南海某FPSO內(nèi)轉(zhuǎn)塔型單點(diǎn)電纜在線更換

駱金龍

摘 要：南海某油田群由一艘FPSO及多個(gè)井口平臺(tái)組成，該FPSO通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)塔單點(diǎn)系泊系統(tǒng)固定于作業(yè)區(qū)域。油田群主發(fā)電機(jī)位于FPSO，10.5kV電力經(jīng)單點(diǎn)電滑環(huán)、兩條動(dòng)態(tài)電纜及海底電纜輸送到井口平臺(tái)。動(dòng)態(tài)電纜鋪設(shè)完成后絕緣過(guò)低，不滿足安全使用的要求，必須進(jìn)行更換。油田技術(shù)人員優(yōu)化單點(diǎn)廠家方案，提出了在線更換的方案，并成功實(shí)施，避免了因停產(chǎn)而造成的產(chǎn)量損失。

關(guān)鍵詞：FPSO 單點(diǎn) 電滑環(huán) 動(dòng)態(tài)纜 更換

中圖分類號(hào)：TE95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）02（a）-00-02

某油田群FPSO至平臺(tái)動(dòng)態(tài)電纜鋪設(shè)完成后，檢查發(fā)現(xiàn)電纜對(duì)地絕緣僅1MΩ，不滿足安全使用的要求。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步檢查和分析，問(wèn)題是由單點(diǎn)上接線箱和下接線之間的電纜存在缺陷引起。為了保證油田群電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，該油田決定對(duì)此段電纜進(jìn)行更換。

1 該油田群FPSO電力傳輸及單點(diǎn)滑環(huán)

1.1 單點(diǎn)10.5kV電力系統(tǒng)

該FPSO通過(guò)兩條海底動(dòng)態(tài)電纜給井口平臺(tái)供電。如圖1所示，電源取FPSO上部模塊MCC的10.5kV母線，通過(guò)常規(guī)電纜連接到單點(diǎn)艙外上甲板的接線箱①，然后從接線箱①連接至單點(diǎn)內(nèi)部的高壓電滑環(huán)②的動(dòng)滑環(huán)，再?gòu)母邏弘娀h(huán)的靜滑環(huán)連接至單點(diǎn)底部接線箱③，最后連接海底動(dòng)態(tài)電纜，把電能輸送至井口平臺(tái)。

需要更換的電纜位于單點(diǎn)外部接線箱①到單點(diǎn)底部接線箱③之間。

1.2 單點(diǎn)滑環(huán)

單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的作用是使FPSO以單點(diǎn)為軸隨風(fēng)、水流而轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)單點(diǎn)的轉(zhuǎn)接，將井口平臺(tái)生產(chǎn)的原油輸送至FPSO進(jìn)行處理、儲(chǔ)存；而FPSO發(fā)出的電力則通過(guò)單點(diǎn)滑環(huán)、海底電纜傳輸?shù)骄谄脚_(tái)。單點(diǎn)滑環(huán)自上而下分別為光纖滑環(huán)、液壓多功能滑環(huán)、高壓電滑環(huán)和生產(chǎn)滑環(huán)。

光纖滑環(huán)：通信系統(tǒng)的光纖從這里轉(zhuǎn)換，連接FPSO與平臺(tái)之間提供電話、網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)信號(hào)。

液壓多功能滑環(huán)：為單點(diǎn)傳輸惰化用的氮?dú)?、ESD液壓源，以及實(shí)現(xiàn)泄放、閉排罐透氣、閉排罐排液等功能。

電滑環(huán)：電力通過(guò)滑環(huán)轉(zhuǎn)到海纜后傳輸?shù)狡脚_(tái)。

生產(chǎn)滑環(huán)：FPSO與井口平臺(tái)之間原油的轉(zhuǎn)接口。

2 方案的確定和優(yōu)化

2.1 廠家提供的電纜更換方案

根據(jù)電滑環(huán)廠家提供的方案，移除光纖滑環(huán)和液壓多功能滑環(huán)后，單點(diǎn)ESD閥將失去控制，所以整個(gè)作業(yè)過(guò)程要求全油田停產(chǎn)，且時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7d，影響油田產(chǎn)量的完成。具體步驟如下。

