冀東油田無(wú)人駐守平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析

張雙亮，李慶濤，張宏興，李順利

（1.中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司，北京100176；2.中國(guó)石油冀東油田公司，河北唐山063000）

冀東油田無(wú)人駐守平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析

張雙亮1，李慶濤1，張宏興2，李順利2

（1.中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司，北京100176；2.中國(guó)石油冀東油田公司，河北唐山063000）

無(wú)人駐守平臺(tái)投資少，建設(shè)周期短，是開(kāi)發(fā)衛(wèi)星油田、邊際油田和近海油田的方向，符合海洋石油開(kāi)發(fā)以降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益為宗旨的方針。文章以中國(guó)石油冀東油田NP1-29平臺(tái)為例，簡(jiǎn)要介紹了無(wú)人駐守平臺(tái)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、主要流程，對(duì)平臺(tái)投入后的運(yùn)行狀況進(jìn)行了分析，并對(duì)完善無(wú)人駐守平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提出了建議。

無(wú)人駐守平臺(tái)；控制系統(tǒng)；可靠性；自動(dòng)控制；遠(yuǎn)程監(jiān)控；應(yīng)用

1 無(wú)人駐守平臺(tái)建設(shè)背景

冀東南堡油田油井的分布較分散，在陸岸附近海域設(shè)置了較多的人工島。由于集輸工藝較為簡(jiǎn)單，不需要操作人員24 h值班，只需將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)參數(shù)送往人工島中心控制室顯示、打印和管理，就可以滿(mǎn)足生產(chǎn)運(yùn)行的要求。

自動(dòng)化和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展為監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了有力的技術(shù)支持和保證。依托人工島，建設(shè)無(wú)人駐守平臺(tái)，可以極大地降低投資和生產(chǎn)成本，作業(yè)人員在人工島中心控制室就可以采集所有數(shù)據(jù)，并可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、打印報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等信息管理，通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的攝像頭，可以監(jiān)視整個(gè)生產(chǎn)情況。

2 工程概況

NP1-29無(wú)人駐守平臺(tái)位于冀東南堡油田1號(hào)構(gòu)造。冀東南堡油田1號(hào)構(gòu)造地理位置位于河北省灤南縣南堡鄉(xiāng)西偏南4 km淺水海域，距海岸線(xiàn)最近約1.0 km，其產(chǎn)能建設(shè)工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)位于河北省唐山市南堡海域，距曹妃甸約20 km，距天津港約100 km。NP1-29平臺(tái)位于2號(hào)人工島西側(cè)約2.4 km，平均水深約6.4 m。

該平臺(tái)共有11口電潛泵采油井和6口注水井，年產(chǎn)油量為11萬(wàn)t。為降低工程開(kāi)發(fā)的投資，提高經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)平臺(tái)上部設(shè)施進(jìn)行了簡(jiǎn)化，以充分利用人工島已有設(shè)施的潛力。平臺(tái)工藝流程簡(jiǎn)單，只設(shè)用于外輸和單井計(jì)量的電加熱器和多相流量計(jì)，利用電潛泵的壓力將油氣送往人工島。平臺(tái)不設(shè)主電站，由人工島供電，也不設(shè)生活樓及相關(guān)設(shè)施。白天有人巡檢、晚上無(wú)人駐守，作業(yè)人員由守護(hù)船接送，不設(shè)直升機(jī)專(zhuān)用平臺(tái)。NP1-29平臺(tái)主要包括：1座生產(chǎn)平臺(tái)（PRP），3座井口平臺(tái)（WHPA、WHPB、WHPC）。與之相關(guān)的工程設(shè)施有：1條從NP1-29平臺(tái)到2號(hào)人工島的D 152 mm海底油氣混輸管道，1條從2號(hào)人工島到NP1-29平臺(tái)的D 152 mm海底注水管道，1條從2號(hào)人工島到NP1-29平臺(tái)的復(fù)合海底電（光）纜。

3 無(wú)人駐守控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及主要特點(diǎn)

3.1 無(wú)人駐守平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

（1） 簡(jiǎn)化工藝系統(tǒng)、公用系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。

（2） 取消駐人生活設(shè)施，僅保留一間臨時(shí)休息室，用于吃飯和應(yīng)急過(guò)夜，人員定期上平臺(tái)巡檢或進(jìn)行維修作業(yè)，由守護(hù)船接送。

