淺海試采平臺采油工藝流程的設計與發展

陳亮(中海石油(中國)有限公司蓬勃作業公司，天津 300450)

0 引言

淺海試采平臺采油工藝流程設計將會在極大程度上影響采油效果，但從目前來看，部分工藝流程設計的科學性和實效性仍存在一定的欠缺，基于此，有必要對其展開更加深層次的探究。

1 案例分析

中國某海灣全線總長度達2 000 km，其中涉及到相對較大的有利勘探面積預計過萬平方米，在淺海地區以及灘海都有著一定的分布。從實際情況來看，該地區整體有著較為豐富的油氣構造，并且具備極為充分的油源條件，在其中包含著多套油氣儲集層以及多樣化的圈閉，存在著優質的儲蓋組合，是當前油氣資源最為豐富的地區之一，從長遠的眼光來看，其整體有著其為廣闊的勘探以及開發前景。該地區經過長時間的研究和發展已經得到了多方面的提升，并且在油氣勘探工作的開展過程中取得了較多的成果。文章所闡述的淺海試采平臺主要是基于現有試采平臺所設計和建設的，在該地區的淺海采油作業開展過程中有著較強的應用價值。

2 淺海試采平臺采油工藝流程設計與發展情況分析

2.1 工藝設計原則

工作人員在實際開展工藝設計工作的過程中應當按照以下幾方面的原則，具體來看，設計人員需要先全面分析當前淺海地區已經完成鉆勘工作的油井的具體油質以及相應的產量情況，進而對后續該平臺采油流程所要遵循的規范以及儲油的前提條件進行明確。通常情況下來說，陸地單井采油管線會對63.5 mm(21/2″)的管徑進行選用，其具體的排量基本上在50～100 t/d，結合實際情況進行分析，因為平臺到淺海采油井的實際產量大多處在100～200 t/d范圍之內，所以應當在現有的基礎上對其排放管線采取適當的加粗措施。

與此同時，盡可能選用容量更大的生產計量分離器。設計人員在進行工藝設計的時候需要充分考慮到油、氣、水的分離凈化問題，并處理好天然氣排放的相關事宜。設計人員應當針對管線法蘭之間采取相應的防火以及防靜電措施，在設計之前需要先確定好其所要選用的油氣計量方法以及氣體凈化排污處理措施。為了提升工藝設計的效果，需要高質量落實對于油、氣管線的防凍以及保溫工作。在進行原油分離之前需要采取相應的加溫措施，同時還要高效開展儲油外輸的設計工作，并落實好針對原油管線所采取的掃線或者是除蠟措施。因為以往的試采平臺在實際開展對于采油工藝流程的設計工作時并沒有對專門的標準和規范進行制定，所以只能夠綜合考慮當前已經投入應用的陸地設施或者是海上采油平臺等使用的與之相類似的規范和標準，并從中提煉出一些能夠與之相適應的規定，充分保障其具有良好的經濟性和實用性。設計人員需要全面考慮各方面影響因素，結合實際情況對其進行反復的驗證和選用，并在此基礎上對其進行定盤設計工作[1]。

2.2 采油工藝設計

在該淺海試采平臺中設計1 000 m3的儲油罐，能夠實現對于單井產量為80～100 t/d在10～20 d左右所開采原油的存儲工作。從其具體的建造形式來看，該儲油罐同陸地儲油罐所采用的標準和規范具有一定的一致性。而其差異性則在于，該儲油罐主要是油水混合儲存，并且其還存在外輸前加溫裝置的設置，并使用蒸氣作為其主要的熱源。在井口至油罐處其所涉及到的全部管線都采用φ108×4.0的無縫鋼管線，這種設計方式的應用能夠在原有的基礎上有效提升其開采出原油的暢通性。對于其所開采的原油來說，通過使用φ1 200生產計量分離器針對其展開相應的油氣分離工作，接下來需要沿干線將完成分離工作的原油注入到1 000 m3的儲油罐中進行儲存。相關工作人員在進行采油工藝設計的時候需要加強對于天然氣排放處理的重視，先運用生產計量分離器對天然氣進行分離，然后對完成分離的天然氣經一級氣體凈化分離，將其所分離出來的雜物和水注入到原油干線當中，而那些經過凈化處理的天然氣則沿著管線進入到燃燒臂-火炬燒掉。

設計人員需要注重對于原油加溫技術的合理應用，通常情況下來說，當原油本身的溫度為50 ℃以上時，經分離器油、氣分離效果更好。所以為了能夠保障其開采的原油到生產計量分離器時，其溫度能夠超過50 ℃，需要針對井口到分離器強化對于當前各種先進增、保溫電熱帶技術的應用，并通過對于厚度在10～20 mm的保溫材料對其他的油、氣管線采取一定的保護措施。此外，設計人員需要結合油、氣管線的各方面實際情況高質量落實防靜電處理工作，結合相關標準和規范進行分析，為了能夠有效減少管線同甲板面之間所產生的摩擦，應當對每一個管線都進行相應管線支架的設計工作，不同的管線在型號上面也存在一定的差異性，所以設計人員需要根據其型號的不同，按照800～1 000 mm/只的距離進行管線支架的設置。若想減少各個管線之間出現靜電的情況，均需要采用φ3～4 mm的銅線對每一個管線法蘭和法蘭之間進行連接。在原油外輸方面，文章所闡述的平臺進行了外輸泵的設置，可以應用于從儲油罐吸入，接下來將其排放到來拉油的油船當中，與此同時，將原有流量計設置在其外輸管線上，這樣一來便能夠第一時間實現對于外輸原油數量的高質量測量。除此以外，設計人員還需要科學開展對于采油流程的掃線和外輸后掃線設計工作，該平臺中所涉及到的蒸汽鍋爐功能相對較為復雜，既要滿足日常生活、取溫以及為儲油罐加溫等功能，同時還要應用在清臘或者是掃線方面。通常情況下來說其掃線的次數不頻繁，原有干線的掃線大多應用在原有管線在停產或者是生產當中出現蠟堵問題的時候[2]。

