哈法亞油田項目鑄就海外油氣田設計高端品牌

周靖偉

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2103-5640-4971

摘? 要：伊拉克石油工程建設市場潛力巨大，互補性強，又極富挑戰(zhàn)性和風險性。中國石油與國際合作的哈法亞油田巨型整裝油田項目依靠科技創(chuàng)新力壓群雄，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益，造福了當?shù)厝嗣瘛１疚暮喴榻B了伊拉克哈法亞油田工程項目概況、項目主要風險、設計規(guī)劃、特色技術和實施效果。充分繼承和發(fā)揚這些經(jīng)驗與教訓，可使在中東地區(qū)的中國總承包企業(yè)少走彎路，提高經(jīng)濟效益與社會效益。本文的成果與經(jīng)驗對中國在中東地區(qū)的石油投資、項目管理、安保等具有重要參考意義。

關鍵詞：環(huán)保? 特色技術? 合作共贏? 國際品牌? 哈法亞油田

中圖分類號：TE31? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2021）05（a）-0196-05

International High-End Brand on Oil-Gas Design of Halfaya Oilfield Project

ZHOU Jingwei

（Process Department of Beijing Branch， China Petroleum Engineering & Construction Co.， ltd.， Beijing， 100085? China）

Abstract： The potential market of petroleum engineering construction in Iraq is enormous. The economies between China and Iraq are complementary to each other. The market is full of great challenge and risks. CNPC has wined all the oil giants by use of technical innovation and has obtained very good economical & social benefit in the giant integrated oilfield， benefiting local people. The project profile， main risks， design layout， special technologies， effect of project execution in Halfaya oilfield is briefly introduced in this paper. These experience and lecture helps China companies engaged in EPC projects in the Middle East to improve their economic and social benefit straightly. The achievements and experience in this paper have very important reference sense to petroleum investment， project management and security etc. of China enterprises in the Middle East.

Key Words： Environmental protection; Special Technologies; Win-win cooperation; International brand; halfaya oilfield

中東石油非常豐富，世界大國、地區(qū)強國、世界石油巨頭們以及中東各種勢力在此競爭異常激烈。2010年中國石油天然氣股份公司、法國道達爾公司、馬來西亞石油公司和伊拉克南方石油公司組成聯(lián)合體在巴格達與伊拉克米桑石油公司簽署為期20年的哈法亞油田開發(fā)生產服務合同（DPSC）。哈法亞油田高峰期產量2000萬t/年， 項目建設投資高達170億美元，其中地面工程投資約90億美元，是到目前為止中國石油在國外最大的石油工程項目，由中國石油工程建設有限公司（CPECC）北京設計分公司設計。

哈法亞油田地面工程建設工程主要包括如下內容。

（1）原油集輸與處理：2000萬t/年

（2）天然氣處理：850萬m3/d

（3）供水：3萬m3/d

（4）注水：19萬m3/d

（5）發(fā)電：350MW

（6）原油外輸、天然氣外輸、儀表自控、通信、數(shù)字化油田、機場、油田基地等相關配套設施。

該油田項目巨大[1-3]，風險眾多[4-6]，難度極高[7-8]，設計和管理理念先進，取得了豐碩成果，揚威海外。下面簡要介紹項目主要風險、設計規(guī)劃、特色技術和實施效果，供同行借鑒。

1? 項目主要風險

（1）項目投資回收門檻高、報酬服務費低、DPSC合同條款極其苛刻、原油外輸出路窄、天然氣出路不落實，項目不確定因素多。

（2）油田一次建設規(guī)模巨大，無從參考。哈法亞油田地面工程建設項目，為特大型國際工程項目，由大小不同的幾十個子項目組成，一次建成1000萬t重油集中處理站，規(guī)模之大世界罕見，在世界同類油田建設史上尚屬首次。

