遼河灘海月東油田開發(fā)建設研究

1、遼河灘海月東油田開發(fā)建設研究曹蘇軍莊貴濤 孫雁伯(中油遼河石油工程設計)摘耍本文對遼河灘海月東油田的設計思路、工藝流程、海工結構、供電系統(tǒng)、儀表自控 系統(tǒng)、平安環(huán)保、通訊系統(tǒng)等方面作了全面的分析總結，為今后灘海油田開發(fā)提供借鑒參考。一、工程概況月東油田位于遼寧省大洼縣二界溝鎮(zhèn)西南20km的近海地區(qū)，該油田已上報探明儲量6280X104t，資源比擬落實，是遼河灘海油田勘探開發(fā)重點地區(qū)。該油田開發(fā)不但對穩(wěn)定遼 河油田分公司原油產量具有重要意義，而且，也為遼河油田分公司向海上油田進軍邁出了堅 實的一步。月東油田位于遼東灣北部，筆架嶺西南15km的極淺海區(qū)域，靠近雙臺子河口。該區(qū)海 圖水深3m，海冰相

2、對于勝利油田及大港油田較重、封凍及流冰期長、潮差大。海工結構物 采用路橋平臺方案，可以從根本上解決這些難題，油田開發(fā)采用半海半陸地開發(fā)方式，以陸 地為依托，簡化海上生產設施。這樣既降低工程投資，又方便生產管理，降低運行本錢。二、開發(fā)根底數(shù)據(jù)1根底參數(shù) (1)設計規(guī)模。根據(jù)月東油田地質配產方案，原油集輸工程規(guī)模為150×10'“a。 (2)油氣生產井。海上布井330口。 (3)油氣物性。月東油田為稠油區(qū)塊，該油田采用注汽開發(fā)。 (4)設計參數(shù)。油氣比20m3t；單井配產15tJd；井VI回壓小于等于06MPa；衛(wèi)星平臺外輸溫度80*(3；衛(wèi)星平臺外輸壓力16MPa；中心平臺外輸

3、溫度85"C；中一tl,平臺外輸壓力25咿a。三、方案研究1總體方案 在月東油田灘海地區(qū)擬建8座平臺，每座平臺布井數(shù)見下表1平臺名稱 1號 2號 3號4號 5號 6號 7號 8號油井數(shù)目40403237474343481號、2號、3號、4號、6號、7號、8號平臺為衛(wèi)星平臺，5號平臺為中心平臺。平臺 間及中心平臺與陸地采用棧橋連接，在1號、4號、5號、8號平臺各設2臺注汽鍋爐。中 心平臺打水源井2口，日產水量2000m3，以供平臺所需淡水，衛(wèi)星平臺由中心平臺沿棧橋 管輸方式供給淡水。1號、4號、5號、8號平臺的注汽用水由陸地聯(lián)合站處理后的采出水沿 路堤和棧橋管輸供給。各平臺生活用水由陸

4、地聯(lián)合站管輸供給。中心平臺設消防泵站，對所 有平臺提供消防水和消防泡沫保護，配備淡水充壓系統(tǒng)。另外，在1號、6號二平臺配備海 水消防泵，各平臺消防管線相連通。陸上設一座處理能力為150 x 104ta的聯(lián)合站。2油氣集輸 (1)油氣集輸方案。 各衛(wèi)星平臺生產的油氣經單井計量、增壓和加熱后外輸至中心平臺，在中心平臺進行油氣別離后，原油經增壓、加熱輸至陸上聯(lián)合站，天然氣輸至陸上聯(lián)合站。含水油在陸地聯(lián)合 站進行脫水，合格原油外輸至歡一聯(lián)，然后進人曙首站。海上平臺油氣系統(tǒng)和注汽系統(tǒng)燃料采用脫水后的凈化稠油，凈化油由陸上聯(lián)合站供給， 利用管線分配到各平臺。(2)主要生產設施。 衛(wèi)星平臺主要包括井口裝置、

