渤海某平臺主機拆除后閑置設(shè)備的改造

張意 劉蕾(.中海石油(中國)有限公司秦皇島3-6作業(yè)公司，天津 300459；.中國石油渤海鉆探工程公司鉆井技術(shù)服務(wù)分公司，天津 30080)

0 引言

岸電項目是在渤海某CEP平臺附近陸地建造220kV開關(guān)站，通過海底電纜將高壓交流電送至海上電力動力平臺，然后再給海上油田群的各個平臺進(jìn)行供電，從而保證海上的油氣開采。岸電實施后，渤海某CEP平臺主機會被拆除，主機供油設(shè)備也將閑置。將閑置設(shè)備接入渤海某CEP平臺生產(chǎn)水處理系統(tǒng)，用于流程波動緩沖，增加操作應(yīng)急時間，從而提高流程穩(wěn)定性。

1 作業(yè)背景

渤海某CEP平臺作為中心平臺，處理來自四個小平臺和自身的井流物，經(jīng)過生產(chǎn)分離器進(jìn)行油氣水初級分離，分離出的含水原油(含水低于50%)和部分分離出的天然氣通過海底管道進(jìn)入FPSO進(jìn)一步處理，另一部分天然氣進(jìn)入燃?xì)庀到y(tǒng)；生產(chǎn)分離器分離出的含油污水進(jìn)入本平臺的生產(chǎn)水處理系統(tǒng)，經(jīng)過處理后符合注水標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)水注入本平臺的注水井和小平臺的注水井及污水回注井。

隨著油田的持續(xù)開采，各平臺對針對油井采用大泵提液等措施，渤海某CEP平臺的生產(chǎn)水處理系統(tǒng)逐漸增加負(fù)荷，接近系統(tǒng)設(shè)備最大處理量，流程緩沖空間受限，應(yīng)對官網(wǎng)波動能力差，給現(xiàn)場操作人員應(yīng)急時間越來越少。同時，部分設(shè)備的設(shè)計缺陷也逐漸在實際應(yīng)用中顯露。

2 問題分析

(1)生產(chǎn)水處理系統(tǒng)處理量逐漸增加，生產(chǎn)水緩沖罐和注水緩沖罐緩沖能力逐漸受限，一旦下游平臺或本平臺發(fā)生注水系統(tǒng)部分關(guān)停，操作空間逐漸變小，應(yīng)急時間也變短。

(2)加氣浮選器出口至生產(chǎn)水緩沖罐處僅有一個手閥，閥門笨重，開關(guān)困難，在發(fā)生生產(chǎn)關(guān)斷時，仍會有部分生產(chǎn)水進(jìn)入生產(chǎn)水緩沖罐內(nèi)，這也造成應(yīng)急時間的縮短。

(3)核桃殼過濾器并聯(lián)運行，當(dāng)核桃殼濾器故障或是現(xiàn)場控制盤故障進(jìn)行檢修時時，流程處理能力受限，這時需要限液等措施，帶來產(chǎn)量損失，這也是生產(chǎn)水系統(tǒng)處理流程的一個薄弱點。

(4)生產(chǎn)水緩沖罐液位調(diào)節(jié)閥為生產(chǎn)水處理流程的關(guān)鍵節(jié)點，無備用且無旁路，一旦發(fā)生故障進(jìn)行檢修，需要整體關(guān)停生產(chǎn)水處理系統(tǒng)。

(5)生產(chǎn)部門需要定期對污水罐進(jìn)行排污(多為生產(chǎn)水處理系統(tǒng)的懸浮物和部分濾失核桃殼濾料)至污油罐，并返回陸地進(jìn)行處理。排污過程耗費人力物力，申報流程復(fù)雜繁瑣，污油罐占用現(xiàn)場空間大，懸浮物處理費用高。

3 改造思路

流程改造示意圖如圖1所示。

(1)在閑置場地，安裝污泥脫水裝置和烘干壓縮裝置。污泥脫水裝置主要是對于污水罐排出物進(jìn)行處理，經(jīng)過脫水裝置脫出的水可排入開排系統(tǒng)，脫水后的絮凝物需要烘干壓縮裝置進(jìn)一步處理。烘干壓縮裝置主要是對脫水后的絮凝物進(jìn)行烘干排除剩余水分后，再對其進(jìn)行壓縮成塊后返回陸地。