（3）原油處理指標嚴苛，原油處理方案無章可循。

（4）腐蝕極其嚴重。原油高含H2S、CO2和Cl-，油氣物性差、品質劣，腐蝕性介質含量高，對工藝設計和選材提出嚴峻考驗。

（5）地下有大量地雷和炸彈，清雷困難，給參建相關方帶來巨大壓力（見圖1）。

（6）面對2014—2018年油價寒冬的不利市場狀況。

（7）項目在采購方面遭遇國內環(huán)保風暴、限氣停氣、鋼鐵去產能等困難，伊拉克現(xiàn)場會常遇到農民阻工等干擾。部分材料設備到場計劃可能會嚴重滯后。

（8）中方人員高峰期達到2000人左右，HSSE管理和質量控制的壓力與日俱增。

（9）高溫環(huán)境下高強度作業(yè)，高溫季節(jié)時間長，施工效率會大幅降低。特別是7、8、9月份時伊拉克溫度最高的時期，最高氣溫可達55℃以上，地表和金屬表面都達80℃以上，野外作業(yè)沒有遮擋，下午基本不能正常工作，并且由于安全問題不能夜間施工。

（10）對工程技術的精準度要求極高。

（11）國際石油巨頭們齊聚且競爭十分激烈，伊拉克各種政治勢力強力干預。

（12）環(huán)保要求很高。

（13）工期很緊，任務重，點多面廣，交叉作業(yè)多。

（14）HSE與工期矛盾日益突出。

（15）挖掘作業(yè)、一級動火作業(yè)、高處作業(yè)、大型和關鍵性吊裝作業(yè)等高危作業(yè)多。

（16）超重超限設備多，物資運輸、掏箱、裝卸高?；顒佣?。

（17）當?shù)爻邪蘃SE意識淡薄，HSE管理薄弱。

（18）當?shù)蒯t(yī)療依托條件差，施工后期藥品補充困難。

（19）伊拉克政府通過DPSC合同使中石油等國外建設方收益十分有限。

（20）物資采購清減難題，特別是伊拉克海關暫停使得大量物資滯留海關（2018年5月初至7月底）。

（21）項目周邊地區(qū)安全局勢緊張，部落沖突槍擊不斷，工程建設過程中相繼發(fā)生示威游行阻斷交通沖擊營地，村民盜竊、騷擾和阻擾施工等事件，人員動遷關卡重重。部落沖突、恐怖事件、刑事案件、流彈襲擾時有發(fā)生。

（22）安全原因引發(fā)的界面管理錯誤，對工期及費用控制上提出的很大挑戰(zhàn)。例如有時設計不便了解現(xiàn)場實際情況，業(yè)主對老舊設施經(jīng)常拆除不到位。

