对标优化在某油田前期研究中的应用

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(中海石油(中国)有限公司天津分公司 渤海石油研究院，天津 300459)

0 引 言

国际油价的下跌给海洋石油新油田开发带来了严峻的挑战，众多新发现油藏在此低油价情况下经济效益无法达到内部收益指标要求，只能暂时搁置。以往对标设计的重点主要是为了缩短设计和建造工期，提高油田开发效益，例如：渤海绥中36-1油田Ⅱ期工程主要从海上油田的开发规模、海上油田所处的环境情况、平台的处理能力及操作者的要求等方面考虑开展平台标准化设计[1]；南海北部湾的涠洲12-8 W油田和涠洲6-12油田，主要从平台结构、总体布置、设备等专业角度开展井口平台上部组块的标准化设计[2]。

不同于以往对标设计的理念，本文对标优化研究主要为探索降本增效途径，最大限度地减少工程建设投资，重点对10年工程设计时间跨度内各专业在前期研究中的差异进行分析比对，并对各专业同时进行可研、ODP设计成果文件的对标优化研究。基于简易设计、实用的原则，结合专题研究和投资差异分析，在保证满足规范和使用要求的前提下选择最经济的设计方案，梳理出设计中的关键优化节点，力求优化设计、降本增效，节约工程费用，提高项目的经济效益指标。

1 对标平台的选择

根据该油田的主要生产功能，结合其产能规模、油品物性以及海域水文地质条件等因素，对10年前同等油价下的相似平台开展甄选和比较，并进行对比[3]。对标研究主要从油、气、水、液、注水量处理规模、井槽数、外输方式、生活楼定员以及修井机选型进行对比和分析[4]。结合油品物性及海域水文地质条件等因素，筛选出A油田、B油田等符合优化研究定位的对标平台，进行对标研究，结果见表1。

表1 对标平台对比分析

由表1中可以看出：所选对标平台生产规模等设计基础数据与本项目相近，且对标平台研究评价油价也处于低油价时期。因此，选取的对标样本具备较好的参考价值。

2 对标模式的优化

不同于以往前期研究的对标模式，本次对标优化研究采用各专业同时进行对标的模式，对标侧重点也转变为找出10年间各专业设计上的差异，其最终目的是为了寻求10年前低油价时期低投资费用的设计理念，以及当时老油田前期研究设计的亮点，从规范更新、安全理念升级以及设计人性化考虑等多方面探讨优化设计的可能性[5]。本文以中心平台对标为例，阐述该对标理念。

(1) 总图专业对标。主要从工作点间距、甲板面积、房间面积、甲板层高、甲板面积使用率等指标进行对比分析[6]。通过对标，充分优化甲板布局，中心平台甲板面积也由可研阶段的10 167 m2缩减至9 725 m2，井口平台甲板面积由4 232 m2缩减至3 812 m2，共节省面积862 m2。总图专业中心平台对标优化结果见表2。

表2 总图专业对标优化结果(中心平台)

(2) 工艺专业对标。主要从原油系统、生产水系统、燃气系统、注水/水源井系统、公用系统等形式、流程、涉及的设备的规格和尺寸等数据进行对比和分析。

(3) 机械专业对标。对工艺系统、公用系统及电站进行逐台设备的对标分析，降低部分设备设计规模，包括减小淡水、柴油储罐容积，取消注水增压泵，优化降低锅炉功率等，降低设备费用。优化设备外形尺寸，减小设备占地面积及房间尺寸。

(4) 电气专业对标。重点针对电气房间面积，包括主开关间、主变压器间、电潜泵控制间、电潜泵变压器间，分析不同时代房间差异的原因，优化电气房间尺寸。电潜泵控制间采用有源滤波，电潜泵变压器间采用变压器双层布置，同时优化不间断电源，降低费用。电气专业中心平台对标优化结果见表3。

表3 电气专业对标优化结果(中心平台)

