海上無人值守平臺(tái)開閉排系統(tǒng)優(yōu)化控制設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐

某海上無人值守平臺(tái)，產(chǎn)量低，屬于邊際油田。在不影響生產(chǎn)需求、質(zhì)量和安全的前提下，對(duì)其開展優(yōu)化設(shè)計(jì)提高收益水平。本文闡述的開閉排系統(tǒng)聯(lián)控設(shè)計(jì)，意在增加系統(tǒng)的可靠性、減少動(dòng)力設(shè)備，降低人員登平臺(tái)檢查、維修的頻次。

1 常規(guī)開式排放和閉式排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1)開式排放系統(tǒng)。開式排放系統(tǒng)用以接收設(shè)備、管道泄漏和沖洗水。通常這些液體中含有可燃、有毒或帶腐蝕性的物質(zhì)，應(yīng)及時(shí)對(duì)其處理，否則可能造成火災(zāi)和嚴(yán)重的污染事故。一般情況下，開式排放系統(tǒng)(本文指開式排放罐)由開式排放罐、加熱器(如有)、濾器、開式排放泵及相關(guān)管路和儀表組成，以開式排放罐的液位控制泵的啟停，來調(diào)節(jié)罐內(nèi)的液體容量，開式排放系統(tǒng)示意圖見圖1。

圖1 開式排放系統(tǒng)示意圖

2)閉式排放系統(tǒng)控制。油田開采過程中通常有大量的伴生氣產(chǎn)生。這些氣體是可燃、有毒或帶腐蝕性的烴類氣體，如果不及時(shí)將這些氣體處理掉而直接排放至大氣，可能造成火災(zāi)或嚴(yán)重污染事故。在許多情況下，如果環(huán)境法規(guī)允許，可以將烴類蒸氣直接安全地排放到大氣中。這種方法已被多年安全操作經(jīng)驗(yàn)所證明，也就是俗稱的冷放空。放空系統(tǒng)是海洋生產(chǎn)平臺(tái)上非常重要的安全系統(tǒng)，影響平臺(tái)的生產(chǎn)和安全，處理誤操作或火災(zāi)引起的設(shè)備過壓而產(chǎn)生的氣體；處理容器、設(shè)備和管線的放空。閉式排放系統(tǒng)示意圖見圖2。

圖2 閉式排放系統(tǒng)示意圖

2 開閉排系統(tǒng)優(yōu)化控制設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐

開閉排優(yōu)化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)示意圖如圖3所示。

圖3 開閉排優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)示意圖

將開式排放系統(tǒng)和閉式排放系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮，將泵和濾器(各4臺(tái))優(yōu)化成泵和濾器(各2臺(tái))，并實(shí)現(xiàn)開閉排系統(tǒng)的聯(lián)控。具體的控制方案為，當(dāng)開式排放罐中的液位到達(dá)設(shè)定點(diǎn)的時(shí)候，發(fā)信號(hào)啟動(dòng)泵，此時(shí)V1打開，V2關(guān)閉，將開式排放罐內(nèi)的液體泵入主工藝流程；當(dāng)閉式排放罐中的液位到達(dá)設(shè)定點(diǎn)的時(shí)候，發(fā)信號(hào)啟動(dòng)泵，此時(shí)V1關(guān)閉，V2打開，將閉式排放罐內(nèi)的流體泵入主工藝流程；當(dāng)2個(gè)信號(hào)同時(shí)發(fā)出或閉排的啟泵信號(hào)稍遲，則優(yōu)先排放閉式排放系統(tǒng)中的液體。

(海洋石油工程股份有限公司 趙 明，王彥瑞，

高秀敏 供稿)