（23）工作界面十分復雜。工作涉及各期、各子項目、項目相關方、各承包方和分包方等多個部門。

如何以先進的、適宜的技術，實現(xiàn)低風險、高產值，快速、優(yōu)質、高效地開發(fā)中東油氣資源等系列問題成為中國石油亟待解決的問題。

2? 設計規(guī)劃

為了提升哈法亞油田開發(fā)建設水平，加快油田建設速度，提高中國石油的投資回報能力，針對上述油田特點和技術難點，中國石油工程建設有限公司（CPECC）北京設計分公司在中東投入了大量人力、物力、財力，進行了10多年技術攻關，堅持創(chuàng)新驅動，追求卓越。通過橫向對比、了解國際技術新趨勢，通過位于迪拜的中東分公司和位于美國休斯敦的技術交流中心兩個平臺，與Cameron、Frame、Prosep等國際知名供貨商深度交流，了解國際領先技術及發(fā)展趨勢，同時與伊拉克地區(qū)同類油田對比，制定研究方向及研究課題。CPECC北京設計分公司從項目一開始就建立強有力的科研團隊，開展了系列地面工程關鍵技術研究及應用，通過刻苦攻關，攻克伊拉克哈法亞油田年產2000萬t特大型油田建設中的多項關鍵技術難題，采用具有自主知識產權的、適用于中東大規(guī)模高產油田的工藝流程，合理選用新技術、新設備、新材料，大量采用標準化、撬裝化設計，既適應惡劣的油氣物性，滿足苛刻的外輸產品指標，同時又降低投資，縮短工期，同時保護環(huán)境。設計規(guī)劃宗旨：（1）瞄準世界一流，打造海外高端設計品牌;（2）以國際化視野整合資源、全面與國際標準接軌;（3）數(shù)字化設計，確?，F(xiàn)場施工零誤差;（4）持續(xù)技術創(chuàng)新，將技術優(yōu)勢做到極致;（5）全方位安全分析，為優(yōu)質設計保駕護航;（6）技術利器鋒芒奪目，信息建設節(jié)節(jié)攀升;（7）提升技術創(chuàng)新能力，健全科技創(chuàng)新體系;（8）創(chuàng)先爭優(yōu)，提高標準，嚴把項目質量關;（9）積極溝通，提前策劃，密切配合提高效率;（10）優(yōu)化工序，扎根現(xiàn)場，靠前服務搶工期;（11）主動適應新常態(tài)，積極應對低油價;（12）比肩一流，實力擦亮中國名片;（13）合作共贏，各方同享發(fā)展紅利;（14）特色技術打響“中國品牌”;（15）優(yōu)異質量屢創(chuàng)“中國佳績”;（16）坦誠高效豎起“中國標桿”。

3? 特色技術

CPECC北京設計分公司長期的辛苦努力攻關，取得了豐碩的成果。僅在哈法亞油田攻關中獲得系列國家專利、10多項獨家技術，突破了國外技術壟斷，助力中國石油在哈法亞油田開發(fā)與建設中取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益，在中東大大提升了中國形象。例如：

（1）一次建站1000萬t/年，世界同類最大，整體技術國際領先（見圖2）;

（2）單列單臺300萬t年重質原油處理工藝及配套技術，國際領先;

（3）首次引入BOWTIE和FSA等20多項安全與環(huán)保分析技術，分析手段國際領先，保障工程本質安全;

（4）首次使用全天候無限點WRENCH設計系統(tǒng)，全數(shù)字化三維共享，實現(xiàn)各專業(yè)施工零沖突;

（5）首次在中東地區(qū)開發(fā)與應用天然氣無煙火炬技術，大幅降低了當?shù)丨h(huán)境污染;

（6）首次應用有限元分析技術，大幅提高多點載荷下的帶肋球殼罐頂承壓能力，達10倍以上，填補行業(yè)空白;

（7）首次在含硫、重組分濕氣環(huán)境下，采用改進的全流程密閉零排放工藝系統(tǒng)，站場沒有一點臭雞蛋味、超過美英和伊拉克的環(huán)?？刂茦藴?

（8）首次在高腐蝕環(huán)境大型站場全面采用玻璃鋼地下管網(wǎng)，管徑最大24";

（9）首次在海外采用臥式深床核桃殼過濾技術，大幅提高處理效率;

（10）首次將大型站場管廊設計標準化、體系化，提高設計效率，精準開料;

（11）首次自主研制國內第一臺、尺寸最大超級雙相鋼浮頭式換熱器;

（12）發(fā)明用于油氣田的多種數(shù)據(jù)源集成管理方法及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)油田管理全周期的數(shù)字化、安全生產的可視化、分析預測的智能化;

（13）首次采用電脫水、電脫鹽自循環(huán)摻水工藝，提高電脫水脫鹽效率，節(jié)水率達50%;

（14）開發(fā)設計“高風險地帶五道防線主動防護技術”，首次引入主動防護的安全理念，營地和主要站場設置“五道防線”絲網(wǎng)-壕溝-土堤-崗樓-圍墻，輔以周界報警、視頻監(jiān)控、公共廣播、應急指揮等通信手段，確保在高風險地區(qū)生產和生活的絕對安全;

（15）采用國際先進投資估算軟件QUE$TOR，投資控制手段國際先進;

（16）執(zhí)行了可復制推廣的質量管理模式《哈法亞油田地面工程項目群綜合管控策略》，從總體策略上保證哈法亞項目部有質量、有效益、可持續(xù)發(fā)展;

