consumption and the operating cost.For this problem,some oilfields begin to carry out predewatering at block stations of gathering and transferring systems,and the seperated sewage is treated in situ and reinjected to the ground after reaching the water quality standard.The paper reviews the predewatering technology commonly used at home and abroad from the aspects such as technical principle,advantages and disadvantages,and looks into its future development.
Key words predewatering;high water-cut stage;prospect
国内外油田开发都经历着产油量上升阶段、油量达到高峰稳产阶段和油井见水、产量递减3个阶段[1]。目前,我国东部主力油田大部分已进入高含水或特高含水开采期,原油综合含水率已超过90%,有的油田甚至高达98%,油田开发已由 “采油” 变为 “采水”。在高含水期,含水率的小幅上升会导致液量的大幅度增加。以胜利油田为例,全油田综合含水率在91%~92%时,含水率每增加0.1%,液量每年就增加约375×104 t,增幅达1.25%。由于地面处理系统利用的是中、低含水期的生产设施,因而不能适应产液量剧增和以水为主的处理需求,主要存在以下问题:
1)集输和污水处理系统处理能力明显不足,超负荷运行,处理效率低下。
2)原有设施需不断扩建,改造工程量和投资费用过大,并且原有流程的改造也十分困难。
3)能耗及成本增大。在油田中、低含水期开发阶段建设的原油脱水站,大多采用两段脱水工艺,高含水原油集输至集中处理站后全部进入加热炉加热,大部分热能消耗在对污水的加热升温上。在一个进站液量为1700×104 m3/a、综合含水率为95%的联合站,将来液升温7℃,仅一次加热炉的燃油消耗就达1.45×104t/a以上,其中污水吸收的热能大约占97%,造成了能量的极大浪费[2]。脱出的污水需返输至注水站,污水往返输送成本、降回压泵能耗、运行管理维护成本等增大。另外,随着含水率的上升,油井排来液的温度越来越低,热量及化学助剂等的消耗进一步增大,导致吨液、吨油处理成本急剧增加。
4)大量污水的循环加速了管道和设备的腐蚀,缩短了设备的使用寿命。
实施预分水,尽早把污水分离出来,减少污水流动环节,可有效解决以上问题,大幅降低能耗、成本和改造投资,提高经济效益。因此,国内外油田一方面加紧研究适应高含水期油田生产需要的预分水技术,成功研制出了末端分相管、水力旋流器等高效预分水装置;另一方面对原有流程进行配套改造,增加预分水环节,由采出液全液在联合站集中加热脱水改为在各井场、分压泵站、接转站进行低温预分水,分出的污水就地处理达标后回注地层,剩余低含水油再送至联合站集中加热处理。目前,国内外常用的预分水技术主要有三相分离技术、旋流分离技术、末端分相技术、斜管预分水技术和低温破乳技术。
1 三相分离技术
三相分离器的技术原理是油水混合液经设备进口进入设备,经进口分气包预脱气后进入水洗室,在水洗室中油水混合液发生碰撞、摩擦等降低界面膜的水洗过程分离出大部分的游离水,没有分离的混合液经分配器布液和波纹板整流后进入沉降室,并在沉降室进行最终的油水分离,达到脱水的目的(图1)。三相分离器综合应用了来液预脱气、浅池布液、水洗破乳、高效聚集整流和油水界面控制等数项技术,在国内外油田得到广泛应用,其中尤以我国应用水平最高[3]。
图1 高效三相分离器原理图
我国陆上油田大多将三相分离器改造为预分水器进行预分水。河南油田规划设计研究院根据高含水期油田原油物化特性,研制出了HNS型三相分离器,其外形尺寸为φ3000mm×10608mm×10mm,分离器内分为预脱气室、稳流室、水洗室、沉降分离室、油室、水室、气相空间、气包等部分。该型三相分离器采用了气体预分离、二次捕雾技术和活性水水洗强化破乳技术,提高了油水分离效率;利用双隔板结构U形管压力平衡原理,实现了油水界面控制;合理配置设备与工艺控制的有机结合,提高了自动化水平。将HNS型三相分离器改造为预分水器,其处理能力为同规格传统设备的4~8倍,针对河南油田密度为0.85g/cm3 的轻质原油,经一次预分水处理,出口原油含水率在0.4%以下,污水含油低于500mg/L[4]。
胜利油田 “十一五” 期间在33座联合站推广应用高效三相分离器152台,处理进站液量67.55×104m3/d,原油含水率从85%~90%降至50%~60%,每天节省加热燃料900t左右,取得了良好的节能降耗效果。以坨三站为例,进站液量为3.5×104m3/d,应用高效三相分离器预分水后,分离器出油含水率由94%降低到15%,加热液量下降了90%,年节约燃料油1068t。对于边远小断块油田,胜利油田将原来的高含水全液外输至较远联合站、注水水源回调改为就地预分水处理后回注、低含水油外输,在15座接转站应用三相分离器32台,分出水6.98×104m3/d,污水就地回注后实现污水替代清水0.6×104m3/d,每天减少3.6×104m3污水往返输送,节约输送电耗3.75×104kW·h,年降低加热能耗7.06×1014J,同时解决了部分油田欠注的问题,缓解了污水回灌压力。
三相分离器用作预分水器,具有处理能力大、分离效率高、运行工况稳定、管理方便、自动化程度高等特点,含水原油经一段处理后获合格净化原油标准;但三相分离器是以出油含水率达到一定指标为目的设计的设备,污水分离净化的有效空间不足,造成除油效率低,分出水含油指标一般控制在1000mg/L以下,实际运行中水中含油在500 ~1000mg/L之间,后续污水处理系统需采用二级除油加过滤的处理工艺,投资、占地和运行费用均较高。
