渤中26-3油田擴(kuò)建項(xiàng)目主電站選型設(shè)計(jì)

王春光

(中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300459)

渤中26-3油田新建動(dòng)力平臺(tái)PAPD與老平臺(tái)渤中26-3 WHPA平臺(tái)通過棧橋連接，新建井口平臺(tái)渤中26-3 WHPC距離渤中26-3 WHPA平臺(tái)4.4 km。油田擴(kuò)建項(xiàng)目擬新增設(shè)施周邊有渤中26-3電網(wǎng)及渤中25-1電網(wǎng)，根據(jù)供電方案專題研究結(jié)論，推薦采用單獨(dú)依托渤中26-3電網(wǎng)供電的組網(wǎng)方案。渤中26-3電網(wǎng)由渤中26-2油田和渤中26-3油田2個(gè)區(qū)塊組成。渤中26-2油田包括：1座電站平臺(tái)，渤中26-2 WHPA平臺(tái)(設(shè)置2臺(tái)C40燃?xì)獍l(fā)電機(jī))。渤中26-3油田包括：1座電站平臺(tái)，渤中26-3 WHPA(設(shè)置1臺(tái)T60燃?xì)獍l(fā)電機(jī))，1座無人井口平臺(tái)，渤中26-3 WHPB。

1 電網(wǎng)電力校核

1.1 電網(wǎng)發(fā)電機(jī)容量

該項(xiàng)目電網(wǎng)電站的現(xiàn)場最大功率如表1所示。渤中26-2 WHPA平臺(tái)有2臺(tái)索拉C40燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，單臺(tái)發(fā)電機(jī)夏季功率為2 700 kW，冬季功率為2 850 kW。渤中26-3 WHPA平臺(tái)有1臺(tái)索拉T60燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，夏季功率為3 800 kW，冬季功率為3 850 kW。2個(gè)平臺(tái)組網(wǎng)后，渤中26-3電網(wǎng)現(xiàn)場最大功率為夏季5 400 kW，冬季5 700 kW,備用發(fā)電機(jī)為T60燃?xì)獍l(fā)電機(jī)。

表1 電網(wǎng)電站現(xiàn)場最大功率數(shù)據(jù)

1.2 電網(wǎng)電力校核

渤中26-3項(xiàng)目擴(kuò)建接入前，渤中26-3電網(wǎng)運(yùn)行工況有2種。一種工況是渤中26-2 WHPA平臺(tái)和渤中26-3 WHPA 平臺(tái)各1臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，夏季最大功率6 500 kW，冬季最大功率為6 700 kW，渤中26-2 WHPA平臺(tái)的1臺(tái)索拉C40發(fā)電機(jī)作為備用機(jī)。另一種工況是渤中26-2 WHPA平臺(tái)的2臺(tái)發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行，夏季最大功率5 400 kW，冬季最大功率為5 700 kW，渤中26-3 WHPA平臺(tái)上的1臺(tái)索拉T60發(fā)電機(jī)作為備用機(jī)。擴(kuò)建項(xiàng)目接入前的電力校核按該工況進(jìn)行。

渤中26-3擴(kuò)建項(xiàng)目接入后，油田用電負(fù)荷的高峰年為2021年，這里選取2021年的用電負(fù)荷作為校核基礎(chǔ)，能夠滿足油田全生命周期各工況下的用電負(fù)荷需求。該年度全油田正常夏季生產(chǎn)負(fù)荷量為7 137 kW，冬季生產(chǎn)負(fù)荷量為8 337 kW，相關(guān)參數(shù)詳見表2所示。

表2 電網(wǎng)的高峰年負(fù)荷數(shù)據(jù) kW

渤中26-3擴(kuò)建項(xiàng)目接入，新建平臺(tái)電力依托渤中26-3電網(wǎng)后，可供余量小于0，負(fù)荷率均超90%，詳見表3。因此渤中26-3擴(kuò)建項(xiàng)目無法直接依托渤中26-3電網(wǎng)，需在渤中26-3 PAPD平臺(tái)增加1臺(tái)現(xiàn)場功率滿足新建平臺(tái)用電負(fù)荷的發(fā)電機(jī)與渤中26-3電網(wǎng)重新組網(wǎng)以滿足全油田的用電需求。

1.3 增加1臺(tái)發(fā)電機(jī)后

根據(jù)油田實(shí)際情況，通過綜合考慮在渤中26-3 PAPD平臺(tái)增加1臺(tái)現(xiàn)場功率4 200 kW、進(jìn)氣環(huán)境溫度36 ℃的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)。按表4所示工況進(jìn)行校核。

