海上平臺標準化設計

劉俊相 崔國慶

1中國石油集團海洋工程有限公司天津分公司2中國石化石油工程設計有限公司

海上平臺標準化設計

劉俊相1崔國慶2

1中國石油集團海洋工程有限公司天津分公司2中國石化石油工程設計有限公司

為了適應海上油田產能建設需要，海上平臺設計從一開始就結合海洋環(huán)境特點及生產類型特點，進行了系列平臺上部設施標準化設計及工藝模塊設計，從而帶動模塊化建設、標準化采購，保證了海上油田持續(xù)穩(wěn)產。CB4E四化示范區(qū)項目中，在統(tǒng)一設計的基礎上，首先開展了方案優(yōu)化工作，與方案優(yōu)化前相比，共計節(jié)約資金144.59萬元；其次，編制了設備材料的統(tǒng)一技術要求。

埕島油田；標準化；平臺；設計；方案優(yōu)化

勝利油田海上勘探開發(fā)始于1992年，作業(yè)區(qū)主要位于渤海灣，是我國第一個投入規(guī)模開發(fā)的淺海邊際油田。經過二十年的開發(fā)建設，埕島、新北兩個海上油田探明儲量39883×104t，動用儲量26318.6×104t，累計產油3694.5×104t，2012年生產原油275×104t，2013年計劃產油290×104t。目前海上共有各類采油平臺104座（單井平臺33座、井組平臺66座、中心平臺3座、開發(fā)平臺3座），開發(fā)井629口（油井439口、氣井8口、注水井182口），共有各類海底管線142條、總長253.51km（其中海底輸油管線90條172.97km、輸氣管線1條11.6km、注水管線51條68.94km），各類海底電纜111條265km、油氣接轉站3座、聯合站2座、石油專用碼頭1座。

為了適應海上油田產能建設需要，勝利設計院海上平臺設計從一開始就結合海洋環(huán)境特點及生產類型特點，進行了系列平臺上部設施標準化設計及工藝模塊設計，從而帶動模塊化建設、標準化采購，保證了海上油田持續(xù)穩(wěn)產。

1 標準化設計思路

按照相同油藏類型和開采方式條件下的站場規(guī)模、平面布局和工藝流程的共性，將工藝流程、設備、產品、建設標準、外觀標識做到統(tǒng)一化和通用化，使油田管理中的復雜問題簡單化，共性問題統(tǒng)一化，建立適應油田實際的標準化體系。統(tǒng)一設計方法適用于海洋平臺的標準化設計，通過應用該方法，在設計中使總平面布置、平臺結構、工藝流程、設備選型、三維配管設計等方面達到統(tǒng)一化。

2 標準化設計內容

（1）總平面布置。在總平面布置時主要考慮以下影響因素：總體布置，如平臺功能、形式、方位、層高、層數等；鉆采、集輸等工藝設施布置；平臺動力設施布置；救生設備布置；靠船設施、起重設備布置；供電、供水、供氣設施布置；廢油、廢水、廢氣處理設施布置；安全防火及防腐設施布置；備品倉庫及材料堆場布置；對內、外通信聯絡系統(tǒng)布置；辦公、居住和生活服務設施面積布置等。在綜合考慮上述影響因素的基礎上，目前已經形成了常規(guī)井組平臺、采修一體化平臺等2個大類的總平面布置。其中采修一體化平臺又逐步形成了18井式、24井式、40井式等系列布置。

（2）平臺結構。平臺結構主要進行結構材質、型號等方面的統(tǒng)一，平臺的一些附屬構件統(tǒng)一標準設計，生活樓及設備房結構、舾裝典型構造統(tǒng)一標準設計。結構材質、型號統(tǒng)一標準，便于規(guī)?；少?，方便施工安裝，從而節(jié)省項目總工期；由于材料型號的統(tǒng)一，項目中出現的多余材料可以在下一個項目中充分利用，從而減少廢料的產生，節(jié)省項目投資。平臺附屬件、生活樓、舾裝典型構造統(tǒng)一標準設計，方便設計、施工技術人員對構造的充分認知，避免相關專業(yè)設計之間產生構件沖突等問題，有利于施工人員提高施工質量和施工進度。

（3）工藝流程。工藝流程主要結合埕島油田生產特點，簡化海上、完善陸上，在海上平臺實現油水井的產量計量、油氣水三相混輸和回注水的分配計量回注。鑒于上述特點，形成了系列的油井井口流程、單井加熱流程、單井計量流程、井組加熱流程及海管清管流程。在注水設計中逐步形成了自動配水流程、洗井流程及水井井口流程。公用系統(tǒng)形成了柴油接收、分配流程。結合海上安全環(huán)保需要，逐步形成了開閉排流程及可燃氣體放空流程。

（4）設備選型。在工藝流程定型的基礎上，可根據工藝流程特點及工藝參數，選用相應設備?，F場設備的選型原則應遵守有關設計規(guī)范，選擇技術先進、性能可靠、維護方便、適應當地環(huán)境條件、經濟合理的設備。關鍵設備在國內產品功能和可靠性不能滿足生產需要時，考慮采用引進產品。設備的設計選型應盡量統(tǒng)一，選用設備的制造廠家應盡量少，便于維修維護、購買備件和廠家售后服務。根據有關爆炸、火氣危險場所電氣設備設計規(guī)范和標準，按照設備使用場所的分類等級，確定設備的防爆要求。根據平臺所在區(qū)域的環(huán)境條件（如溫度、濕度、空氣中的鹽分等），確定設備的防護要求、防護等級。

（5）三維配管。海上平臺由于空間狹小、設備密集等，早在20世紀90年代就開始采用三維配管設計。在三維配管設計中首先統(tǒng)一了不同規(guī)格系列的材料等級庫，然后根據空間位置建立設備模型庫，使用了PDSOFT、PDS、SmartPlant等三維制圖軟件進行三維設計。這些軟件的使用減少了設計人員的工作量，減少了配管設計中的碰撞等問題，提高了圖紙的設計質量，縮短了設計周期。

3 標準化設計應用

勝利油田海洋采油廠CB4E平臺示范區(qū)項目中，在上述統(tǒng)一設計的基礎上，首先開展了系列方案優(yōu)化工作，主要包括以下幾個方面：①選井、計量方式論證；②通信方式論證；③選井閥組論證；④自動配水閥組研究；⑤消防泵數量對比論證；⑥高低壓開關柜選型論證；⑦變壓器選型論證等。通過上述論證，與方案優(yōu)化前相比，共計節(jié)約資金144.59萬元；其次，編制了設備材料的統(tǒng)一技術要求，合計40份。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.022