2 旋流分离技术
图2 水力旋流器原理图
水力旋流器的工作原理是在油水存在密度差的情况下,使含油污水在水泵或其他外加压力的作用下,从切线方向进入旋流器后高速旋转,在离心力的作用下,水向器壁运动,形成向下的外旋流,通过旋流器底部出口流出(底流);油向旋流器轴心处运动,形成螺旋上升的内旋流油核,由上端溢流而出(溢流),最终实现油水分离,如图2所示[5,6]。
旋流分离技术是油田高含水期节能降耗行之有效的工艺手段。水力旋流器可以使高含水原油在不加热的条件下实现游离水脱除,节约大量的燃料,欧美国家海上油田广泛用作预分水器,陆上油田基本不单独使用,目前发展方向主要是作为前端预处理器与其他技术组合应用。旋流分离技术在国内尚处于研究开发阶段,未得到大规模应用。胜利油田开展了旋流分离技术试验,研制了以旋流和沉降相结合的试验设备,其工作原理为油、气、水混合液进入旋流筒,靠离心旋转分离和重力作用,脱除90%以上的伴生气,该气体与分水器内的少量气体一起经二次除液后,由压力控制进入气体系统,油水混合液经配流管均匀进入分离区,再经整流迷宫板缓冲整流进入沉降区沉降;在沉降区内,靠加热器进一步激发破乳剂的活性,使乳化液破乳分离,油滴聚结上浮,脱水原油经隔板进入油室,再经液位控制流出分水器。该试验设备的技术关键为:(1)分水器进入端设计了预分离旋流器,采用预分离技术,将混合液中95%以上的气体预先分离;(2)设计了配流管和整流迷宫板,使高效分水器内流场稳定,便于油水分离;(3)分水器内部设有加热器,既能激发破乳剂活性,又能避免对底部污水的加温;(4)设计的水位调节器能自动调节分离器内的油水界面,处理后污水含油基本在500mg/L左右。江汉油田进行了两级旋流分离工艺研究,两台旋流器串联应用,一级进行预分水,二级对一级分出的水进行除油处理。现场试验后,马王庙油田马56站一级旋流器分出污水占总液量的50%以上,二级旋流器除油后污水含油在100mg/L以下[7]。
水力旋流器用作预分水设备,具有质量轻、占地面积小、单位容积处理能力大、分离效率高、分离速度快、投资小、构造简单、本身无活动部件、易于安装和维修等优点,但也存在着许多缺点,如旋流管易磨损、气体影响分离效果、提升和旋流造成原油乳化不易分离、出水水质不平稳、动力消耗较大、可有效分离游离水却对乳化水基本没有分离能力、分出水含油偏高(1000mg/L左右)等,难以得到推广应用。
3 末端分相技术
末端分相管是一段直径加粗了的末端集输管线,长约45m(长度取决于原油的特性和预分水效果),直径1020~1220mm,两端用球盖封堵,主要用于高含水油田原油的预分水和污水净化。末端分相管在管内完成油气水分离的5个过程(流体水力搅拌、质量交换、扩散、重力沉降、在聚结器内使水滴聚集),同时具备多种装置的功能(Ⅰ级分离装置、预分水装置、预净水装置),在前苏联得到较多的应用。西西伯利亚地区的塔什金诺沃油田在丛式井井场或增压泵站上配备了两根直径1020mm、长250m的末端分相管,液体处理能力达30000~32000m3/d,每天可分出7800~9000m3的游离水,游离水分出率达60%,而出口原油含水率仅为9.3%~12.5%。
末端分相管能在油田配套工艺流程中取代造价昂贵、数量众多的Ⅰ级分离装置和脱水装置,大幅度降低投资(可降低总投资25%~40%),具有制造与控制操作简便、液体处理能力大的特点,可用作小型和边远油田的预分水器,缺点是分离效率较低,分出水含油偏高。
4 斜管预分水技术
斜管预分水器的工作原理是自然沉降结合浅池分离,主要用于分出游离水,欧美称之为仰角式游离水脱除器。其是将卧式和立式游离水分离器相结合,采用仰角设计,克服了立式容器内油水界面覆盖面积小、卧式容器油水界面与水出口距离短以及分离时间不充分的缺点。来液进口位于管式容器的上行端,水中油珠能聚集并爬高上行至顶端油出口,而水下沉至底端水出口排出。
斜管预分水器结构简单,造价低,占地面积小,主要用于对分出水含油要求不高的掺水油田,将分出的污水就地回掺,以降低集输系统掺水能耗和管线投资,并减少联合站的运行负荷。俄罗斯在其高含水和特高含水原油集输中广泛采用斜管预分水器(直径为1220mm,倾斜角度在45°左右,液量处理能力为10000~15000m3/d),用于脱除80%的游离水。欧美国家也开发并推广应用了该类设备,但在斜管仰角设计上采取了较低角度,为12°[8]。斜管预分水器目前在国内没有得到广泛应用,仅河南油田1个计量站应用,分出水水质无法控制,出水含油一般在1000mg/L以上,分离效率较低。
5 低温破乳技术
利用低温破乳技术来进行预分水是比较经济的。加拿大研制的原油声波破乳设备,可安装在高含水油井管径小于4in的集油管线上,使处理后的稠油含水率最低降至1%,节省药剂投加量50%。美国的微波破乳MST模块化撬装设备在现场试验中也取得了成功,效果显著[8]。
近些年来,随着注聚等3次采油工艺的应用,采出液物化性质发生了较大变化,且乳化现象十分严重,导致预分水难度加大。各油田为了弥补机械方法的不足,普遍开始重视高效设备和化学助剂的综合应用,即在原有预分水工艺的基础上,投加预脱水剂,使高含水期大量污水在较低温度和较低化学药剂加入量条件下得到有效分离。H1联原油黏度高,污水含油量高,乳化严重,采用机械方法进行预脱水有诸多不便,通过选用高效预脱水剂,在进站温度下,采出液中80%以上的污水实现预分离,分出的污水含油在100mg/L左右,可直接进入污水处理系统,节省了大量的天然气和破乳剂,并且工艺改动量小、投资少、易推广应用[9]。辽河油田通过大量室内试验,研制出了预脱水剂,在原有设备基础上优化工艺流程,在进站不加热的条件下分出游离水,再进行后续处理,取消一段加热,节省了大量破乳剂,经济效益明显,全公司推广后,每年可节省操作费用4000万~5000万元。