（3） 平臺(tái)增加設(shè)置視頻攝像頭，監(jiān)視平臺(tái)外在狀況。

（4） 確保正常的生產(chǎn)系統(tǒng)和必要的安全消防系統(tǒng)。

（5） 平臺(tái)監(jiān)測(cè)、報(bào)警參數(shù)遠(yuǎn)程傳送至人工島，泵、風(fēng)機(jī)、加熱器等設(shè)備均設(shè)置就地、遠(yuǎn)程及手動(dòng)、自動(dòng)操作幾種模式。

3.2 工藝概要和控制要求

油井生產(chǎn)的流體經(jīng)油嘴節(jié)流后，通過(guò)井口出油管道分別進(jìn)入生產(chǎn)/計(jì)量管匯（WHPB-M-1201/1202、WHPC-M-1201/1202），生產(chǎn)/計(jì)量管匯上的閥門(mén)能對(duì)與之相接的單井進(jìn)行生產(chǎn)和計(jì)量切換。需要計(jì)量的油井物流經(jīng)過(guò)計(jì)量管道進(jìn)入計(jì)量管匯，經(jīng)計(jì)量電加熱器（PRP-EH-1301）升溫，再進(jìn)入多相流量計(jì)（PRP-MFM-1301）進(jìn)行油、氣、水三相計(jì)量，計(jì)量后的油、氣、水混合匯入到生產(chǎn)加熱器出口，計(jì)量數(shù)據(jù)通過(guò)流量變送器送至遠(yuǎn)端控制中心顯示。不計(jì)量的油井物流經(jīng)生產(chǎn)管道進(jìn)入生產(chǎn)管匯，物流經(jīng)生產(chǎn)加熱器（PRP-EH-2001）升溫后通過(guò)海底混輸管道輸至NP1-2D（2號(hào)人工島）。工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 工藝流程

整個(gè)工藝系統(tǒng)的控制牽涉到很多設(shè)備，如大量的電潛泵、變頻器、泵、加熱器等，僅閥門(mén)就有電動(dòng)閥、電磁閥和氣動(dòng)閥，是一個(gè)較復(fù)雜的系統(tǒng)。對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的控制要求是全自動(dòng)、無(wú)人操作，確保平臺(tái)正常生產(chǎn)和安全要求。整個(gè)平臺(tái)僅設(shè)少量的管理、操作人員。

3.3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

（1） 井口控制盤(pán)的設(shè)計(jì)具備手動(dòng)、遙控、自動(dòng)關(guān)井功能。

（2） 重要工藝參數(shù)除設(shè)置就地顯示外，還應(yīng)遠(yuǎn)傳至平臺(tái)儀表通訊間和人工島中控室顯示。

（3） 可在平臺(tái)儀表通訊間和人工島中控室在線(xiàn)修改工藝控制參數(shù)的設(shè)定值。

（4） 各類(lèi)報(bào)警、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)斷閥閥位可在平臺(tái)儀表通訊間和人工島中控室顯示。

（5）泵、風(fēng)機(jī)、加熱器等設(shè)備可就地啟／停，亦可遙控。

（6） 控制系統(tǒng)除監(jiān)視橇裝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警等參數(shù)外，還應(yīng)設(shè)置應(yīng)急關(guān)斷。

（7） 主/備切換的設(shè)備應(yīng)具備自動(dòng)轉(zhuǎn)換，亦可遙控。

（8） 可在平臺(tái)儀表通訊間和人工島中控室遙控開(kāi)啟注水管道與油氣混輸海底管道入口連通管道上的電動(dòng)球閥，對(duì)油氣混輸海底管道進(jìn)行遙控置換。

（9） 可在平臺(tái)儀表通訊間和人工島中控室對(duì)平臺(tái)進(jìn)行棄平臺(tái)、火災(zāi)、生產(chǎn)和單元4級(jí)關(guān)斷。

（10） 工藝區(qū)火氣探測(cè)使用火焰探測(cè)器和可燃性氣體探測(cè)器；電儀模塊間使用煙和熱探測(cè)器，采用可尋址回路連接方式。

（11） 平臺(tái)儀表通訊間和人工島中控室各放置一臺(tái)操作站兼工程師站，設(shè)置不同的密碼，使其具有不同的功能。正常生產(chǎn)時(shí)，在人工島中控室對(duì)平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控和操作，儀表通訊間操作站及工程師站供平臺(tái)巡檢人員及維修人員登平臺(tái)后使用。