5、單井計量裝置、換熱器、導熱油供給裝置、外輸泵、燃料供給系統(tǒng)、儀表風系統(tǒng)等，機械采油建議采用螺桿泵。 中心平臺在衛(wèi)星平臺的根底上增加油氣別離器、天然氣壓縮機空冷器、2000m3儲油罐、火炬等。陸上聯(lián)合站主要包括進站加熱爐、一次沉降罐、緩沖罐、脫水泵、脫水加熱爐、二次沉 降罐、凈化油罐、加藥裝置、外輸泵等。(3)海上平臺平面布置。每個平臺有三個井組，每排井口后面為抽油機，為了滿足陸上作業(yè)機作業(yè)要求，前面留 有18m寬的作業(yè)面，平臺上剩余面積用于布置油氣處理及配套設施。衛(wèi)星平臺。1號、2號、3號、4號、6號、7號、8號平臺為衛(wèi)星平臺。其中，1號、4號、8號衛(wèi) 星平臺由生產平臺和注汽平臺組成，其他衛(wèi)星

6、平臺只有生產平臺。衛(wèi)星平臺為95m×92m， 衛(wèi)星平臺的東北角布置閉式排放罐，計量加熱器，計量別離器。在平臺的東南角布置另一組 計量換熱器及計量別離器，外輸換熱器，兩臺外輸泵。在平臺的西北角布置ZOOm3燃料油 儲罐及100m3柴油儲罐，燃料油儲罐滿足注汽鍋爐的燃油需要，柴油儲罐先期可用于鉆井 期的燃料供給，后期可用于應急發(fā)電機。在平臺的西南角布置采暖換熱器、采暖水泵、發(fā)球 筒。在平臺中部，布置導熱油加熱爐、1004kV變電所、應急配電系統(tǒng)、消防設施、儀表 值班室、200m3生產水罐(先期用于鉆井生產用水，后期儲存注汽生產用水)，100m3生活 水罐(先期用于鉆井生產、生活用水，后期

7、用于采油生活用水)、空壓機、儀表風、空氣儲 罐、導熱油配套系統(tǒng)。在平面布置中將油氣處理區(qū)集中布置，將燃料油及柴油儲罐布置在主 導風向的側風向，輔助生產區(qū)遠離井口，井口區(qū)與油氣處理區(qū)采用防火墻隔開，輔助生產區(qū) 和井口區(qū)采用A60防火墻隔開，有火處理區(qū)和輔助生產區(qū)采用防火墻隔開。從平安角度考慮將注汽系統(tǒng)單獨布置在注汽平臺上。2臺鍋爐注汽平臺2155m×34m， 注汽鍋爐布置在下層。配套裝置布置在上層。31開式排放罐布置在工作甲板上。中心平臺。5號平臺為中心平臺。該平臺由生產平臺、儲罐平臺和注汽平臺組成。生產平臺為1025rex 92m，生產平臺的東北角布置計量加熱器、計量別離器、收發(fā)球裝

8、置、原油進站 換熱器。在平臺的東南角布置另一組計量換熱器及計量別離器、除油器、閉式排放罐及閉式 排放泵。在平臺的西北角布置ZOOm3燃料油儲罐及100m3柴油儲罐，燃料油儲罐滿足注汽 鍋爐的燃油需要，柴油儲罐先期可用于鉆井期的燃料供給，后期可用于應急發(fā)電機。在平臺 的西南角布置油氣別離罐、外輸換熱器。在平臺中部，布置導熱油加熱爐、3510kV高壓變 電所、10104kV高壓變電所、應急配電系統(tǒng)、消防設施、儀表值班室、200m3生產水罐、100m3生活水罐、空壓機、儀表風、空氣儲罐，導熱油配套系統(tǒng)，采暖換熱器及采暖水泵、 原油外輸泵。在平面布置中，將油氣處理區(qū)集中布置，將燃料油及柴油儲罐布置在主