（17）成功研發(fā)應用位列國際前沿的哈法亞油田數(shù)字化平臺。哈法亞項目成為中國石油國外項目中第一個實現(xiàn)3G 網(wǎng)絡的項目;

（18）首次使用了輕量化站場巡視軟件Ezwalker和虛擬現(xiàn)實手段進行異地協(xié)同模型審查，極大地提高了模型的真實性和準確性;

（19）首次采用大型河水真空除氧技術，處理效果是國內同類設備的3～5倍;

（20）開發(fā)特色油田固體廢物無害化處理技術，建成中石油在海外油田開發(fā)中第一個綜合性廢物管理項目——哈法亞垃圾處理場;

（21）大力推廣lesson learnt匯編和checklist。將哈法亞一期、二期成功的經(jīng)驗和收獲的教訓匯總形成各專業(yè)的lesson learnt，匯編各專業(yè)工作檢查表，在三期中大規(guī)模應用，大大提高設計質量、降低錯誤率，并為公司留下了寶貴的設計過程控制資產。

4? 實施效果

（1）總體規(guī)劃對DPSC合同實現(xiàn)合理突破，推遲天然氣處理廠和原油外輸管線及儲罐的建設時間，大幅度減少前期投資10億美元。這兩項措施將項目內部收益率提高3%。

（2）總體規(guī)劃提前實現(xiàn)初始商業(yè)產量，比DPSC合同規(guī)定提前一年半，并將初始商業(yè)產量提高到500萬t/年，比DPSC合同規(guī)定高150萬t/年，這將項目內部收益率提高1.15%。

（3）總體規(guī)劃以“最小的投資、最短的時間實現(xiàn)最高初始商業(yè)產量”為原則，優(yōu)化設計，降低投資，早期500萬t/y產能地面工程投資僅3.88億美元，僅相當于中國石油海外油田地面工程建設投資控制標準的40%，為海外工程樹立了標桿。

（4）在CPECC的長期技術攻關和快速建設下，給伊拉克政府和米桑省帶來了非常豐厚的經(jīng)濟收入，為伊拉克百姓帶來了6萬多個就業(yè)崗位，帶動了伊拉克米桑省的經(jīng)濟騰飛。

（5）哈法亞項目各期項目均一次提前投產成功，打造了高標準、高質量、高水平樣板工程，在中東地區(qū)樹立了“中國創(chuàng)新”的耀眼品牌，“中國創(chuàng)新”令中東各國驚嘆，令國內外同行欽佩。該項目充分發(fā)揮設計創(chuàng)新的龍頭作用，使中國公司成為在伊拉克高端市場第一個、也是唯一成功完成特大型整裝油田項目的非西方公司。中國石油哈法亞項目使原戰(zhàn)地荒漠上短時間崛起了一座高標準、高質量、高水平的現(xiàn)代化超巨型綠色油田，被伊拉克政府和人民高度稱贊。榮譽不僅來自中國石油人的鐵人精神，更來自不斷創(chuàng)新。CPECC項目設計人員結合工程實際，不斷開展技術攻關活動，并取得系列創(chuàng)新成果，助推了中國石油在伊拉克和中東地區(qū)的優(yōu)良品牌形象，在國內外油田建設史上創(chuàng)造了奇跡。

（6）10年以前西方大石油公司在中東地區(qū)“一統(tǒng)天下”，如今中國石油領跑中東海外高端市場，CPECC北京設計分公司設計品牌耀眼中東，CPECC在中東地區(qū)市場潛力巨大，許多中東石油公司熱烈歡迎CPECC承攬他們的石油工程地面建設項目，例如哈法亞天然氣處理廠項目、哈法亞注水增壓站升級項目、格拉芙原油處理列項目、巴士拉天然氣處理廠（BNGL）施工項目、魯邁拉大罐安裝項目、阿聯(lián)酋巴布項目等大項目紛至沓來。

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