化学药剂的引入,导致预分水费用增加,后续污水处理难度加大,如何趋利避害,有待深入研究。
6 预分水技术的发展方向
目前各油田采用的预分水技术在一定程度上起到了预分水的效果,但这些技术的主要控制指标是原油含水,对分出水中含油则限制较少,造成分出污水含油高达1000mg/L左右,这样污水处理系统需要进行一级除油、二级沉降加过滤的复杂处理工艺才能使污水水质达标,污水系统占地、设施投资和运行费用很高。预分水技术未来主要向以下方向发展:
1)加速高效油水分离设备、分离技术的研制和推广。
2)在研制高效预分水设备时,更加注重降低分出污水中含油指标的研究。
3)向各种技术的集成化、一体化、小型化、低投资和低成本方向发展,如旋流、气浮、沉降、聚结等的优化集成,物理、化学和生物方法的综合应用等,以发挥不同技术、手段的优点,扩宽预分水技术的使用范围,提高预分水设备的稳定性和处理效果。
基于此,笔者正在开展新型一体化预分水除油技术研究,通过综合应用旋流、气浮、聚集和三相分离等技术,将预分水与污水除油功能有机结合,形成一体化装置,在高效预分水的同时,强化污水除油功能,改善出水水质,使出水含油降到15mg/L以下,从而简化后段处理工艺,减少投资和运行费用等。该项研究目前进展顺利,室内试验已达到预期效果,现场试验正按计划进行,专利成果也正在申报中。
参考文献
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③ 什么是世界海洋石油储运技术
一、海上油气集输系统
油气集输是继地质勘探、油田开发、钻井采油之后的油田生产阶段。这阶段的任务是从油井井口开始,将油井的产出物在油田集中、油气分离、计量、净化处理、必要的初加工,生产出符合质量要求的油、气及副产品,而后输送给用户。
海上油气集输系统包括海上油气生产设备系统以及为其提供生产场地、支撑结构的工程设施。海上油气集输包括了整个油田生产设备及其工程设施。这些工程设施有井口平台、生产平台、生活平台、储油平台、储油轮、储油罐、单点系泊、输油码头等。根据所开发油田的生产能力、油田面积、地理位置、工程技术水平及投资条件,可分别组成不同的油气集输系统。
随着海上油田开发工程由近海向远海发展,海上油气集输形成了以下三种类型。
1.全陆式集输系统
海上油田开发初期,是在离岸不远的地方修筑人工岛,建木质或混凝土井口保护架(平台)打井采油。油井的产出物靠油井的压力经出油管线上岸集油、分离、计量、处理、储存及外输。这种把全部的集输设施放在陆上的生产系统称为全陆式集输系统。
该系统的海上工程设施一般为:(1)井口保护架(平台)通过海底出油管上岸;(2)井口保护架(平台)通过栈桥与陆地相连;(3)人工岛通过路堤与陆地相连。
全陆式生产系统在海上只设井口保护架(平台)和出油管线,大大减少了海上工程量,便于生产管理。陆地生产操作费用比较低,而且受气候影响小,与同等生产规模的海上生产系统相比,其经济效益好。该系统一般适用于浅水、离岸近、油层压力高的油田。我国滩海油田开发多采用这一集输方式。
2.半海半陆式集输系统
随着油田开发地点水深的增加、离岸距离加大、钢导管架平台的发展和应用,全陆式集输系统已不能适用。为了解决油气长距离混输上岸效率低及油层压力不足的问题,逐步把油气分离及部分处理设备放在海上。油井开采出来的油气在海上经过分离初处理后,再将原油加压管输上岸处理、储存及外输。如伴生气的量小,除作平台燃料外,其余在海上放空烧掉;如天然气量较大,则油、气在海上分离后,分输上岸再处理。这种在海上仅进行油气初处理,而把主要的油气集输设备及储存、外输工作放在陆上的油气集输系统,称为半海半陆式集输系统。该系统适用于离岸不远、油田面积大、产量高、海底适合铺设管线以及陆上有可利用的油气生产基地或输油码头条件的油田,尤其适用于气田的集输。因为在海上不易解决天然气的储存和加工问题,所以一般气田采用半海半陆式的集输系统,如我国渤海湾锦州20-2气田就采用半海半陆式集输系统。
3.全海式集输系统
随着世界工业的迅猛发展,对石油的需求量不断增加。为了简化海上生产的原油上岸后再通过海运外输的环节,凭借现代海洋工程技术在海上建储油罐和输油码头,使油气直接从海上外运。这种将油气的集中、处理、储存和外输工作全部放在海上,从而形成了全海式集输系统。由此也使海洋油田的开发向远海、深海和自然条件恶劣的极地发展。全海式的集输系统可以是固定式,也可以是浮动式;井口生产系统可以在水上,也可以在水下。这种集输生产系统既适合小油田、边际油田,也适合大油田;既适合油田的常规开发,也适合油田的早期开发。这是当今世界适应性最强、应用最广的一种集输生产系统。
综上所述,海上油气集输系统是从全陆式发展到半海半陆式,又从半海半陆式发展到全海式。它们的根本区别在于集输的生产处理设施是放在海上还是陆上,如全部的油气集输生产设施放在陆上,则称为全防式;如全部设施放在海上,称为全海式;如部分设施放在陆上、部分设施放在海上,称为半海半陆式。
二、海上油气集输工艺流程
因为全海式油气集输系统可实现全部油气集输任务,本节就以全海式生产平台为例,介绍油气集输主要工艺流程及设备。出油气集输生产包括油气水分离、原油处理、天然气处理、污水处理等主要生产项目。
1.油气计量及油气生产处理流程石油是碳氢化合物的混合物,在地层里油、气、水是共生的,又由于油气生成条件各异,各油田开采出的原油的组分是不同的。此外,油中还含少量氧、磷、硫及砂粒等杂质。油气生产处理的任务就是将油井液经过分离净化处理,能给用户提供合格的商品油气。由于各油田生产出来的油气组分和物性不同,生产处理流程也不完全相同,如我国海上生产的原油普遍不含硫和盐,因此就没有脱盐处理的环节。有的油田生产的原油不含水,就没有脱水环节。海上原油处理包括油气计量、油气分离、原油脱水及原油稳定几部分。由于海上油田普遍采用注水增补能量的开采方法,因此原油脱水是原油处理的主要环节之一。
2.天然气处理
