滩海油田人工岛地面工程建设思路

朱昭宇(大港油田滩海开发公司 300280)

一、人工岛地面工程面对的技术难题及总体规划思路

人工岛集钻井、采油、原油处理集输等功能于一身，如何使地面工艺既满足开发生产的需要，又要满足海上各项建设标准的要求，面对的主要问题有：

1.海上建设寸土寸金，人工岛场地有限，生产设施的平面布局困难很大。

2.传统的地面工艺流程长，地面系统复杂，且系统效率低、能耗高、运行成本高。

3.由于岛上操作人员少，所以对设备的自动化要求程度高。

人工岛地面工程建设要总体规划，合理布局，优化设计，减少投资风险，实现安全、环保，走高效科学合理开发之路。大港油田通过多年研究和实践积累，目前已经形成了较为完善的人工岛地面工程工艺技术。埕海1-1人工岛即要考虑人工岛的建设规模，平面布局，功能设置及工艺流程，又要考虑将来滚动开发以及邻近油田的配套建设，最大限度地避免重复建设。平面规划布局：埕海1-1人工岛分为钻井区、辅助生产区、变配电区、注水区、加热区、生产区。面对油气生产区140m×70m的有效面积内，同时满足开发生产和海上建设标准、安全规范的需要，生产设施的平面布局困难很大。经工程技术人员的多次论证，确定了立体化的双层布置的方案，并预留滚动开发所需的扩展空间。

二、优化设计在人工岛地面工程中的应用

1.井口配套工艺灵活改进

埕海1-1人工岛采用了井口槽技术，减少了钻采平台的建设投入，并且为今后的开发生产管理和安全管理提供了方便。但是在108m×5m的井口槽内布置76口井已经非常紧张，而计量汇管、生产汇管均布置在井口槽内。正是由于滩海油田的特殊性，井口和单井产液计量设施较近，最长仅为300mm，因此陆上传统的生产、计量阀组显然无法摆放。面对上述困难，通过研究论证，在原油凝固点较低(-26℃～-30℃)，单井产量较高并且井口温度适合采用常温集输流程的情况下，大胆选用自动三通阀调节阀组与多相流量计相结合，配以DCS过程控制系统，每口井仅以单阀便实现了计量、生产的远程切换。

2.油气分离、原油脱水工艺的优化设计

人工岛的油气分离、原油脱水采用的是高效三相分离器，此技术也已在陆地油田广为使用。有所不同的是，考虑到尽可能地减少占地面积、简化生产工艺，通过设计人员和高效三相分离器生产厂商共同优化设计，充分利用变频调速技术，大胆地简化掉外输油泵前的缓冲罐，仅通过高效三相分离器和外输油泵实现了油气分离、原油脱水和外输的目的，在实际生产运行中经受住了考验。

3.污水处理技术大胆简化

随着开发时间的延长，油田综合含水上升，采出的水量会大量增加，为使污水处理后的水质各项指标达到注水水质标准要求，埕海1-1人工岛污水处理系统设计规模按9500m3/d，一次设计分期实施。污水处理工艺中应用一体式含油污水处理装置，单台处理能力85m3/h。其特点是集斜板除油、核桃壳过滤和改性纤维球过滤于一体，配以自动反冲洗装置，系统自带PLC控制柜，具有结构紧凑、性能优越、自动化程度高等特点，非常适合于海上油田的开发建设。另一项成功技术措施是大胆地简化掉注水泵前的喂水泵，通过一体式污水处理机处理后的污水直接进入柱塞泵的进口，这也是设计中的一项创新。

4.设备撬装化的应用

在项目建设中，针对主要大型设备如污水处理装置、三相分离器、三相计量装置、等均采用撬装化采购，具有结构紧凑、占地面积小，现场安装连接方便、功能独立性强，并且可实现厂内预制，大大减少了现场工作量，缩短了建设周期。

5.井口控制盘安全控制技术的应用

该系统的特点是：根据井口的压力变化、温度变化，通过控制盘预先设定的参数进行对比和控制调节，再经控制管路控制井下及地面的安全阀，从而达到安全控制的目的。具有技术先进、安全性能高、操作方便、运行平稳等特点，在海上油田也已广泛应用。

6.控制系统安全先进

人工岛上操作人员少，因此要求有安全可靠的自动控制系统。出于安全考虑，井场控制系统由两套基本功能不同、相互独立的部分组成，即：过程控制系统PCS和安全系统SCS。井场过程控制DCS系统基本功能是提供数据采集、过程控制、报警指示、报警记录、历史数据存储、生产报表打印，并为生产操作员提供操作界面。通过终端人机界面显示工艺过程参数值以及工艺设备的运行情况，多画面动态模拟显示生产流程及主要设备运行状态、工艺变量的历史趋势。通过终端人机界面，操作员能够修改工艺参数的设定点，并控制设备的启停。

三、工程实施效果

1.提高了系统工艺适应性

油井在线远传计量系统的建设，撤消了计量分离器和计量阀组，简化了单井集油工艺流程，优化了集油管网结构。水井井口计量、调节配水技术的应用，撤消了配水间，简化了水井工艺流程，缩短了管道输送距离，降低了管损。高效三相分离器和一体式污水处理机的应用，大大减化了油水处理工艺，同时又撤消了缓冲油罐和喂水泵，使工艺更为简捷高效。设备撬装化的应用，不仅缩短了建设周期并减少了施工难度。

2.社会效益和经济效益显著

通过优化设计、合理布局，减少了生产系统的占地面积，工程用料相应减少，并为将来的滚动开发预留出拓展空间，经济效益显著。先进的工艺技术为生产动态管理提供了条件，表现在油井生产数据可视化、集中化，便于现场管理人员及时掌握生产动态；光纤通信建设可使生产数据通过以太网上传至管理层、决策层，为上级管理层掌握生产动态提供了条件，为及时有效地决策提供了保障。