2.3 工藝流程設計與改進

以往所進行的試采平臺建設基本上都是基于陸地配套設置開展對于采油工藝設施配套布置工作，但由于淺海開發相對于陸地來說有著更加突出的復雜性，所以其在正式投入到生產工作之后往往難以更加方便地對故障進行有效排除。文章所闡述的淺海試采平臺本身屬于一個具有綜合性的平臺，有著儲油、生活以及采油等功能，所以其正式投入到淺海區域進行生產之后，其井口的原油將會在采油工藝流程設施的基礎上向儲油罐中進行注入。從實際情況來看，其氣管線中也廣泛分布著天然氣，一旦產生管線漏氣、漏油以及油氣截止閥損壞等問題便會嚴重降低其本身的安全性。由于其平臺在布置方面呈現出相對緊湊的特點，并且對于采油以及油罐區來說不應當出現明火，所以工作人員在實際開展平臺設計和建設工作的過程中，需要強化開展對于油罐區、采油區所涉及到的全部管線的控制工作，嚴格掌控其焊接和閥件連接方式的科學性以及合理性，進而為其高效應用創造良好的條件。此外，相關工作人員需要針對儲油罐以及整體的采油流程展開系統化的水壓試驗工作，確保其能夠同相應的設計要求相適應。在正式將其投入生產之后，工作人員應當按照相應的操作規程執行操作，針對那些關鍵性的部位，應當對其操作進行定崗，并將其責任落實到每一個人身上，從根本上降低違章操作現象出現的可能性。

文章所闡述的淺海試采平臺主甲板的長度和寬度分別為63 m和29 m，由沉墊底部至甲板表面的高度為14 m，開采工作集中在淺海區域9 m以下的油井當中，其整體分成艏部、中部、尾部三個區域，其分別為儲油罐區、生活動力區以采油作業區。本平臺是在固有試采平臺基礎上進行設計的，其在設計過程中將原本所使用的水套加熱爐轉變成為了蒸汽換熱器。具體來看，其在應用的過程中將按照如下原理運行，原油將會從井口處流出并進入到相應的蒸汽換熱器當中，接下來便會通過蒸汽對原油展開再次的加熱工作，并進入到分離器當中實現分離，最終進入到原油儲罐中。該平臺中所采用的蒸汽鍋爐本身具有加溫儲油罐、取溫以及供給生活等功能，與此同時，其還能夠起到輸給從井口至儲油罐管線的蒸汽掃線的作用，原有干線的掃線基本上能夠緩解在油井停產以及生產過程中所出現的原有管線蠟堵問題。除此以外，為了能夠有效避免油污滴到海水中的問題，在每次外輸泵、管線以及輸油臂工作之后都要采取相應的清潔措施，最大限度緩解原油在輸油泵中凝固的問題，對后續的再次外輸工作造成阻礙。基于此，本設計在每一次外輸油畢將會對儲油罐的加溫蒸汽截止閥進行關閉，并第一時間將通往外輸管線的蒸汽截止閥打開，及時對外輸管線中的殘油污進行清掃，并將其向油船上進行排放[3]。

最開始在進行采油工藝流程設計工作的時候是完全根據設計任務書進行的，而其實際的采液量170 m3/d要在極大程度上比設計采液量高。由此可見，若是沿用以往的采油工藝流程流量設計方案和相應的配套設備勢必難以同當前現場具體的工作需求相適應。為了切實提升其實用性，本次設計取消了以往的水套加熱爐，并增加了兩臺浮頭式換熱器。原油在井口流出之后，便會進入到第一臺浮頭式換熱器當中，接下來則會進入到第二臺換熱器內部，并使用蒸汽對其進行加熱，在分離器的基礎上實現對其的多級分離。完成分離工作的原油將會返回到第一臺換熱器的內部，并通過對于熱原油的應用加熱第一次進入到第一臺換熱器中的原油，接下來便會在平臺儲油罐中進行儲存。在這一階段，蒸汽僅僅會加熱進入到第二臺換熱器中的原油，基于第一臺換熱器，當熱油通過加熱盤管之后，其溫度能夠上升至70 ℃左右，并在冷熱油置換的過程中進一步實現原油進入到油罐中溫度的降低，該設計改造工作的開展切實提升了其應用成效。

3 結語

綜上所述，高質量的采油工藝流程設計能夠有效提升淺海試采平臺的運行效果，對于后續工作的持續平穩開展有著積極的促進作用。因此，相關研究人員應當結合時代發展，綜合考慮各方面要求優化落實工藝流程設計，進而為海洋石油工業的開采創造良好的條件。