经油、气分离的天然气,在高温下仍带有未被分离的轻质油、饱和水、二氧化碳及粉尘等物质,这些物质如不处理,一则浪费,二则会造成管路系统的堵塞和腐蚀。天然气处理主要指脱水、脱硫及凝析油回收,有的天然气还要脱除二氧化碳。一般海上平台天然气处理是将由高压分离器分离出的气体和各级闪蒸出来的气体分别进入相应的气体洗涤器,以除去气体携带的液体,再进入不同压力等级的压缩机,分段加压,达到设计压力,一个典型四级分离的气体压缩和凝析油回收系统。由各级气体洗涤器收集的凝析油分别进入各级闪蒸罐的原油管线中。为防止管线被天然气水化物堵塞,采用甘醇-气体接触器,吸收天然气的水分。
由于天然气处理压缩系统投资较高、质量大、占用空间面积大,有的平台由于生产的伴生气较少,往往将生产分离出来的天然气不经处理,一部分作平台燃料,一部分送火炬放空烧掉。如果气量大,可管输上岸再处理。如何处理天然气要经综合评价后做出选择。经气体压缩和凝析回收后出来的气体,一般仍需进一步脱水、脱硫和凝析油回收。脱水主要采用自然冷却法、甘醇化学吸收法、压缩冷却法等,脱水的同时可以脱出轻质油。对含硫的天然气还需要脱硫,同时可以回收硫。海上天然气加工生产系统和陆上一样,这里不再赘述。
3.含油污水的处理
随着世界工业的迅速发展,自然环境受到污染,严重地影响了生物的生长和人类的健康。目前世界环境保护机构规定:油田所有的含油污水必须经过处理,水中含油量低于15~50毫克/升才能排放。故海上采油平台原油脱水出来的污水及生产中产生的含油污水,都必须经过污水处理系统进行处理。
4.海上油气集输生产流程及设备的选型
油气集输生产流程的设计及主要设备的选型,不像钻井工艺及钻机设备那样有定型生产流程及系列的钻机设备,它往往是根据油田产出物的组分、物理性质、产量及油田的开发方式、油气集输系统的选择等条件进行设计制作。如一离岸较远、含气量较高的油田,选用半海半陆式集输系统,油气长距离混输上岸,在技术上有一定难度,为此采用油、气分输上岸流程,即在海上平台进行油、气分离初处理,油、气上岸后再分别进行全面的处理;如采用全海式集输系统,油气处理及其储运设备全部放在海上,那么其具体工艺流程及设备的型号显然是与前者不同的。每个油田根据设计的生产流程、主要设备、工程结构选型及尺度,分别设计安装在模块上,一般都按生产的内容设计,大致分以下几种类型。
(1)井口模块模块。上面设置井口采油树、测试分离器、管汇、换热器等。
(2)油气处理模块。一般设置生产分离器组、电脱水器、原油稳定装置及其配套的管路、仪表、罐、换热器等。
(3)天然气处理模块。一般设置有分离器、洗涤器、压缩机、轻质油回收装置等。
(4)污水处理模块。有隔油浮选、沉降分离、过滤器及其加压的水泵与其辅助设备等。
此外,还有发电配电模块、生活模块、注水模块、压缩模块等。这些模块的设计要求自成系统,同时考虑与其他系统的连接配套。部分生产模块的设备在陆上安装好可进行试车,当在平台吊装就位,连接好水、电、管路系统就可全面试运转,以减少海上工程量,便于生产管理。在设计模块规模时,还要考虑平台面积、施工起吊能力及生产安全要求等。
三、海洋集输平台设施
当人们航行在茫茫大海中,有时会突然发现远方有一些建筑群时隐时现,你一定会欣喜万分,以为看到了海市蜃楼。轮船靠近后才看清这是一些钢铁制造的庞然大物高高地矗立在海面上,不管是台风袭击还是海浪拍打,它都像一个忠实的哨兵守卫在辽阔的海疆。这些钢铁建筑物就是海上石油生产平台。先建平台后打井、采油,这是海上石油和陆上石油的主要差别。通俗地说平台就是给人们在海上生活、生产提供的固定场所。
最初人们在海洋进行石油勘探开发只能在近海,用木料搭制一个作业平台,进行钻井、采油。伴随科学技术的进步,人们希望平台更安全、更坚固耐用,并能适用于环境恶劣的深海条件,逐渐改为使用混凝土或钢铁建造作业平台。再后来发明了自升式钻井平台和钻井船,这两种装备实际上都是船,前者没有自航能力,要靠其他船只拖曳,后者具备自航能力。钻完井后,钻井平台或钻井船驶往新井场。目前海上见到的平台大多是油气生产平台,这些平台上设施的内涵与陆地油田没有什么差别,只是更精良、更安全可靠。图37-1所示是所有设施全部设置在海上的情况,其中中心处理平台把周边各井的油气通过海底管道集中并计量,同时配备安全装置,然后将油气水分离净化,合格的原油输送到储油平台,处理过的水再经过井口平台回注或排放,天然气一般放空烧掉;储油平台主要功能是存放原油并通过穿梭油轮定期运送给用户;动力平台主要是柴油发电机组、天然气透平发电机组、供热锅炉等提供动力的设备;生活平台提供工作人员休息、生活;各平台间有供工作人员行走的栈桥,另外淡水、蒸汽、燃料等管道及电缆也附设其上。当然,根据油田在海洋的地理位置,各种设施并非要全部建在海上。如果距离陆地较近,油气水处理平台、储油平台则建在陆上。即便全部建立在海上,也可根据情况将某些设施适当地组合在一座平台上。井口平台实际就相当于陆上油田计量站,负责单井的集油、油气日产量的计量和注水。浮式生产储油轮相当于陆上油田的联合站,负责油气水分离净化、储油。其动力、生活系统也在船上。这样就大大减少了海上固定平台,降低了投资。如果油田迅速降产或失去生产价值,浮式生产储油轮还可以转移到其他油田继续使用。
图37-2FPSO工作示意图
静态来看,截至2008年2月,FPSO现役数量为139艘,其中,新建数量为54艘,占比为38.85%,改造数量为85艘,占比为61.15%;订单32艘,其中11艘为新建,21艘为改造,占比分别为34.38%和65.63%。无论是新建还是改造,均经历了两次高峰:1997—1999年、2003年至现在。现役FPSO基本上是在2000年以后建造的,80%左右的船龄在10年以内,大多还可以应用至少10年左右的时间,更新需求动力相对较小。在现役的FPSO中,分布较多的国家有巴西、中国、英国、澳大利亚、尼日利亚、安哥拉等国,数量分别为22艘、15艘、13艘、12艘、12艘、11艘。在FPSO订单中,巴西依然是拥有量最多的,为9艘,其次较多的分别为英国、印度和尼日利亚,其数量分别为5艘、4艘和3艘。
七、发展趋势
