對(duì)標(biāo)優(yōu)化在某油田前期研究中的應(yīng)用

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(中海石油(中國)有限公司天津分公司 渤海石油研究院，天津 300459)

0 引 言

國際油價(jià)的下跌給海洋石油新油田開發(fā)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，眾多新發(fā)現(xiàn)油藏在此低油價(jià)情況下經(jīng)濟(jì)效益無法達(dá)到內(nèi)部收益指標(biāo)要求，只能暫時(shí)擱置。以往對(duì)標(biāo)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)主要是為了縮短設(shè)計(jì)和建造工期，提高油田開發(fā)效益，例如：渤海綏中36-1油田Ⅱ期工程主要從海上油田的開發(fā)規(guī)模、海上油田所處的環(huán)境情況、平臺(tái)的處理能力及操作者的要求等方面考慮開展平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)[1]；南海北部灣的潿洲12-8 W油田和潿洲6-12油田，主要從平臺(tái)結(jié)構(gòu)、總體布置、設(shè)備等專業(yè)角度開展井口平臺(tái)上部組塊的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)[2]。

不同于以往對(duì)標(biāo)設(shè)計(jì)的理念，本文對(duì)標(biāo)優(yōu)化研究主要為探索降本增效途徑，最大限度地減少工程建設(shè)投資，重點(diǎn)對(duì)10年工程設(shè)計(jì)時(shí)間跨度內(nèi)各專業(yè)在前期研究中的差異進(jìn)行分析比對(duì)，并對(duì)各專業(yè)同時(shí)進(jìn)行可研、ODP設(shè)計(jì)成果文件的對(duì)標(biāo)優(yōu)化研究。基于簡易設(shè)計(jì)、實(shí)用的原則，結(jié)合專題研究和投資差異分析，在保證滿足規(guī)范和使用要求的前提下選擇最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，梳理出設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵優(yōu)化節(jié)點(diǎn)，力求優(yōu)化設(shè)計(jì)、降本增效，節(jié)約工程費(fèi)用，提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。

1 對(duì)標(biāo)平臺(tái)的選擇

根據(jù)該油田的主要生產(chǎn)功能，結(jié)合其產(chǎn)能規(guī)模、油品物性以及海域水文地質(zhì)條件等因素，對(duì)10年前同等油價(jià)下的相似平臺(tái)開展甄選和比較，并進(jìn)行對(duì)比[3]。對(duì)標(biāo)研究主要從油、氣、水、液、注水量處理規(guī)模、井槽數(shù)、外輸方式、生活樓定員以及修井機(jī)選型進(jìn)行對(duì)比和分析[4]。結(jié)合油品物性及海域水文地質(zhì)條件等因素，篩選出A油田、B油田等符合優(yōu)化研究定位的對(duì)標(biāo)平臺(tái)，進(jìn)行對(duì)標(biāo)研究，結(jié)果見表1。

表1 對(duì)標(biāo)平臺(tái)對(duì)比分析

由表1中可以看出：所選對(duì)標(biāo)平臺(tái)生產(chǎn)規(guī)模等設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與本項(xiàng)目相近，且對(duì)標(biāo)平臺(tái)研究評(píng)價(jià)油價(jià)也處于低油價(jià)時(shí)期。因此，選取的對(duì)標(biāo)樣本具備較好的參考價(jià)值。

2 對(duì)標(biāo)模式的優(yōu)化

不同于以往前期研究的對(duì)標(biāo)模式，本次對(duì)標(biāo)優(yōu)化研究采用各專業(yè)同時(shí)進(jìn)行對(duì)標(biāo)的模式，對(duì)標(biāo)側(cè)重點(diǎn)也轉(zhuǎn)變?yōu)檎页?0年間各專業(yè)設(shè)計(jì)上的差異，其最終目的是為了尋求10年前低油價(jià)時(shí)期低投資費(fèi)用的設(shè)計(jì)理念，以及當(dāng)時(shí)老油田前期研究設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)，從規(guī)范更新、安全理念升級(jí)以及設(shè)計(jì)人性化考慮等多方面探討優(yōu)化設(shè)計(jì)的可能性[5]。本文以中心平臺(tái)對(duì)標(biāo)為例，闡述該對(duì)標(biāo)理念。

(1) 總圖專業(yè)對(duì)標(biāo)。主要從工作點(diǎn)間距、甲板面積、房間面積、甲板層高、甲板面積使用率等指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析[6]。通過對(duì)標(biāo)，充分優(yōu)化甲板布局，中心平臺(tái)甲板面積也由可研階段的10 167 m2縮減至9 725 m2，井口平臺(tái)甲板面積由4 232 m2縮減至3 812 m2，共節(jié)省面積862 m2?？倛D專業(yè)中心平臺(tái)對(duì)標(biāo)優(yōu)化結(jié)果見表2。

表2 總圖專業(yè)對(duì)標(biāo)優(yōu)化結(jié)果(中心平臺(tái))

(2) 工藝專業(yè)對(duì)標(biāo)。主要從原油系統(tǒng)、生產(chǎn)水系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、注水/水源井系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等形式、流程、涉及的設(shè)備的規(guī)格和尺寸等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析。

(3) 機(jī)械專業(yè)對(duì)標(biāo)。對(duì)工藝系統(tǒng)、公用系統(tǒng)及電站進(jìn)行逐臺(tái)設(shè)備的對(duì)標(biāo)分析，降低部分設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)模，包括減小淡水、柴油儲(chǔ)罐容積，取消注水增壓泵，優(yōu)化降低鍋爐功率等，降低設(shè)備費(fèi)用。優(yōu)化設(shè)備外形尺寸，減小設(shè)備占地面積及房間尺寸。