3.4 控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容

設(shè)置的控制系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)采集、工藝過(guò)程調(diào)節(jié)、故障狀態(tài)下的緊急關(guān)斷、天然氣泄漏和火災(zāi)等危險(xiǎn)狀況的探測(cè)以及自動(dòng)邏輯處理，保障平臺(tái)上的操作人員以及生產(chǎn)生活設(shè)施的安全。平臺(tái)控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的控制器和高速工業(yè)安全控制網(wǎng)絡(luò)，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)控制要求和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)要求。

根據(jù)工藝系統(tǒng)和公用系統(tǒng)要求，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置變送器、調(diào)節(jié)閥、關(guān)斷閥等設(shè)備和控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)工藝系統(tǒng)和公用系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測(cè)、工藝過(guò)程的調(diào)節(jié)、緊急關(guān)斷系統(tǒng)信號(hào)的傳送。同時(shí)設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)儀表，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)工藝數(shù)據(jù)觀測(cè)要求。

根據(jù)平臺(tái)上不同區(qū)域的安全生產(chǎn)要求，在平臺(tái)上布置火氣探測(cè)及報(bào)警設(shè)備，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)和天然氣泄漏狀況的探測(cè)及手動(dòng)或者自動(dòng)控制功能。

井口控制盤(pán)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)井口采油樹(shù)和注水井的井上安全閥及井下安全閥手動(dòng)/自動(dòng)控制和監(jiān)視，將井口采油樹(shù)的安全閥狀態(tài)信號(hào)遠(yuǎn)傳到中央控制系統(tǒng)，同時(shí)接受來(lái)自中央控制系統(tǒng)的控制信號(hào)。井口控制盤(pán)配備易熔塞、ESD手動(dòng)站回路，在發(fā)生火災(zāi)或應(yīng)急事故時(shí)，關(guān)斷生產(chǎn)及啟動(dòng)相關(guān)消防設(shè)施。

中央控制系統(tǒng)和平臺(tái)上的各個(gè)自成系統(tǒng)的第三方控制設(shè)備（橇塊）之間能夠建立數(shù)據(jù)傳輸聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控及應(yīng)急關(guān)斷。

3.5 控制系統(tǒng)的組成

針對(duì)該平臺(tái)的工藝特點(diǎn)和控制要求、控制回路和控制點(diǎn)數(shù)的數(shù)量以及海洋石油平臺(tái)控制系統(tǒng)慣用配置，設(shè)置過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS）和安全儀表系統(tǒng)（SIS），兩套系統(tǒng)相互獨(dú)立。其中安全儀表系統(tǒng)包括緊急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）和火氣探測(cè)系統(tǒng)（FGS）兩部分，緊急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）和火氣探測(cè)系統(tǒng)（FGS）共用一個(gè)控制器。過(guò)程控制系統(tǒng)和安全儀表系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)集成，共同連接到100M/10M的工業(yè)安全控制網(wǎng)絡(luò)。在控制網(wǎng)絡(luò)的上層是監(jiān)控設(shè)備，包括工程師站/操作站，可以實(shí)現(xiàn)屏幕顯示和全流程顯示。NP1-29平臺(tái)的中央控制系統(tǒng)通過(guò)海底光電復(fù)合纜將控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息傳送到NP1-2D人工島的中控室，同時(shí)NP1-29平臺(tái)接受NP1-2D人工島的高級(jí)關(guān)斷信號(hào)，實(shí)現(xiàn)NP1-2D人工島對(duì)NP1-29平臺(tái)工藝流程及安全消防的監(jiān)視和控制。控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。

過(guò)程控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力、液位、流量等工藝參數(shù)的采集和處理，在操作站上進(jìn)行顯示、報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)控制閥門(mén)、泵和加熱器等設(shè)備的自動(dòng)控制。

緊急關(guān)斷系統(tǒng)為平臺(tái)上的人員和設(shè)備提供保護(hù)功能。ESD系統(tǒng)能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)工藝過(guò)程和公用系統(tǒng)工藝參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)按鈕，自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的邏輯保護(hù)功能和報(bào)警。緊急關(guān)斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足故障安全型系統(tǒng)的要求，同時(shí)應(yīng)確保某一級(jí)別的關(guān)斷只能啟動(dòng)本級(jí)別和所有較低級(jí)別的關(guān)斷，而不能引起較高級(jí)別的關(guān)斷。