9、導風向 的側風向，輔助生產區(qū)遠離井口，井口區(qū)與油氣處理區(qū)采用防火墻隔開，輔助生產區(qū)和井口 區(qū)采用A60防火墻隔開，有火處理區(qū)和輔助生產區(qū)采用防火墻隔開。從平安角度考慮將注汽系統(tǒng)單獨布置在一個平臺上。注汽鍋爐布置在下層，配套裝置布 置在上層。2000m3儲油罐單獨布置在一個平臺上。開式排放罐布置在工作甲板上。 (4)系統(tǒng)管線。 衛(wèi)星平臺外輸管線為219×6，系統(tǒng)集輸干線為325×8，中心站外輸油管線為325×8，中心平臺外輸氣管線219 x 6，陸上向平臺供油管線108×5，海上供油支線57 x 4。陸上聯(lián)合站至歡一聯(lián)外輸管線為325×8。3海工

10、結構 (1)工程內容。 在月東油田修建鋼質中心平臺1座(5號平臺)、鋼質衛(wèi)星平臺7座(1號、2號、3號、4號、6號、7號、8號平臺)、鋼質注汽平臺4座(與1號、4號、5號、8號平臺相鄰接的 注汽平臺設兩臺鍋爐)；鋼質儲罐平臺1座(與5號中心平臺相鄰接)；海上月東油田至筆架 嶺漁鋪登陸點路堤及棧橋18km，其中，路堤45km，棧橋135km(包括月東區(qū)塊內部中心 平臺與衛(wèi)星平臺之間的連接)。(2)主要設計條件。水深(以理論深度基準面為基準，向下為正值，向上為負值)。 沿線水深為一34m31m，從筆架嶺漁鋪至月東1井方向，沿線前45km水深為一34m-一12m，平均水深一23m；之后4km水深為一

11、12m20m，平均水深04m； 再后，45km水深為2m31m，平均水深255m。月東區(qū)塊內部平均水深為30m(理論 深度基準面位于黃海高程基準面下224m)。設計荷載。路堤、棧橋設計荷載：汽車20t，掛車100t。 鋼平臺承受鉆井、生產及風、浪、流、冰等環(huán)境荷載。設計環(huán)境條件重現(xiàn)期。 設計環(huán)境條件重現(xiàn)期為50年。 (3)方案描述。路堤。 根據(jù)路堤段所處海域的環(huán)境條件及遼河油田灘海路堤建設的實踐經驗，選用斜坡式實體32路堤結構型式。路堤頂寬9m(其中行車道寬7m，邊部設管廊帶)，邊坡1：25，護坦寬7m。路堤主體材料為片石或山皮石，護坡為干砌石護坡。棧橋。棧橋選用預應力鋼筋混凝土棧橋。棧橋自下

12、而上是：鋼管樁、鋼筋砼承臺、鋼筋砼柱、 鋼筋砼蓋梁、支座、預應力鋼筋砼T型橋面梁、橋面鋪裝、欄桿等。棧橋跨度50m，橋面 寬9m(其中行車道寬7m，邊部設管廊帶)。鋼平臺。 中心平臺甲板平面尺寸為92m×1025m，平臺甲板頂面標高為1064m(理論深度基準面以上)。采用4腿柱導管架組合平臺結構型式，平臺20個導管架。衛(wèi)星平臺甲板平面尺寸 為92m×95m，采用4腿柱導管架組合平臺結構型式，每個平臺16個導管架。二臺鍋爐注 汽平臺主甲板平面尺寸為2155m×34m，采用4腿柱導管架組合平臺結構型式，每個平臺4個導管架。儲罐平臺甲板平面尺寸為22m×24m

13、，采用6腿柱導管架組合平臺結構型式，每 個平臺2個導管架。4電氣 (1)負荷計算。 筆架嶺地區(qū)新建集中處理站約2000kW，海上局部計算負荷為lll04kW。所以，整個月東區(qū)塊開發(fā)所需計算負荷約為13104kw。(2)供電方案。陸上供電方案。 整個月東區(qū)塊開發(fā)需計算負荷約為13104kw。需從曙光新建兩條66kV供電線路至筆架嶺地區(qū)。在筆架嶺地區(qū)建6635kv 3x 8000kvA變電所一座，從變電所出兩路35kV電纜 至新建集中處理站，出兩路35kV電纜至月東中心平臺。月東平臺供電方案。在中心平臺建一3510kV 3×8000kvA高壓變電所，對每座平臺送兩條3×185