(4) 電氣專業(yè)對(duì)標(biāo)。重點(diǎn)針對(duì)電氣房間面積，包括主開關(guān)間、主變壓器間、電潛泵控制間、電潛泵變壓器間，分析不同時(shí)代房間差異的原因，優(yōu)化電氣房間尺寸。電潛泵控制間采用有源濾波，電潛泵變壓器間采用變壓器雙層布置，同時(shí)優(yōu)化不間斷電源，降低費(fèi)用。電氣專業(yè)中心平臺(tái)對(duì)標(biāo)優(yōu)化結(jié)果見表3。

表3 電氣專業(yè)對(duì)標(biāo)優(yōu)化結(jié)果(中心平臺(tái))

(5) 儀表專業(yè)對(duì)標(biāo)。針對(duì)系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)、機(jī)柜數(shù)、操作站數(shù)量、其他操作站、操作區(qū)使用面積、機(jī)柜區(qū)使用面積、中控室使用總面積進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析。優(yōu)化中心平臺(tái)和井口平臺(tái)中控室控制系統(tǒng)規(guī)模，優(yōu)化豪華配置，減少中控室面積，降低設(shè)備投資。

(6) 安全專業(yè)對(duì)標(biāo)。平臺(tái)房間及甲板面積減小，對(duì)標(biāo)分析消防水系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)，優(yōu)化降低安全設(shè)備費(fèi)用。

(7) 結(jié)構(gòu)專業(yè)對(duì)標(biāo)。針對(duì)甲板面積、主樁入泥深度、組塊(包括附屬結(jié)構(gòu))重量、生活樓、導(dǎo)管架、鋼樁、隔水套管進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析。組塊、生活樓、導(dǎo)管架及鋼樁重量降低，節(jié)省鋼材重量。

(8) 海管工藝/結(jié)構(gòu)專業(yè)對(duì)標(biāo)。對(duì)海管的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、內(nèi)管直徑、內(nèi)管壁厚、外管直徑、外管壁厚、鋼材總重進(jìn)行分析研究，降低海管總體投資。

(9) 舾裝專業(yè)對(duì)標(biāo)。結(jié)合老平臺(tái)設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化生活樓重量。

(10) 經(jīng)濟(jì)專業(yè)對(duì)標(biāo)。主要從工程方案及工程量、市場價(jià)格、定額取費(fèi)、施工提效等方面進(jìn)行深入對(duì)標(biāo)分析，降低投資費(fèi)用。相比于常規(guī)建設(shè)平臺(tái)，降低項(xiàng)目總投資約6億元，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)過各專業(yè)對(duì)比分析，找出差異點(diǎn)，并分析原因，為后續(xù)針對(duì)差異源頭進(jìn)行技術(shù)分析、比較和最終的優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

3 優(yōu)化研究及分析

將新建平臺(tái)各專業(yè)模擬計(jì)算得出的技術(shù)參數(shù)與對(duì)標(biāo)老平臺(tái)各專業(yè)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析，找出相同點(diǎn)及差異點(diǎn)進(jìn)行深入研究，對(duì)老平臺(tái)的油田設(shè)施進(jìn)行分類、總結(jié)，取其成熟的開發(fā)技術(shù)及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；基于設(shè)計(jì)簡易、實(shí)用的原則，結(jié)合專題研究和投資差異分析，在保證滿足規(guī)范和使用要求的前提下選擇最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。

以工藝專業(yè)為例，按照10年前的設(shè)計(jì)思路，對(duì)比分析對(duì)標(biāo)平臺(tái)處理規(guī)模、工藝設(shè)施和各系統(tǒng)差異，提出優(yōu)化方案，開展水系統(tǒng)氮?dú)饷芊夂腿剂蠚饷芊夥桨副冗x研究。在滿足規(guī)范要求和平臺(tái)生產(chǎn)運(yùn)行安全的前提下，簡化工藝系統(tǒng)，優(yōu)化部分設(shè)備規(guī)格和數(shù)量。水系統(tǒng)燃料氣和氮?dú)饷芊夥桨副冗x結(jié)果見表4。10年前水系統(tǒng)普遍采用燃料氣密封，隨著水系統(tǒng)密封形式的發(fā)展，現(xiàn)已普遍采用氮?dú)饷芊?。?duì)燃料氣和氮?dú)獾臍庠础⑷芙舛?、腐蝕性、氣泡粒徑和數(shù)量、氣浮效果和廠家反饋的實(shí)際使用問題進(jìn)行比選，結(jié)合氣浮選器實(shí)際處理效果及經(jīng)濟(jì)性，推薦水系統(tǒng)采用氮?dú)饷芊狻?/p>

表4 水系統(tǒng)燃料氣和氮?dú)饷芊夥桨副冗x

4 結(jié) 語

采用各專業(yè)同時(shí)進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析的模式，將新建平臺(tái)各專業(yè)模擬計(jì)算得出的技術(shù)參數(shù)與對(duì)標(biāo)老平臺(tái)各專業(yè)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析，找出相同點(diǎn)及差異點(diǎn)進(jìn)行深入研究。同時(shí)，結(jié)合專題研究和投資差異分析，在保證滿足規(guī)范和使用要求的前提下優(yōu)選最經(jīng)濟(jì)的方案。通過對(duì)標(biāo)研究，相比于優(yōu)化前平臺(tái)設(shè)計(jì)，降低項(xiàng)目工程設(shè)施總投資約6億元，顯著地提高了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。采用該對(duì)標(biāo)優(yōu)化研究思路具有較好的推廣和應(yīng)用價(jià)值，也可為今后新油田開發(fā)項(xiàng)目降本增效、提升企業(yè)的市場競爭力提供借鑒。

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