海洋石油生產平臺改造項目的設計與管理

萬青霖 萬樹峰 王京翠

(中海油信息科技有限公司北京分公司)

油氣田進入開發的中后期后將會逐步暴露出注采比差異大、單井控制儲量過高、采油速度與采收率較低、綜合含水量上升快及產量遞減等問題。為了使老舊油氣田保持穩定、可持續的生產，需對其開發狀況進行再認識，對其周圍地質構造進行再評估[1]。通常為了確保老舊生產設施的持續使用、增加生產能力，需對老舊油田設施進行必要的改造以達到增產的目的。筆者介紹了老舊海上石油生產平臺的改造內容和管理難點，結合多個改造實例探討了老舊平臺的改造策略。

1 老舊生產平臺的改造

1.1改造內容

海上平臺投資巨大，其設計壽命通常是25a。如何在使用年限內得以經濟、高效開發是油田開發的原則。老舊平臺改造就是油田開發中后期的重要手段，其施工重點通常包含3方面內容：

a. 設備更新換舊。隨著油田開發進入中后期，原有平臺的設計已不能滿足現有生產力的要求，必須對老舊平臺內部設施進行增容，以適應油田的開采速度和產量。

b. 增加原有平臺井數。在前期調研過程中由于技術能力有限，對海洋環境、地質條件、原油品質及原油儲量等方面估計不足，因此設計保守。在平臺建成投產后發現實際原油儲量大于調研儲量，為提高采收率，常在老舊平臺內部增加井數或在老舊平臺外部擴建以加掛井槽。

c. 更改老舊平臺的工藝處理流程。如果油田儲量遠超預計值，通常在老舊油氣田區域內建立若干個新平臺，新老平臺通過棧橋、管線相連，共用電力或動力等系統，因此需調整老舊平臺的工藝處理流程，對已有設備設施進行適應性改造。

1.2管理難點

老舊平臺改造是在原有平臺投產的若干年后進行再施工，需要在設計和施工過程中查找原有平臺的資料和現場調研，并結合多個干系方的意見，因此，具有協調界面多和施工難度大的管理難點：

a. 協調界面多。老舊平臺改造項目與新建平臺項目相比，其施工過程中涉及的界面更廣，相關干系面(如生產方、工程項目組、新設計單位、工程承包商及供貨商等)更多[2]。改造項目施工作業時還需要考慮和協調多方面的復雜關系，如施工作業海域的氣候狀況、施工作業船與天氣和海況的匹配關系、大量施工作業人員的后勤保障、平臺改造施工作業可能導致的施工安全問題以及平臺改造施工的成本和工期等。

b. 施工難度大。老舊平臺改造項目的工作界面復雜、工作繁瑣、施工難度高且風險性較大，因此在老舊平臺改造過程中，不可避免地會遇到諸多挑戰，如作業平臺資料短缺，水下設施歷經十幾年沖刷，數據的不確定性高；平臺密集，水上、水下安全風險點多，海管、海纜密布，大型船舶往來頻繁，施工條件復雜，作業風險高。

1.3施工原則

老舊平臺的改造施工原則有：

a. 充分注意改造設計與施工設計的銜接。不經實地考察就確定老舊平臺改造方案是行不通的，而是要根據現場實際情況(很多時候是聽取生產作業方的要求后)確定施工方案，而且老舊平臺的改造內容還需經生產作業人員的許可和認同。

b. 以不破壞平臺結構為優先條件。有些施工方案在實際施工過程中因細微問題考慮不周而對改造施工造成重大影響，因此需要因地制宜地對方案進行再優化，如對改造科目中的具體內容進行再優化，力求改動小但作用大，如通常要盡量不動用海上浮吊資源，盡量不對平臺結構進行大面積破壞。