挪威专家Einar Holmefjord先生在题为《挪威边际油田开发研究活动现状——DEMO2000》的演讲中指出,“昨天,我们采用重力基础的平台进行钻井和生产,今天,我们采用浮式生产系统和水下设施,明天,我们将井流物从海底直接输送上岸处理,不需要任何海上设施”。Einar Holmefjord先生的话简明地概括了国外海上石油发展现状和发展趋势。为开发边际油田,国外越来越多地采用了浮式生产设施和水下回接技术,开发了一系列的配套技术,如水下混输技术、深水大排量混输泵、水下供配电系统、水下作业机器人、水下卧式采油树、水下管汇和水下多相计量技术等。上部设施包括油气集输和水处理设施的新工艺、新设备也不断出现,如多相透平技术、海水脱氧技术等。这些技术已得到应用,且有些技术已趋于成熟。深水和超深水域油田的开发是国外海上油田开发面临的最大挑战,某些地区,如Ormen Lange、Voring plateau、At1antic Margin的水深在600~1400米,而Angola、Gom、New Foundland、Brazil的水深更是达1500~3000米。深水具有低温、超高静压、温压变化引起立管内介质物性复杂等特点,容易引发立管段塞流、结蜡、水合物等问题,并且一旦出现问题,就会造成重大损失和危害。为解决深水水域介质在管道内的流动安全问题,近年形成了一门新兴学科——流动安全学。目前国外公司开展的深水技术研究包括立管内多相流研究、SPAR模型平台、深水系泊系统、轻型组合立管、电加热管技术、水合物抑制技术(动力学抑制剂的研制)等。解决深水油田开发的技术问题是国外海上石油技术发展的趋势。
④ 求教纯水处理工程的工艺设计大致流程
这个问题应该需要分为几部分来进行:
1、根据水质水量以及用户的要求来确定工艺流程。
根据用户的水量、原水水质以及产水水质来确定工艺,比如工艺用水、锅炉用水等等,采用工艺形式也有多种,这个跟用户要求和投资有关。一般确定工艺流程之后就可以根据工艺来选择设备。
2、预处理对选择。
预处理的形式有多种多样,简单举个例子,比如锅炉补给水100吨/小时,采用的是自来水,采取了多介质+活性炭+阻垢剂+保安过滤器+反渗透+除碳器+混床+加氨调PH值的工艺流程,其中反渗透回收率75%。则系统总进水133吨/小时。
(1)多介质设计9米/小时流速(一般10米/小时以内),选择直径3200mm过滤器,则单台过滤器产水72吨/小时,系统配套3台过滤器并列运行,顺序反洗。
(2)活性炭设计10米/小时流速(一般12米/小时以内),选择直径3000mm(也可选择3200以保持一致),可以选择2台以降低成本,也可以选择3台并列运行。
(3)保安过滤器选择直径800mm,内填72-80根5um滤芯,单台产水量能达到150吨/小时;
(4)阻垢剂投加量根据计算为3ppm,每小时投加400克,稀释5倍则每小时投加2升,选择3.8升/小时加药泵;
2、反渗透装置
(1)高压泵选择卧式或立式,进口或国产,一般扬程选择140米左右(需要根据膜计算书按照水质和水温进行模拟),大流量的可以选择1台,小流量的可以选择两台并列运行,一般不需要备用。
(2)反渗透装置需要选膜,选膜壳,并通过模拟计算得出膜数量(这个膜厂商可以提供服务),简单地讲,设计时按照0.9吨/膜计算,100吨产水则需要108只或114只(膜数量一般是6的整数倍),还有进水慢开门、浓排阀、产水排污阀、冲洗阀以及仪器仪表等等。
(3)化学清洗装置配清洗泵、清洗箱、清洗保安过滤器、清洗流量计等,在一些场合可能还需要电加热装置(一般的可以用厂里蒸汽进行加热);
3、后处理
(1)除碳器按照60米/小时流速选择除碳器的直径,然后根据直径查产品样本;
(2)混床按照40-50米/小时流速选择混床的直径,然后根据直径查产品样本;
(3)混床再生系统,一般选酸碱储罐、酸碱计量箱、酸碱喷射器、再生泵等;
(4)加氨系统可以选择10升/小时左右的计量泵,如果需要自动调节的话,可以根据情况选择具有自动控制信号的泵和PH仪表等。
4、配电系统
根据系统控制要求看是否需要上位机,如果不需要则直接选用PLC控制,然后根据水泵的流量、扬程等来查询水泵的型号及功率,从而确定控制点数和控制柜的数量。
5、其它说明
一个系统的设计涉及到方方面面很多,很难定量地讲清楚,如果能有相应的项目,参考一些成熟的资料,然后自己在顺着这条路去摸索、探究,抓住一个问题就把一个问题搞懂搞透,每天都进步一点,都记住一个知识点,我想也会很快,如果有人带带的话,可能入门就更加快了。
因水处理的东西比较多,因此无法很详细地全面描述清楚,还请抱歉!
谢谢!
⑤ 工艺设备选型的步骤是什么
工艺过程设计解决的问题:生产什么产品;如何生产;利用何种设备和工具;采用怎样的加工方法。
工艺设备选型的步骤是;
①在进行工艺过程的设计时,要考虑到设备的负荷状况,使设备能力得到平衡
②当按经济批量分批生产时,一个主要问题是使所选择的加工方法,同现有的设备型号相适应。有时,现有的某种型号规格设备的数量,会影响到工艺过程的设计。所设计的工艺,有时会造成某种型号的机器设备负荷超过生产能力。这时,必须改变加工方法,即便要增加一些制造费用,也得改用别种型号的机器。因而,必须同掌握现有设备负荷的生产控制部门保持密切联系。
③工艺过程设计中不一定沿用现有设备。当一种新的构思值得购置效率更高的新设备来实施时,继续沿用现有设备将会妨碍新的工艺方法的构思。一种零部件的产量,可能不足以从经济上补偿购置新设备的投资,而当另一部分零部件的工艺也相应改变后,采用新设备在经济上就变得合理,使整个制造费用得以降低。
④注意对制造产品所用的机床和设备进行不断改进。
负荷是将现在正在进行中的工作量加上今后预计投入的工作量,据以确认生产能力有余,还是生产任务超过了生产能力的一种临界标准。
⑥ 水处理设计浅谈:什么是好设计篇
水处理是应用性的学科,行业技术也有着其自身的特点。
1、技术门槛普遍偏低