(2)生產(chǎn)水緩沖罐入口增加通過氣動控制的隔離閥門，關(guān)斷后可以應(yīng)急迅速關(guān)閉，防止氣浮清水室的水繼續(xù)向下游進(jìn)液，增加流程的緩沖應(yīng)急能力。

(3)生產(chǎn)水緩沖罐液位調(diào)節(jié)閥LV并聯(lián)一備用閥門，防止LV發(fā)生問題后需要停產(chǎn)進(jìn)行檢修，同時增加一旁路流程至注水緩沖罐入口，為核桃殼濾器增加一備用旁路，防止核桃殼濾器發(fā)生故障或者現(xiàn)場控制盤發(fā)生故障等需要進(jìn)行限液，消除生產(chǎn)水處理流程中的薄弱點。

圖1 流程改造示意圖

(4)注水緩沖罐溢流管線連接至燃油沉降罐和原油日用罐，當(dāng)流程關(guān)斷時，可以起到應(yīng)急泄放的作用，增大流程緩沖空間，增加應(yīng)急處理時間，提高生產(chǎn)水處理流程和注水流程的穩(wěn)定性。

4 改造合理性論證

4.1 流程應(yīng)急時間核算

目前，生產(chǎn)水處理系統(tǒng)接近滿負(fù)荷運行，處理的水量約為2000m3/h，生產(chǎn)水緩沖罐罐體的容積為317.46m3，正常的操作液位是1600至2200mm，而該罐的液位高高是3100mm，頂部剩余空間為77.22m3(取值操作液位區(qū)間最高值)，流程應(yīng)對注水波動能力相對較差(見表1)。

改造設(shè)計為利用閑置設(shè)備燃油沉降罐和原油日用罐，作為注水緩沖罐的應(yīng)急泄放罐，提升應(yīng)對注水管網(wǎng)波動能力。燃油沉降罐的體積為256m3，作為應(yīng)急緩沖罐接入后，緩沖空間增加256m3，因此，應(yīng)急緩沖時間也有顯著提高(見表2)。

4.2 水質(zhì)達(dá)標(biāo)核算

目前，生產(chǎn)水處理系統(tǒng)中加氣浮選器的出口水中含油約為25～45ppm，懸浮物含量30～40mg/L。而最終注入地層的注水水質(zhì)要求為水中含油20ppm，懸浮物含量15mg/L。

12個核桃殼濾器并聯(lián)使用，一旦聯(lián)控盤故障或多個核桃殼濾器故障，會有限液的可能，造成產(chǎn)量損失。因此，改造增加核桃殼濾器的旁通流程至注水緩沖罐入口。從目前生產(chǎn)流程化驗情況來看，加氣浮選器出口水與核桃殼出口水按照一定比例混合，是可以滿足注水要求的。

水質(zhì)分析核算如表3所示。

表1 應(yīng)急工況反應(yīng)時間表

表2 改造后應(yīng)急工況反應(yīng)時間表

表3 水質(zhì)分析核算表

4.3 經(jīng)濟節(jié)省核算

目前，渤海某CEP平臺需要對污水罐定期開展排污作業(yè)，對流程無法處理的懸浮物需要返回陸地進(jìn)一步處理。周期一般為一個月，排污量為20m3左右，處理費用約為40萬元，再加上運輸費用等，總費用約為50萬元，一年的總費用為600萬元。改造后引入污泥脫水處理裝置和烘干壓縮處理裝置，裝置費用約為50萬元，維護(hù)保養(yǎng)約為100萬元，再加上運輸壓縮廢料約為50萬元，總費用約為200萬元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于之前的費用。

5 結(jié)語

(1)利用X平臺的閑置設(shè)備來彌補生產(chǎn)水處理流程的短板，改造相對簡單而且容易實現(xiàn)。

(2)改造通過科學(xué)計算，具有精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，既增加了流程穩(wěn)定性，又能夠大大節(jié)省后期的生產(chǎn)成本。

(3)針對流程應(yīng)急情況，能夠減少限液停產(chǎn)等措施，在一定程度上減少了產(chǎn)量損失，創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。