（1）全面停產(chǎn)。

（2）拆除光纖及信號(hào)電纜，移除光纖滑環(huán)。

（3）拆除液壓、氮?dú)夤芫€，移除多功能滑環(huán)。

（4）拆除高壓電滑環(huán)進(jìn)線電纜，拆除電滑環(huán)外罩，拆除電滑環(huán)出線電纜。

（5）更換單點(diǎn)外部接線箱至單點(diǎn)底部接線箱之間的動(dòng)力電纜。

（6）回轉(zhuǎn)電滑環(huán)進(jìn)出線，安裝電滑環(huán)外罩。

（7）回裝多功能滑環(huán)，連接拆除的管線。

（8）回裝信號(hào)滑環(huán)，連接光纖電纜。

（9）單點(diǎn)電纜打壓測(cè)試，測(cè)試相關(guān)信號(hào)。

（10）全面恢復(fù)生產(chǎn)。

2.2 方案的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)更換單點(diǎn)電纜

2.2.1 改變單點(diǎn)ESD液壓控制模式

將ESD自動(dòng)控制變?yōu)槭謩?dòng)控制，解決單點(diǎn)ESD閥失效的問(wèn)題。油田技術(shù)人員通過(guò)管線將事先準(zhǔn)備好的手動(dòng)液壓泵直接連接到ESD閥，采用外接手動(dòng)液壓泵的方式控制ESD閥。即直接通過(guò)手動(dòng)打壓打開(kāi)ESD閥，手動(dòng)泄壓關(guān)閉ESD閥。

2.2.2 采用新的通信技術(shù)，確保通信通暢

光纖滑環(huán)拆除后，F(xiàn)PSO與井口平臺(tái)的通信全部中斷，F(xiàn)PSO無(wú)法實(shí)現(xiàn)井口平臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。為了解決這一問(wèn)題，制定了3項(xiàng)臨時(shí)管理措施：一是井口平臺(tái)安排24h有人值守；二是生產(chǎn)對(duì)講機(jī)和航海67頻道處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)；三是油田臨時(shí)加裝微波通信系統(tǒng)，解決FPSO的網(wǎng)絡(luò)和電話中斷的問(wèn)題。

2.2.3 井口平臺(tái)安裝臨時(shí)發(fā)電機(jī)，保障生活和生產(chǎn)用電

井口平臺(tái)提前安裝一臺(tái)臨時(shí)發(fā)電機(jī)，承擔(dān)平臺(tái)的生活和生產(chǎn)用電。

2.2.4 優(yōu)化施工工序

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，優(yōu)化了設(shè)備和配件的運(yùn)輸、場(chǎng)地?cái)[放、人員調(diào)配、施工步驟，將施工時(shí)間由7d縮短至4d，比計(jì)劃提前了3d時(shí)間。

2.3 風(fēng)險(xiǎn)控制

針對(duì)邊生產(chǎn)邊施工的方案，油田組織生產(chǎn)技術(shù)人員運(yùn)用HAZOP分析和JSA工具對(duì)涉及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，并制定可行的應(yīng)對(duì)措施。

風(fēng)險(xiǎn)一是FPSO生產(chǎn)發(fā)生關(guān)停，工藝系統(tǒng)進(jìn)口的ESD閥關(guān)閉，單點(diǎn)ESD閥無(wú)法立即關(guān)閉，將造成油滑環(huán)憋壓、滲漏。油田組織人員對(duì)來(lái)油平臺(tái)出口壓力高高關(guān)停值逐個(gè)檢查，確認(rèn)單點(diǎn)油滑環(huán)設(shè)計(jì)壓力值高于井口平臺(tái)油管出口壓力高高開(kāi)關(guān)的關(guān)停值。

風(fēng)險(xiǎn)二是單點(diǎn)艙內(nèi)發(fā)生油氣泄漏，無(wú)法及時(shí)關(guān)閉單點(diǎn)ESD。主要采取了3點(diǎn)措施：（1）對(duì)單點(diǎn)艙內(nèi)報(bào)警探頭、消防系統(tǒng)檢查，并確認(rèn)處于完好狀態(tài)；（2）加強(qiáng)單點(diǎn)艙內(nèi)的通風(fēng)；（3）單點(diǎn)艙內(nèi)一旦發(fā)生油氣泄露，現(xiàn)場(chǎng)值守人員可立即手動(dòng)關(guān)閉單點(diǎn)ESD閥。

3 使用效果評(píng)價(jià)

FPSO單點(diǎn)電纜更換后，絕緣值最低達(dá)到3.3GΩ，各項(xiàng)性能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和使用要求，為油田電力的安全輸送提供了保障。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)優(yōu)化方案，成功實(shí)現(xiàn)FPSO單點(diǎn)電纜在線更換，不僅消除了因電纜絕緣低給油田群電力系統(tǒng)帶來(lái)的安全運(yùn)行隱患，降低了產(chǎn)量損失，更開(kāi)創(chuàng)了FPSO內(nèi)轉(zhuǎn)塔型單點(diǎn)電纜在線更換的先河，為同類作業(yè)提供了成功的借鑒。

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