水处理工程的建设结果基本都比较直观和易于理解,技术模仿和进入门槛普遍较低,模仿起来不需要有太多的专业功底,多花些心思琢磨后还经常能形成一些自己的改进。因为这些特性,行业尤其重商务而轻技术,碰到技术问题时通过监管漏洞以及商务技巧来回避风险。另外,由于门槛低,大量的小环保工程公司也因此层出不穷。
2、入门易、精通难
水处理的项目看起来比较简单、容易复制,但工程的实际效果往往不好,经常出现刚开始运行就要改造的情况。主要是因为水处理的变化性大,如果在工程设计时对各种要素评估不足、工艺设计中考虑不周全、工程建设水平控制不到位、调试应对能力不足等,都会导致工程结果不好。
水处理设计中,经验占了非常大的比重。在作为最权威设计依据文件的设计规范中,设计参数往往只是建议值而且取值范围非常大;而水处理项目建成后实际进水值和设计值经常会出现较大的偏差,难以验证设计参数的合理性;对于各单位的技术人员,接触到的项目类型一般较为单一,同行交流机会少,还受到商业保密因素的制约,获得项目经验的途径少。以上这些都制约了技术人员设计能力的成长。
好的设计需要有良好的综合能力,而设计的综合能力需要基于良好的理论功底和大量类型丰富的各种工程实践经验,整个行业特点和市场特性决定了水处理技术的入门容易而精通较难。
3、科研与行业协会作用有待挖掘
应用性科研引领着技术的发展,在水处理的科研领域,目前的科研重点偏理论性研究,在应用性研究中和工程设计需求的关联不多。从国家政策的角度是鼓励企业参与科研,以加强成果的扩散,但企业一线人员的科研实力偏弱,往往流于形式。在应用性科研方面有很大的发展空间,做好后可以推动行业技术应用水平的提升。
行业协会是行业技术获得的重要来源,比如德国的排水技术协会(ATV)会定期根据最新研究更新污水处理的设计规范,提供行业设计指导。这种由行业协会组织编写的设计规范内容非常详实,时效性强,可大大地方便设计人员进行参考和利用。国内的类似导则偏指导性,中国的行业协会在这方面还有很大的潜力可供挖掘,为行业设计水平的提升发挥作用。
二、技术需求的特点
水处理从业技术人员经常要能应对不同的差异性大的技术支持需求,有其鲜明的特点。
1、水处理涉及的范围广
水处理涉及的范围广,从大类来分包括以下几类:
(1)城镇、乡村给水:城镇给水厂(地表水源、地下水源)、乡村给水处理设施等。
(2)城镇、乡村排水:城镇污水厂、垃圾填埋场渗滤液、乡村排水处理设施,包括城市污泥的处置等。
(3)工业园区污水:各种不同类型的工业园区污水处理设施,典型的有化工园区、石化园区、制药园区、印染园区等。
(4)工业给水与循环水:常规给水、纯水、超纯水、循环水处理等。
(5)工业废水:采矿、食品饮料、纺织、制革、造纸、石油加工、化学品制造、医药制造、金属冶炼等各行业的工业废水处理。
技术人员经常需要给不同的水处理项目需求提供技术支持,当项目差异性大的时候往往隔行如隔山。
2、水处理设计涉及的知识面广
水处理项目中,工艺设计是龙头专业,设计人员涉及握的知识面广,主要包括:
(1)专业基础知识。包括了水的特性认知、反应器与反应动力学、废水的物化处理原理、生物处理原理、自然生态处理技术、污泥与臭气的处理、水力计算等。
(2)设备、仪表与材料。包括了泵、风机、阀门等常用设备,格栅、排泥撇渣设备、曝气充氧设备等专用设备,还有各种压力、物位、流量、水质监测等仪表,还用到填料、药剂及各种管道材料等。
(3)主要工艺单元。与工艺原理对应,需要了解各工艺单元,包括格栅、沉砂、调节、沉淀、厌氧、好氧、过滤、膜分离、离子交换、高级氧化、生态处理技术等,还包括污泥处置、臭气处理涉及的各种工艺。
(4)方案与图纸设计。需要通过文本与图纸表达设计成果,包括了方案、可研、初设、施工图等,要能满足国家对不同阶段成果的规范性和设计深度要求。
作为龙头专业,工艺设计人员还需要了解配套专业如建筑结构、电气自控的基本知识等。
3、对综合判断能力要求高
水处理项目在来水可控性差时还要求对末端产品水水质负责。在设计当中,要充分考虑到水质的差异性、工艺的可靠性及操作人员的特点等因素,同时还需要充分的考虑经济性指标。在企业内部,为了获得更好的综合效益,经常还需要和企业的清洁生产结合。
工艺设计人员还需要负责与商务配合,理解商务需求,结合技术进行商务判断的协助。这些都还需要设计人员具备良好的综合判断能力,以使技术方案达到各方面的综合平衡。
三、好的水处理设计
一个工程项目,从开始的方案到最终的调试验收,设计起着重要的主线作用。在设计过程中,需要对项目目标、外部条件、工艺路线与参数、设备配置规格等进行充分分析,综合权衡,适当取舍,结果简单而过程复杂。一个好的设计应该具备以下特点:技术上考虑周全,经济性合理,便于施工,方便操作与运行管理,具有一定的前瞻性。要做出好的设计,一般需具备以下条件:
(1)良好的专业判断能力。无论是原始条件和要求的确认,还是项目目标的合理评估,包括项目方案的确定以及实施过程中问题的解决,都需要良好的专业判断能力来提供支持,以确保项目方向不会出现偏差,保证项目实施具有可控性。专业判断能力是设计队伍重要的核心竞争力。
(2)基本功扎实的设计队伍。任何一个设计都是设计人员智力的付出,从方案到细节设计,都需要耗费大量的精力。
参与设计的设计人员具有良好的基本功,才能夯实每个细节,做出好的设计产品。
(3)良好的沟通和应变能力。水处理中水质水量的不确定性以及外部条件的变化给工程的设计工作带来了很大的挑战,设计人员最重要工作之一就是进行充分的沟通确认,并根据变化进行合理的调整。在出现预估范围之外的情况后,要有好的应变能力,特别是要处理好局部变化与总体的关系。
(4)良好的设计习惯与体系。设计是由一个一个细节垒起来的,好的设计习惯能让每个细节具有其内在的一致性,避免系统错误。在设计的组织管理上,关键环节需要充分控制,在时间紧迫时要能分清重点,合理节省设计周期,好的设计组织体系不可或缺。
(5)好的职业道德。对于设计人员,应该更多的提供有价值的设计,工艺选择与设备选型要尊重其自身特点,合理选用。好的职业道德能让设计以满足工程本身的内在需求为基本出发点,做到以客户为中心。
设计是一个很严谨的工作,但同时也是一个很活泼的创造过程,好的设计会给人一种赏心悦目的感觉。