14、10kV 高壓電纜，采用樹干式供電。在每座平臺建1開閉所和3×1000或3×800 kVA 1004kv 變電所給低壓用電設備供電。在每座平臺設250kW應急柴油發(fā)電機1臺，為助航系統(tǒng)、消防泵、應急照明、儀表設 備等應急電源供電。5儀表海上平臺自動控制采用數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)，即S(撇系統(tǒng)，對8個平臺進行實時監(jiān)視、控制。主站設在中心平臺，7個衛(wèi)星平臺作為子站，即遠程終端。S(：A【)A系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)使其主站與子站之間互相傳輸數(shù)據(jù)。 各衛(wèi)星平臺監(jiān)控系統(tǒng)同時通過通訊接口與中心站的控制系統(tǒng)相連，一方面上傳本平臺的過程參數(shù)，另一方面接收、處理并執(zhí)行來自中心站的指令。 每個平臺的

15、控制系統(tǒng)實行三級控制，即井口就地控制、遠程終端控制和中心站控制中心集中遙測、遙控。6給排水局部 (1)各平臺水系統(tǒng)配置。 中心平臺打水源井2口，日產水量2000m3，以供平臺所需淡水，衛(wèi)星平臺由中心平臺沿棧橋管輸方式供給淡水。l號、4號、5號、8號平臺的注汽用水由陸地聯(lián)合站處理后的采33出水沿路堤和棧橋管輸供給。各平臺生活用水由陸地聯(lián)合站管輸供給。 中心平臺設消防泵站，對所有平臺提供消防水和消防泡沫保護，配備淡水充壓系統(tǒng)。另外，在1號、6號二平臺配備海水消防泵，各平臺消防管線相連通。(2)平臺給排水。 消防系統(tǒng)配置見表1。裹1消防系統(tǒng)配置序號防護區(qū) 消防系統(tǒng) 備注序號防護區(qū) 消防系統(tǒng) 備注1

16、井口區(qū) 水噴淋、泡抹 7電瓶問氣體、干粉2生活區(qū) 水、手提式滅火器 8化驗問 氣體、干粉3油氣處理區(qū) 水噴淋、泡沫 9配電間 氣體、干粉4鉆井作業(yè)區(qū) 泡沫、水 lO變壓器間 氣體、干粉5公用系統(tǒng) 水、手提式滅火器11 中央控制室 氣體、干粉6發(fā)電機問 氣體、干粉 12中央控制室 氣體、干粉7熱工對月東灘海區(qū)塊作總體熱注設計，對330口井，8個平臺每個平臺按一臺23th蒸汽發(fā) 生器考慮設計，共建2x23th熱注站4座并考慮了92th活動注汽爐的拆遷費用。4座熱 注站的平面布置為雙層布置，每臺注汽爐帶32-48口井，注蒸汽半徑為15km。鍋爐燃料系統(tǒng)(2×23th)。首先考慮就近采用天然

17、氣，需燃油貯罐200m3，并且該燃 油系統(tǒng)及供油泵由工藝專業(yè)統(tǒng)一布置。8通信 (1)通信現(xiàn)狀。 月東油田海上中心平臺距歡喜嶺 站通信塔(塔高62m)約34km，油田通信光纜現(xiàn)在均已到達歡喜嶺 站。筆架嶺新建聯(lián)合站距西八千通信站約14kin。 (2)通信方案。海上平臺對陸地通信采用有線光纜通信和無線集群通信兩種通信方式。 方式一，本次工程擬在西八千通信站、筆架嶺新建聯(lián)合站和海上中心平臺之間直埋敷設一條光纜，其中，筆架嶺新建聯(lián)合站為中間站，西八千通信站和海上中心平臺為終端站，這 是對陸地通信的主要手段。方式二，無線集群通信系統(tǒng)。在筆架嶺新建聯(lián)合站設置一套集群通信系統(tǒng)基站，覆蓋范圍為以筆架嶺新建聯(lián)合

