海洋平台生产流程改造及效果分析

李杨(中海石油(中国)有限公司， 天津 300452)

海洋平台生产流程改造及效果分析

李杨(中海石油(中国)有限公司， 天津 300452)

为了应对油田产量高峰期的到来，解决生产流程上的工艺处理瓶颈问题，平台改造处理流程的分离方式，生产流体只进行气液分离，然后天然气和井液分别通过管道输送到陆地处理厂。在当前国际市场原油价格低迷的情况下，该项改造方案增加设备少，操作简单，减少投资，减轻由于原油上产带来的投资压力，并满足生产需要。

流程改造；油气直输；处理量扩容；天然气回收

1 油田概况

A油田群是由分散的三个油田组成，位于浅海且靠近陆地。自然地理条件为这个油田群统一开发，减少大量资金投入、优化工艺设备、减少设备维修工作量、减低原油生产开发成本，以及控制投资和安全风险，提供了有利条件。

三个油田共9个生产平台和1个陆地终端处理厂。生产平台编号为WHPA/WHPB/WHPC/WHPD/WHPE/WHPF/ WHPG/WHPH/WHPK，陆地终端厂CPF由原油处理厂、污水处理厂和新建设的天然气处理厂三部分组成。

生产平台主要作用进行原油伴生气的分离，处理设备主要分为井口采油树、控制盘、生产管汇、一级分离器、二级分离器和三级分离[1]，稳定的井液利用外输泵通过管道输送到陆地处理厂，其他为公用设备发电机、空压机及电力控制柜等。

在油田开发初期，开发方案只要原油、不要气，大量天然气在生产平台就地通过火炬放空烧掉，这样开采污染环境、浪费天然气能源、没有做到节能减排和降本增效，油田的经济效益也受到严重影响。如何安全地利用天然气[2]，并创造良好的经济效益、社会效益及环境效益，是摆在油田开发者面前的一道难题。

宏观思考，统筹油田上下游联动开发。减少上游油气处理工作量，将油气直输到下游。陆地处理厂增加油气分离处理设备，加强油气处理分离能力。秉承这一开发生产的原则，上下游协调联动进行项目改造。

2 平台流程改造

为了实现油气直输，生产平台原油处理流程进行部分适应性改造。原有处理设备为油气三级处理，各个设备为串联运行。油井来液进入生产管汇，汇总后流入油气一级分离器、二级分离器和三级分离器，从三级分离器脱气后的原油维持常压依靠重力作用流到外输泵，经过外输泵增压后输送至陆地处理厂。原油伴生气经过生产设施分离出来后，天然气通过高压火炬和低压火炬在平台就地全部烧掉。

流程改造后，测试分离器、一级和二级分离器为并联模式运行。油井来液经过生产管汇，自压流入测试分离器、一级分离器和二级分离器，这三个分离器保持并联操作模式。经过分离器处理，大部分天然气从原油中分离出来，自压10kg通过天然气管道输送陆地天然气处理厂[3]。部分没有分离出来的天然气与原油一起，不经过外输泵增压，通过原油管道自压10kg混输至陆地原油处理厂。目前,三个平台完成流程改造。

3 流程改造前后分析

流程改造前后对于操作管理和维修管理影响很大。改造前，没有人对原油和天然气直输成功持有100%的信心，尤其是对原油直输，大多数人抱着试试看的态度。天然气和原油直输成功，在诸多方面取得良好业绩，对于将来其他项目改造起到积极指导和借鉴作用。

(1)处理流程平稳 改造前流程处理能力约为6700m3/d，原油和天然气经过三级分离器处理分离。由于操作人员经验和能力不同，加上DCS集散控制系统反应较慢，时常出现第三级分离器原油冒罐现象，造成低压火炬系统产生大量黑烟。流程改造后，测试分离器、一级分离器和二级分离器并联运行，处理能力约为原来2倍。天然气分离后，直接自压10kg外输下游终端处理厂。原油和生产水混合液经过一个分离器处理，自压10kg外输下游终端处理厂[4]。改造后流程操作简单，对于液位和压力等参数易于控制和调整，减轻操作人员的操作压力和操作强度。运行一年多以来，流程没有出现分离器冒罐现象。

(2)化学药剂注入 流程改造前加注的化学药剂有消泡剂、破乳剂、絮凝剂和杀菌剂等。改造后，原油和天然气经过一级分离和处理，通过管道直接输送到下游处理厂。因此，流程经过试验、逐渐减少化学药剂注入量，最后停止药剂注入。有些药剂需要外加柴油作为稀释剂，停注化学药剂的同时也减少柴油的消耗量。同样，化学药剂注入泵和撬装的维修工作也停止，此外还节省消耗的电能。

(3)外输泵操作与维修 外输泵分为电动外输泵和气动外输泵两种，一个平台上平均有2台电动外输泵和3台气动外输泵，而且设备老化严重，维修工量很大。流程改造后，外输泵全部停用。在油田降本增效方面，外输泵停用是一个亮点。

(4)天然气回收 平台灭掉低压火炬，实现天然气直输终端天然气处理厂，最大限度减少天然气放空量。每天持续向下游供气，实现天然气回收每天50万方，产生较好的经济效益。

(5)操作和维修 流程改造后，处理分离器相对改造前控制简单，流程平稳。化学药剂注入泵、外输泵等设备停用，维修工作量显著减少。为此，减掉机修工和电工各1名。

4 结语

流程改造，需要现场反复调研，既要经验丰富、又要大胆创新，因地制宜地制定计划。从实际需要出发，兼顾安全性、可操作性和经济性等方面，制定施工方案及投产方案。本次流程改造，取得诸多方面的益处，达到改造目的及突破流程处理瓶颈的问题，使得平台处理能力扩容，操作简单、流程控制平稳，减少设备维修工作量。

[1] 李杨.曹妃甸油田空压机系统改造[J].通用机械,2009,79(4):54-57.

[2]李杨.LNG船舶建造的HSE管理[J].安全与环境工程,2011,18(5):80-82.

[3]李杨.LNG船码头锚链安装的安全管理[J].安全与环境工程,2012,19(2):103-105.

[4]HKVersteeg，Computational WMalalasekera.An introduction to fluid dynamics: the finite volume method[M].Wiley,New York,1995：112-126.