⑦ 海洋石油平台标准化设计技术
海洋石油的开发是高投入、高技术、高风险的行业,随着海洋石油事业的发展,海上油气田工程开发项目日益增多。一个海上油气田工程项目能否经济有效的开发,油气田工程的开发方案和设计规模是决定因素,而工程项目的有效实施关键又在于工程开发的计划进度控制、成本(投资)控制和质量控制。如何有效地做好这“三大控制”,首先应加强油气田的工程设计,因为工程设计自始至终贯穿于工程开发的三大控制之中。多年的实践证明,进行海洋石油平台标准设计是有效实施“三大控制”、经济有效开发海上油气田的关键所在。
一、平台标准化设计的目的
平台标准化设计是降低海上石油工程开发成本、缩短开发周期和实现油田规模化开发的主要途径。主要体现以下两个方面。
1.工程设计
①提高海上平台的设计效率和设计质量,减少重复设计工作量;②有利于设计知识储备,提高海洋工程整体设计水平;③有利于设计人员的培养。
2.工程开发过程标准化管理
①从整体上缩短海上油田开发周期,降低工程成本;②海上油田开发过程标准化管理;③设备、材料标准化和批量化,便于采办和管理。
二、平台标准化设计的适用范围
能否有效地进行海洋石油平台标准化设计,应从海上油田开发规模、所处的环境、平台的处理能力及操作要求等几个方面考虑。一般来讲,海洋平台标准化设计适用于大型海上油田群的开发设计,其特点是各井口平台处在相同海域,环境参数基本一致,水深变化不大,各平台间水深变化在3m左右,平台的处理能力基本相当,平台井数相差不大;其次,运用平台标准化的设计思想,在一些开发规模相差不大、工程参数基本一致的油田开发工程中采用成熟的标准化设计模式,可以实现高速高效和低成本开发海上油气田。国内海上油气田已经成功实现标准化设计模式的有:绥中36-1Ⅱ期油田、秦皇岛32-6油田和文昌13-1/2油田。借鉴标准化设计模式,在建和将建的海上油气田有:渤中25-1油田和旅大油田群。由此可见,平台标准化设计必将在过去、现在和将来的海上油气田群开发工程中产生巨大的社会效益和经济效益。
三、平台标准化设计应用
随着绥中36-1Ⅱ期和秦皇岛32-6大型海上油田的相继建成和投产,井口平台标准化设计已经在以上两个超大型海上油田的开发中得到应用,井口平台标准化设计思路和标准化开发模式已经建立,如绥中36-1Ⅱ期6座井口平台的导管架、隔水套管、平台总体布置、平台组块结构工艺系统、平台设备和中心平台(CEP)主工艺处理设施等都实现了标准化设计。
四、油田群平台标准化设计
(一)平台总体方案
为有效地进行平台的标准化设计,油田群各井口平台的设计,必须满足一定的要求。
一是油田布置应符合以下条件:
①工作船安全停靠;②钻井船将来打调整井,即钻井船二次停靠;③平台组块施工与海底管道铺设施工不矛盾;④海底管道和海底电缆在施工和投产后能安全生产,不易被来往船只抛锚损坏。
绥中36-1油田Ⅱ期工程有6座无人井口平台(WHP),1座中心平台(CEP),平台间的海底管道多达12条,平台间有内部海底电缆5条和一条70km上岸外输管线(图14-1)。为能使油田间海管集中操作和尽可能地减小外界对它的干扰,在油田布置阶段,综合考虑各种因素,最终选择了海管集中CEP平台的方案;为方便供应船停靠和将来二次打井,躲开了WHP井口两侧;同时,WHP平台靠船方式采用尾靠,妥善解决了海上油田群在油田布置上的难题。
二是平台布置的设计应尽量满足以下要求:
①平台布置实现安全分区,满足安全要求;②根据环境条件,确定平台的方位、靠船面、火炬和冷态放空位置;③设备布置保证通道畅通;④平台布置实现设备区域化,满足工艺流程要求,便于平台操作和管理;⑤平台布置在满足工程整体要求的同时,使设备间的管线和电缆连接最短;⑥在尽可能的条件下,平台要布置合理,预留平台设备扩容区域;⑦各平台采用相同的总体布置,以利于其他专业实行标准化设计。
缓中36-1Ⅱ期包括WHP1-WHp6六座井口平台,在油田布置的基础上进行平台总体布置设计,其任务是要合理地设计各种设施的相互位置,有效地利用空间和进行甲板荷载控制,最大限度地减少事故的发生和事故造成的影响,保证操作人员和生产设施安全,保护环境和防止污染,方便生产操作和设备维修。
图14-1绥中36-1油田1期工程平台方案
在设计方法上,绥中36-1Ⅱ期井口平台在结构和功能上基本相同,处在相同海区,除水深和土壤数据有差别外,其他环境条件相同,具备了方案上采用标准化设计的条件。根据油田布置总体要求,海管立管和电缆的位置需避免对海上作业产生影响,平台的方位需满足供应船停靠和钻井船作业的需要。直升机坪的设计满足国家民航局规定。井口平台布置,从东至西依次为油田处理区、井口区、注水泵区、电气控制区。
以前设计的平台,都以海图水深作为零点标高,向上为正,向下为负,取海图水深为零点,这将引起平台和导管架标高的不同,六座平台有六个海图水深,无法统一;为了解决这一问题,在标准化设计中采用以泥面为零点,水位不同,工作点的标高将随之变化,但各个导管架的主体尺寸相同,即主结构完全相同,实现了标准化设计。
考虑到各井口平台设置的立管数量和管径不尽相同,应在满足油田布置要求的基础上,确定每一个立管的布置位置,依据管线的输送特性、工艺流向,进行井口平台清管阀位置的设计;在总体布置图纸上,采用编号布置原则,给每个立管、清管阀在总体布置图上进行编号,以便各平台的立管、清管阀在图上一一对应(图14-2)。
由于各平台处理能力、工艺参数存在差异,导致各平台部分设备的配置不一致。在平台总体布置中,尽可能采用相同设备最大、数量最多的平台进行总体设计,最后合理调配,使各平台、设备区域布置一致,平台主体尺寸一致。
(二)主工艺流程
平台标准化设计根本是工艺流程的标准化。如何达到平台工艺流程标准化,平台主工艺流程定型化是关键。各平台的产量、主工艺流程操作参数有所不同,这就需要设计人员充分、认真地研究各平台基础数据,分析各平台产能,适当选取设计数据,简化和合理地设计一套适用各平台的主工艺流程,使各平台主工艺流程的型式相同或者基本相同,每座平台主工艺流程的处理能力一致。