緊急關(guān)斷系統(tǒng)的關(guān)斷級(jí)別設(shè)置為4級(jí)，從高級(jí)別到低級(jí)別的依次為：

ESD-1：棄平臺(tái)關(guān)斷（最終關(guān)斷）；

ESD-2：火災(zāi)或者天然氣泄漏關(guān)斷；

ESD-3：工藝/公用系統(tǒng)關(guān)斷；

ESD-4：?jiǎn)卧P(guān)斷。

火氣探測(cè)系統(tǒng)是對(duì)平臺(tái)可能存在的危險(xiǎn)氣體泄漏進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并能對(duì)意外的危險(xiǎn)火源進(jìn)行探測(cè)報(bào)警，在危險(xiǎn)情況下主要通過(guò)自動(dòng)方式啟動(dòng)平臺(tái)的消防滅火系統(tǒng)，為生產(chǎn)設(shè)施提供安全保障?；饸馓綔y(cè)系統(tǒng)由火氣監(jiān)控系統(tǒng)控制設(shè)備，火氣現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)、報(bào)警設(shè)備，以及與消防系統(tǒng)、CO2系統(tǒng)、應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)和HVAC系統(tǒng)的接口組成。

圖2 控制系統(tǒng)

3.6 控制系統(tǒng)的要求

3.6.1確保系統(tǒng)的可靠性

平臺(tái)無(wú)人駐守指的是生產(chǎn)過(guò)程無(wú)人值守，而不是平臺(tái)上沒(méi)有人，它是建立在正確、成熟的控制模式和可靠的控制設(shè)備基礎(chǔ)上，由人工島中控室完成對(duì)整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行的監(jiān)視、管理、控制的一種控制模式。要做到這一點(diǎn)，首先要求控制設(shè)備和通訊網(wǎng)絡(luò)十分可靠。在可靠性設(shè)計(jì)上，PCS的CPU模塊、電源模塊、通訊模塊和控制網(wǎng)絡(luò)等采用1:1冗余。SIS的CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、控制網(wǎng)絡(luò)和所有I/O卡均采用1:1冗余配置。在控制設(shè)備的選擇上，采用在海洋平臺(tái)應(yīng)用廣泛的EMERSON過(guò)程控制管理公司的DeltaV和DeltaV SIS系統(tǒng)。通訊網(wǎng)絡(luò)采用雙光纖配置。

其次，無(wú)人駐守要求整個(gè)控制系統(tǒng)可靠性極高。對(duì)控制系統(tǒng)而言，不但涉及到控制設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，還涉及到許多現(xiàn)場(chǎng)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？刂骗h(huán)節(jié)中任何一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障都會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行，有時(shí)可能迫使整個(gè)系統(tǒng)退出自控狀態(tài)，等待維修。而無(wú)人駐守則要求這樣的情況越少越好，同時(shí)要求平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR）越短越好。對(duì)此，在系統(tǒng)配置上采用分布式結(jié)構(gòu)，將危險(xiǎn)分散；現(xiàn)場(chǎng)儀表及執(zhí)行機(jī)構(gòu)盡可能選用品牌產(chǎn)品，重要場(chǎng)所的現(xiàn)場(chǎng)儀表采用冗余配置，關(guān)鍵控制點(diǎn)采用表決邏輯，盡可能減少設(shè)備故障或設(shè)備誤動(dòng)作對(duì)整個(gè)平臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行產(chǎn)生的影響，并在發(fā)生故障的情況下盡量減少維護(hù)人員的工作量。

無(wú)人駐守要求系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自診斷能力。只有在發(fā)生故障后能很快找出故障點(diǎn)，才能縮短系統(tǒng)的維修、恢復(fù)時(shí)間。控制器本身具有自診斷功能，但系統(tǒng)中還有大量其他設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的診斷和校正是提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵所在。因此在系統(tǒng)的操作站上配備AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)。控制器通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)智能儀表進(jìn)行數(shù)字通訊，將HART信號(hào)數(shù)據(jù)傳送給AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)，進(jìn)而給出清楚和詳細(xì)的關(guān)于故障的描述，控制器可以在系統(tǒng)跳車(chē)之前提醒操作員或者維護(hù)人員監(jiān)察來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的問(wèn)題或者故障，從而優(yōu)化操作和維護(hù)。通過(guò)和AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)的結(jié)合，可有效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表潛在的故障做出診斷及校正，提高控制系統(tǒng)的可靠性。