1.4施工策略

改造項目的施工設計人員應在認真研讀改造項目所涉及內容的原始資料的基礎上，親赴現場調研從而提出完善的施工方案。老舊平臺的改造施工策略主要有：

a. 平臺布置局部整修。老舊平臺改造過程中可以采用整修局部構造的方法(如平臺甲板擴建或設備設施的位置調換)，且在整修過程中以范圍和影響小為原則。

b. 老設備升級。一些老設備的拆除和新設備的安裝比較費時、費力、費錢，為此經驗豐富的專家可以根據老設備的自身狀況，酌情增減必要的零配件使其功能升級，滿足平臺的生產要求。

c. 設備脫殼更換。將老舊平臺設備更換成新設備時，可以與廠家協調，將設備的內芯運至廠房后再裝外殼，避免大面積地破壞平臺結構，降低施工費用。

2 案例分析

2.1拆除老舊平臺結構物的施工設計

某平臺的原有變壓器容量不足，需更換一臺容量更大的變壓器，而變壓器間在平臺的負二層甲板之下，施工作業時新舊變壓器無法從配電間的大門搬入或搬出。為此項目組人員經實地考察后提出：先將配電間的大門拆除，將舊變壓器取出從側面運走，再將配電間的大門尺寸擴大一圈，并將新變壓器的外殼拆掉，僅把變壓器芯搬入配電間，最后將分成兩部分的變壓器外殼搬入配電間并組裝。該改造項目僅把配電間的大門尺寸擴大一圈并更換了新大門，既降低了施工作業難度，又節約了大量的施工費用。

2.2化整為零的施工設計

某改造項目有5座需改造增容的老舊平臺，且其已運行二十多年，由于供、配電量的增加，需要將平臺的變壓器更換，并將高低壓配電盤全部拆除更換成更大容量的高低壓配電盤。該平臺空間小、設備多。最初的改造方案是將位于負二層配電間之上的兩層平臺結構物拆除，然后取出置于負二層配電間的配電盤。但配電間的內外和上下都有設備、設施和水電管線，拆卸平臺的二層結構物必然造成相關結構變形，加之平臺使用年限長、地方狹小，部分設備已趨于老化，致使原方案的工作量大，施工難度極高，存在諸多風險，而且還需作業船配合才能完成。

項目人員與設計方、施工方和作業方進行現場調研后，經過反復論證，提出了新的施工改造方案：將老配電柜在配電間內就地拆除，即以化整為零的方式將其拆卸后運送出來；然后將新配電柜也先化整為零，由廠家派出原配電柜的安裝人員在配電間內將其組裝成柜并調試。

該平臺若按原方案進行改造，估算需3個月的工期；而采用新的改造方案，僅15天就圓滿地完成了改造任務，大幅度縮減了施工工期，節約了施工費用，而且避免了諸多風險。

2.3更換必要設備、配件的施工設計

在某改造項目中，老舊平臺需要與新平臺連接使用，這樣就增加了老舊平臺的電容量和配電分配內容。原設計方案是更換5個配電柜，增加兩個配電柜。經過實地考察發現，5個舊配電柜內部元器件完好，僅需對個別配件進行更換就可滿足配電分項的要求。但由于要增加兩個新配電柜與舊配電柜并聯(配電間內有空余位置可供安裝兩個新配電柜)，原有配電盤內3條匯流母線的導電面積不能滿足配電容量的要求。為此項目組又提出了僅更換配電柜匯流排改造方案：請配電柜廠家現場測量各配電柜匯流排尺寸和固定螺栓的孔位，然后將原有的鋁制匯流排拆除，更換為按原尺寸制作的銅制匯流母排。由于銅的導電率高于鋁的導電率，而且適當地加厚、加寬了銅制匯流排，因此滿足整個匯流排配電容量的要求，且減少了改造施工的作業量，節約了費用，降低了風險。

3 結束語

老舊海洋石油平臺的改造工作相對新建項目而言，需要因地制宜地制定設計、建造、安裝方案。老舊平臺改造管理工作的重點是在施工前將現場調研、設計與施工結合，不斷優化方案，并要在施工過程中注意作業的安全管理。項目管理人員應對改造項目的設計和施工文件逐條、逐項進行核實。制定改造項目的設計方案時，不僅需要設計方人員參加，還應邀請施工方和供貨方人員參與，從不同角度出發，提出最簡單可行的改造方案，從而節約費用，降低風險和施工難度，縮減施工工期。

[1] 田政.系統的工程項目管理解析[M].北京：中國發展出版社，2010.

[2] 劉洋，荀海龍，姚志義，等.具有中國特色的項目管理解析——以中海油某項目管理實踐為例[J]. 項目管理技術，2008，6(9)：80～84.