在绥中36-1Ⅱ工期海上工程设计中,设计人员在充分认真研究各井口平台的基础数据后,最终确定一个适用于各平台的主工艺流程,油田的基础数据和主工艺流程简化如下。
a.绥中36-1Ⅱ期(WHP1-WHP6)单井产量(最大值):
油288m3/d,气30696m3/d,水326m3/d,液330m3/d;
WHP6平台井口产量:
油288m3/d,气19320m3/d,水324m3/d,液330m3/d。
b.油井压力、温度数据见表14-1
表14-1油井压力、温度数据
二是除了桩的灌入深度不同外,土壤状况不同还将影响到防沉板的设计。防沉板是在导管架入水之后,在打桩之前防止导管架沉降过大的结构。防沉板的设计需要考虑导管架的自重和浮力,以及导管架在安装期间所受的波、流荷载以及表层土壤的承载力条件。在设计防沉板时,主结构已经确定,设计环境条件也已给出,结构所受的荷载就基本确定了,这时主要考虑土壤的承载力。防沉板有一个基于土壤承载力的最小面积,如果防沉板面积小于这一数值,土壤将承受不住而发生失稳、破坏。各平台土壤表层土的抗剪强度不同,但总体上差别不大,而且都比较软,所以应采用最软的土壤数据作为设计依据,以实现防沉板设计标准化。如果土壤情况相差大,可适当考虑采用不同的防沉板形式。
4.上部荷载变化
总结绥中36-1Ⅱ期6座井口平台的上部荷载变化,对于导管架标准化设计影响不大,其原因为井口平台工艺的标准化和上部组块标准化。在导管架上部荷载输入中,选用荷载较大的组块荷载,适当控制上部组块重心,虽然该做法较保守,但可使导管架结构得到适当的冗余,也就值得。
(五)上部模块主结构
由于上部模块总体布置一致、工艺流程一致、平台处理能力基本接近、配置的设备基本相同,在上部结构设计中,选取可包容各平台的荷载数据,优化和简化主结构设计,使得结构一套图纸就能够适用于特定油田群各井口平台,提高设计效率,且便于结构材料批量采办,简化加工制造程序,降低制造成本,利于海上安装连接工作。
(六)机械设备
工艺流程的定型化和标准化设计,使得各平台和相同系统中的同类设备可以选用相同规格的设备,也为各平台的总体布置一致创造了条件。如绥中36-1Ⅱ期井口平台的计量分离器按油田最大单井产能设计选型,可满足各平台工艺物流要求。
同时,由于各平台处理能力、工艺参数存在差异,导致设备的参数变化,如各平台生产井数和注水井数不一致,使管汇、注水泵的参数发生变化。在平台设计中,可采用灵活的设计思想,在满足组块标准化设计大前提下,保持各平台特性。
(七)仪表控制系统
由于工艺流程的定型化,也使得仪表控制系统定型化,仪表控制参数各平台特性化,在保证平台基本的仪表控制原理及仪表布置一致下,根据各平台流程的参数选取仪表,设定仪表的控制参数。
(八)电力供给系统
大型海上油田井口平台的电力供给一般采用中心平台或FPSO集中供电方式,这样使油田便于集中管理和分配。各平台的电源,由中心平台或FPSO统一通过海底电缆,分别变压后输送至各井口,为各平台提供电力。各平台配备各自的应急电源、UPS系统和导航系统。各平台通过海缆在高压盘获得电能后,进行平台的电力分配和电压转换,分别向中压盘和低压盘供电,通过它给平台各用电用户提供电能。
五、平台标准化设计中的技术进步
平台标准化设计是海上油气田开发工程设计的一种新方法,其技术进步体现在设计思路的创新上。主要表现在以下四个方面:平台标准化设计理念是一套完整的海上油气田群开发总体设计新方法和新思路;平台标准化设计方法是一种规范的高速高效的设计方法;平台标准化设计创建了大型海上油气田标准化开发模式;平台标准化设计规范了项目管理,为建造安装技术的规范化和标准化打下了基础。
六、平台标准化设计的实施效果
平台标准化是降低大型海上油田开发成本、缩短油田工程建设周期的最有利措施之一,而平台标准化设计是平台标准化的关键,它有利于平台工程开发、管理、设备材料采办、平台制造、安装、油田的操作等一系列过程,平台标准化设计可为油田开发工程带来巨大的经济效益和社会效益。
1.大大缩短设计工期
平台采用标准化设计最直接的效果是大幅度提高设计效率,缩短设计周期为以往的1/3,有利于促进和保障设计质量,建立和完善标准化设计基础,培养和提高设计人员的技术水平,从而更有效地保证安全经济地开发海上油气田工程。
2.材料采办批量化
导管架、组块结构标准化设计使主结构材料实行大批量订货,平台工艺系统、机械设备、电气、仪表通讯系统可定型化设计,减少设计人员采办配合的人力投入。实行设备材料批量化,定型化采办,降低成本,便于设备、材料的过程管理。
3.制造、安装和调试标准化
由于平台导管架和上部组块设计成一个标准尺寸,只需出一套标准图和一套装配图,就可按标准图建造不同平台,因而大大提高现场预制工效。
安装配图进行附件安装和海上施工,通过导管架的潮差段适应不同水深的要求。对导管架、组块的制造和安装采用分组、流水作业方式,科学合理地调配设备资源。对井口平台导管架可分成二组进行预制和海上安装,每组同时在陆地预制三个井口平台导管架,六个井口平台导管架共需两个制造周期,由于导管架采用标准化设计,同时加工制造三个导管架的时间,要比分别在不同时间一个一个地制造完成三个导管架的时间短,作业效率高,预制成本低,体现出标准化设计和现代工业模式流水作业的优势。
4.取得了良好的综合效益
油田群工程开发的标准化设计已成功应用于渤海湾两个较大的油田,即绥中36-1Ⅱ期和秦皇岛32-6油田。绥中36-1Ⅱ期油田开发工程中所形成的平台标准化设计思路和创建的标准化模式,是海上油田开发工程设计方法上的一个重大突破,为中国海油高速高效开发海上油气田打下了基础。通过标准化设计、建造和海上安装,结合工程中的优化、设备材料国产化等措施,使绥中36-11期工程总投资节省了10亿元人民币,产生了可观的经济效益和社会效益。伴随着标准化设计的是材料和设备的国产化,一方面既扶持了民族工业,另一方面又大大缩短了采办周期。由此给项目管理、平台制造、安装和油田操作等带来的便利是不可估量的。