3.6.2要求設(shè)備全自動(dòng)控制

無(wú)人駐守要求平臺(tái)上絕大部分設(shè)備的運(yùn)行應(yīng)完全由控制系統(tǒng)根據(jù)平臺(tái)的工況及工藝參數(shù)來(lái)控制，完成對(duì)設(shè)備的啟、停控制而不需人工干預(yù)。這有兩層含意，一是控制系統(tǒng)應(yīng)能掌握平臺(tái)內(nèi)所有設(shè)備的狀態(tài)，不能留下盲區(qū)；二是應(yīng)給控制設(shè)備提供切實(shí)的控制模型和控制參數(shù)，盡量減少對(duì)人工干預(yù)的依賴(lài)。關(guān)于第一點(diǎn)，平臺(tái)的中、低壓開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)信號(hào)和橇裝設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)要全部輸送到控制系統(tǒng)；關(guān)于第二點(diǎn)，對(duì)一些泵、加熱器等設(shè)備要設(shè)定合理的控制參數(shù)，避免設(shè)備的頻繁啟動(dòng)和停止。

無(wú)人駐守平臺(tái)控制系統(tǒng)上層監(jiān)控設(shè)備要求具有更大的控制權(quán)限。以往上層監(jiān)控設(shè)備只起監(jiān)視、管理作用，記錄平臺(tái)的運(yùn)行情況，打印報(bào)表、報(bào)警記錄等?，F(xiàn)在的上層監(jiān)控設(shè)備能在中控室對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行控制，借助于監(jiān)視的工藝參數(shù)和工業(yè)視頻系統(tǒng)，可以人為干預(yù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。

4 目前運(yùn)行情況及存在的問(wèn)題

NP1-29平臺(tái)是按照白天有人巡檢、操作，晚上無(wú)人駐守來(lái)設(shè)計(jì)的，并非高度自動(dòng)化的完全無(wú)人作業(yè)平臺(tái)。平臺(tái)生產(chǎn)作業(yè)管理規(guī)定：采油作業(yè)人員白天上平臺(tái)巡檢，夜晚住宿在人工島；作業(yè)人員上、下班由守護(hù)船接送，上平臺(tái)人員自帶午餐；機(jī)、電、儀維修工隨時(shí)上平臺(tái)處理事故和操作。采油作業(yè)人員日常巡檢和操作包括：定期的單井計(jì)量倒井和取樣，化學(xué)藥劑罐加藥，設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)等；不定期的操作有：電潛泵停泵后的再啟動(dòng)，平臺(tái)應(yīng)急關(guān)斷后井口控制盤(pán)和關(guān)斷閥的復(fù)位，流程再啟動(dòng)等。

NP1-29平臺(tái)是冀東油田自己接手作業(yè)的第一個(gè)海上平臺(tái)，操作中還存在很多的誤區(qū)和盲點(diǎn)。NP1-29平臺(tái)的采油井是陸續(xù)投產(chǎn)，而且生產(chǎn)狀況不穩(wěn)定。平臺(tái)自2009年8月份投產(chǎn)以來(lái)，遇到了海洋惡劣氣象環(huán)境的挑戰(zhàn)，渤海灣冬季的嚴(yán)寒和風(fēng)浪給平臺(tái)生產(chǎn)作業(yè)管理造成嚴(yán)重的困難。海上5級(jí)以上的大風(fēng)和1m以上的大浪使守護(hù)船無(wú)法?？科脚_(tái)，作業(yè)人員均無(wú)法上平臺(tái)作業(yè)，亦有上去下不來(lái)的情況。

經(jīng)過(guò)多次嘗試后，冀東南堡作業(yè)區(qū)目前尚未能按無(wú)人駐守平臺(tái)生產(chǎn)作業(yè)管理規(guī)定來(lái)管理，為確保平臺(tái)生產(chǎn)，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失，在平臺(tái)上分批安排了適當(dāng)人數(shù)的人員進(jìn)行晝夜值守，維持平臺(tái)的正常生產(chǎn)。

5 經(jīng)驗(yàn)體會(huì)