(5) 仪表专业对标。针对系统点数、机柜数、操作站数量、其他操作站、操作区使用面积、机柜区使用面积、中控室使用总面积进行对标分析。优化中心平台和井口平台中控室控制系统规模，优化豪华配置，减少中控室面积，降低设备投资。

(6) 安全专业对标。平台房间及甲板面积减小，对标分析消防水系统、气体灭火系统，优化降低安全设备费用。

(7) 结构专业对标。针对甲板面积、主桩入泥深度、组块(包括附属结构)重量、生活楼、导管架、钢桩、隔水套管进行对标分析。组块、生活楼、导管架及钢桩重量降低，节省钢材重量。

(8) 海管工艺/结构专业对标。对海管的设计压力、设计温度、内管直径、内管壁厚、外管直径、外管壁厚、钢材总重进行分析研究，降低海管总体投资。

(9) 舾装专业对标。结合老平台设计理念，优化生活楼重量。

(10) 经济专业对标。主要从工程方案及工程量、市场价格、定额取费、施工提效等方面进行深入对标分析，降低投资费用。相比于常规建设平台，降低项目总投资约6亿元，具有显著的经济效益。

经过各专业对比分析，找出差异点，并分析原因，为后续针对差异源头进行技术分析、比较和最终的优化提供基础。

3 优化研究及分析

将新建平台各专业模拟计算得出的技术参数与对标老平台各专业技术参数进行详细的对比分析，找出相同点及差异点进行深入研究，对老平台的油田设施进行分类、总结，取其成熟的开发技术及设计经验；基于设计简易、实用的原则，结合专题研究和投资差异分析，在保证满足规范和使用要求的前提下选择最经济的设计方案。

以工艺专业为例，按照10年前的设计思路，对比分析对标平台处理规模、工艺设施和各系统差异，提出优化方案，开展水系统氮气密封和燃料气密封方案比选研究。在满足规范要求和平台生产运行安全的前提下，简化工艺系统，优化部分设备规格和数量。水系统燃料气和氮气密封方案比选结果见表4。10年前水系统普遍采用燃料气密封，随着水系统密封形式的发展，现已普遍采用氮气密封。对燃料气和氮气的气源、溶解度、腐蚀性、气泡粒径和数量、气浮效果和厂家反馈的实际使用问题进行比选，结合气浮选器实际处理效果及经济性，推荐水系统采用氮气密封。

表4 水系统燃料气和氮气密封方案比选

4 结 语

采用各专业同时进行对标分析的模式，将新建平台各专业模拟计算得出的技术参数与对标老平台各专业技术参数进行详细的对比分析，找出相同点及差异点进行深入研究。同时，结合专题研究和投资差异分析，在保证满足规范和使用要求的前提下优选最经济的方案。通过对标研究，相比于优化前平台设计，降低项目工程设施总投资约6亿元，显著地提高了项目的经济效益。采用该对标优化研究思路具有较好的推广和应用价值，也可为今后新油田开发项目降本增效、提升企业的市场竞争力提供借鉴。

[1] 张晖,杨思明,沈晓鹏,等.海上平台标准化研究及其在北部湾的应用[J].中国造船,2011(A02):540-543.

[2] 周平堂,陈敦海,蒋铁流.对标管理在油田中的应用研究[J].企业研究,2013(04):37-38.

[3] 胡晓明,杨晓刚,谢彬,等.海洋石油平台标准化设计在渤海绥中36-1油田Ⅱ期工程中的应用[J].中国海上油气(工程),2003,15(03):10-13,60.

[4] 曲兆光,吴景健,钱欣,等.标准化平台设计法在渤海油田的应用和建议[J].中国海洋平台,2015,30(06):7-11.

[5] 李捷,王艳萍,侯金林.海上固定平台生活楼标准化设计[J].石油工业技术监督,2016,32(07):16-19.

[6] 刘俊相,崔国庆.海上平台标准化设计[J].规划设计,2014,33(12):39-40.