18、站為中心的半徑為20krn區(qū)域，筆架嶺新建聯(lián)合站設置輕型通信塔一 座。在海上平臺及海上平臺與陸地之間采用無線集群通信方式作為光纜通信方式的有效補充 和備用手段。9環(huán)境保護 (1)主要污染源及污染物。 該區(qū)油田開發(fā)可能的污染源主要有以下幾類：油田開發(fā)排放的污水，油田開發(fā)排放的廢氣，油田開發(fā)排放的固體廢物，油田開發(fā)產生 的噪聲，油田事故污染。(2)防治措施。34針對不同污染源采取不同的防治措施，同時建立環(huán)境監(jiān)督網(wǎng)，在海上設置環(huán)境監(jiān)測船。 水污染的防治。平臺盡量減少用水量，可排海的排海(大的降雨等)。無可回用的污水收集后運至岸上處理。保證平安生產防止生產事故發(fā)生，如發(fā)生應采用應急措施進行治理，減少污

19、染程度。加強設備管理，防止漏失。對生活污水回收處理達標后排放至海。大氣污染防治。油氣集輸系統(tǒng)采用密閉流程，減少火炬數(shù)量，防止泄漏，加強管理，防 止無組織排放等措施。對廢棄物污染防治。對鉆井泥漿采用無毒泥漿，盡可能重復利用，對廢泥漿回收，防止 含油泥漿人海。作好落地油回收工作，防止落地油人海。噪聲污染防治。對設備加減音器，特別在排氣口及柴油機發(fā)音部位，必要時加隔音壁， 減少對水生物的影響。污染事故的防治。為防止溢油事故的發(fā)生和減小溢油事故對海洋環(huán)境的影響，配備溢油 消除和回收設備，主要包括：圍油欄、吸油毯、消油劑以及消油劑噴灑裝置等。一旦發(fā)生溢 油事故，能及時處理回收，防止溢油擴散，減少事故損失

20、。10職業(yè)平安和工業(yè)衛(wèi)生 (1)平安生產。 海上平臺是灘海油田生產中的主要場所，為平安生產，保證操作人員的生命平安，嚴格執(zhí)行國家及國際有關標準規(guī)定。月東構造帶地面建設嚴格執(zhí)行國家有關灘海標準、標準、規(guī) 定，同時參照執(zhí)行挪威船級社和美國石油學會的標準規(guī)定，做到既符合標準標準的要求，又 要盡量壓縮平臺的面積，節(jié)約投資，提高經濟效益。每個井口設置井下、井上平安閥、井口控制盤，在必要情況下可以緊急迫斷井口裝 置。平臺上設置緊急迫斷系統(tǒng)，與消防系統(tǒng)連鎖，視情況關閉生產系統(tǒng)。壓力容器均設有自動平安放空設施、緊急關斷設施。壓力容器嚴格按照“鋼制石油化工壓力容器設計規(guī)定和“壓力容器平安監(jiān)察規(guī)程 執(zhí)行。平臺上所

21、有可能產生易燃易爆介質的操作間均設可燃氣體濃度檢測報警器，同時設置 必要的通風設施，以預防為主，保證平安生產，油氣場所電器設備和儀表選型均采用防爆 型油氣廠房結構防火、防爆泄壓等均符合有關規(guī)定。平臺上所有工藝設備及其他生產設施采取防雷、防靜電、防震等措施，電氣設備符合 防火防爆要求。高空作業(yè)位置，均設操作平臺及護欄。按照標準要求，平臺上設置消防報警系統(tǒng)，緊急迫斷系統(tǒng)。 (2)工業(yè)勞動保護。 灘海各場站均屬于低毒、無粉塵場所，為保證職工身心健康不受影響，環(huán)境不受污染，采取以下措施：為減輕操作人員的勞動強度，主要設施的液位、壓力、溫度等在控制室內集中監(jiān)測。生產、值班間設采暖設施及空調，保證工作人員正常