NP1-29無(wú)人駐守平臺(tái)的控制系統(tǒng)雖然尚未達(dá)到設(shè)計(jì)功能，但其建成和投產(chǎn)，為冀東南堡油田整體開(kāi)發(fā)提供了可供參考的實(shí)例。為進(jìn)一步完善無(wú)人駐守平臺(tái)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，使其更加適應(yīng)客觀環(huán)境條件和油田特性，本文總結(jié)了如下的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)：

（1） 對(duì)于渤海灣近海海域進(jìn)行采油作業(yè)的無(wú)人平臺(tái)，如何解決冬季惡劣海況下作業(yè)人員登離平臺(tái)是首要問(wèn)題。當(dāng)守護(hù)船無(wú)法將作業(yè)人員送上平臺(tái)時(shí)，為不耽誤生產(chǎn)，可考慮動(dòng)用直升機(jī)，但直升機(jī)的使用，勢(shì)必帶來(lái)投資及操作費(fèi)用的增加。由于平臺(tái)距離陸岸較近，因此從生產(chǎn)和管理的角度出發(fā)，作業(yè)單位應(yīng)結(jié)合實(shí)際，可采用破冰船和適當(dāng)配置人員值守相結(jié)合的辦法，解決冬季或大風(fēng)狀況下生產(chǎn)作業(yè)問(wèn)題。

（2） 設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)考慮設(shè)置簡(jiǎn)易的生活設(shè)施，以提供惡劣天氣下操作人員不能下平臺(tái)的海上生活條件。

（3） 作為向無(wú)人駐守平臺(tái)提供電力的人工島，要保證其供電的可靠性及穩(wěn)定性，減少井口平臺(tái)因失電或電壓波動(dòng)而造成的工藝生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)斷。

（4） 平臺(tái)在設(shè)計(jì)、選型過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)儀表及輔件應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)系列化產(chǎn)品，盡可能減少儀表品種、類(lèi)型，以減少備品備件的種類(lèi)，方便操作與維護(hù)。系統(tǒng)及儀表應(yīng)盡可能選擇知名品牌廠商的產(chǎn)品，以減少系統(tǒng)的故障?，F(xiàn)場(chǎng)儀表的安裝在滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)范及制造廠商的要求下，應(yīng)考慮操作、維護(hù)、檢修和更換的方便。

（5） 在生產(chǎn)區(qū)及各個(gè)通道應(yīng)設(shè)置視頻攝像頭，以便在人工島能夠監(jiān)視平臺(tái)各個(gè)角落，及時(shí)掌握平臺(tái)各種工況。

（6） 平臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注意各專(zhuān)業(yè)之間的結(jié)合與協(xié)調(diào)，確保投產(chǎn)后設(shè)備全自動(dòng)運(yùn)行，并最終使控制系統(tǒng)做到無(wú)人操作。

（7） 提高操作人員對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)的熟悉程度，尤其是自動(dòng)控制系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，對(duì)平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)管理及操作人員解決問(wèn)題的能力要求較高。目前一旦設(shè)備和操作出現(xiàn)問(wèn)題，還需要廠家到平臺(tái)進(jìn)行處理。因此，建立一支學(xué)習(xí)型的技術(shù)過(guò)硬的操作、維護(hù)、維修隊(duì)伍非常必要。要配備技術(shù)過(guò)硬的電氣、儀表、機(jī)械、工藝工程師加強(qiáng)日常維護(hù)與保養(yǎng)。

Abstract：Unmanned platform construction is a trend for developing satellite oilfields,margin oilfields and offshore oilfields due to its lower investment and shorter construction period,and is in accordance with the offshore petroleum development policy of reducing costs and increasing economic benefits.This paper illustrates the control system design philosophy and the main process of NP1-29 unmanned platform in Jidong Oilfield,analyzes the operating conditions after the platform is put into use,and gives suggestion of improving the design and application of similar unmanned offshore platforms.

Key words:unmanned platform;control system;reliability;automatic control;remote monitoring;application

（15）Design and Application Analysis of Unmanned Platform Control System in Jidong Oilfield

ZHANG Shuang-liang（China National Petroleum Offshore Engineering Co.,Ltd.,Beijing 100176,China）,LI Qing-tao,ZHANG Hong-xing，et al.

TE54TE951

A

1001－2206（2011）01－0015－05

張雙亮（1978-），男，河南信陽(yáng)人，工程師，2001年畢業(yè)于信陽(yáng)師范學(xué)院，現(xiàn)從事海洋石油工程自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)工作。

2010-04-02；

2010-11-03