工況1為渤中26-2 WHPA、渤中26-3 WHPA、渤中26-3 PAPD各1臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，夏季最大功率10 700 kW，冬季最大功率11 880 kW。渤中26-2 WHPA 1臺(tái)發(fā)電機(jī)做備用機(jī)。

工況2為渤中26-2 WHPA 2臺(tái)發(fā)電機(jī)和渤中26-3 PAPD 1臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，夏季最大功率9 600 kW，冬季最大功率10 880 kW。渤中26-3 WHPA 1臺(tái)發(fā)電機(jī)做備用機(jī)。

工況3為渤中26-2 WHPA 2臺(tái)發(fā)電機(jī)和渤中26-3 WHPA 1臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，夏季最大功率9 200 kW，冬季最大功率9 550 kW。渤中26-3 PAPD 1臺(tái)發(fā)電機(jī)做備用機(jī)。

渤中26-3 PAPD平臺(tái)增加1臺(tái)現(xiàn)場功率4 200 kW、進(jìn)氣環(huán)境溫度36 ℃的發(fā)電機(jī)后，電網(wǎng)負(fù)荷校核結(jié)果如表5所示。經(jīng)過對(duì)3種不同工況下運(yùn)行的計(jì)算，電網(wǎng)在夏季和冬季均有剩余量，能夠滿足油田各年份的生產(chǎn)用電需求。

2 方案分析

根據(jù)渤中26-3擴(kuò)建項(xiàng)目接入后電網(wǎng)全年缺口量和目前市場能夠匹配的機(jī)型，選擇了以下3種方案與渤中26-3電網(wǎng)組網(wǎng)。

方案一：設(shè)置2臺(tái)現(xiàn)場功率2 800 kW、進(jìn)氣環(huán)境溫度36 ℃的燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)，與渤中26-3電網(wǎng)組網(wǎng)。經(jīng)過分析計(jì)算，該方案能夠滿足油田用電需求。

表3 擴(kuò)建項(xiàng)目接入后電網(wǎng)負(fù)荷校核數(shù)據(jù)

表4 新增1臺(tái)發(fā)電機(jī)后運(yùn)行工況

表5 新增1臺(tái)發(fā)電機(jī)電網(wǎng)負(fù)荷校核結(jié)果

方案二：新設(shè)置1臺(tái)現(xiàn)場功率4 200 kW、進(jìn)氣環(huán)境溫度36 ℃的燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)，與渤中26-3電網(wǎng)組網(wǎng)。經(jīng)過分析計(jì)算該方案同樣能夠滿足油田用電需求。

方案三：新設(shè)置2臺(tái)現(xiàn)場功率2 200 kW的往復(fù)天然氣發(fā)電機(jī)，與渤中26-3電網(wǎng)組網(wǎng)。經(jīng)過分析計(jì)算該方案也能夠滿足油田用電需求，但該方案需要增設(shè)主電站機(jī)房。

3種方案在技術(shù)上都能滿足油田組網(wǎng)用電需求，但是由于采用不同機(jī)型的組合配置，方案之間的初始投資、引氣費(fèi)用、占地面積及維護(hù)有較大差別[1]。對(duì)各方面因素的綜合比較和對(duì)各方案經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，配置方案比選見表6。

根據(jù)各參數(shù)因素綜合比選，方案二的優(yōu)勢比較明顯，主要表現(xiàn)在投資低、質(zhì)量小、占地面積小、同型號(hào)發(fā)電機(jī)利于組網(wǎng)后的管理。在進(jìn)行主電站發(fā)電機(jī)選型時(shí)根據(jù)油田的實(shí)際情況，考慮各個(gè)因素對(duì)發(fā)電機(jī)選型的影響，優(yōu)先推薦方案二的配置。

表6 配置方案比選表

3 結(jié)束語

本文在對(duì)渤中26-3擴(kuò)建項(xiàng)目及渤中26-3電網(wǎng)特點(diǎn)進(jìn)行了分析和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究，經(jīng)過對(duì)渤中26-3油田電網(wǎng)電力的校核，定量確定出油田各平臺(tái)高峰年產(chǎn)電力缺口。根據(jù)油田電力缺口量、新建平臺(tái)和油田的實(shí)際情況，從往復(fù)式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)中優(yōu)選出了渤中26-3擴(kuò)建項(xiàng)目新建平臺(tái)PAPD方案。渤中26-3擴(kuò)建項(xiàng)目的選型設(shè)計(jì)分析，對(duì)今后海洋石油開采平臺(tái)電站方案的選型有一定參考意義，在進(jìn)行電站選型時(shí),還應(yīng)考慮到油田及平臺(tái)的實(shí)際情況對(duì)選型及設(shè)備的影響，進(jìn)行全方位的分析和綜合考慮選出最優(yōu)方案，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目需求。