南海某FPSO内转塔型单点电缆在线更换

骆金龙

摘 要：南海某油田群由一艘FPSO及多个井口平台组成，该FPSO通过内转塔单点系泊系统固定于作业区域。油田群主发电机位于FPSO，10.5kV电力经单点电滑环、两条动态电缆及海底电缆输送到井口平台。动态电缆铺设完成后绝缘过低，不满足安全使用的要求，必须进行更换。油田技术人员优化单点厂家方案，提出了在线更换的方案，并成功实施，避免了因停产而造成的产量损失。

关键词：FPSO 单点 电滑环 动态缆 更换

中图分类号：TE95 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）02（a）-00-02

某油田群FPSO至平台动态电缆铺设完成后，检查发现电缆对地绝缘仅1MΩ，不满足安全使用的要求。经过进一步检查和分析，问题是由单点上接线箱和下接线之间的电缆存在缺陷引起。为了保证油田群电力系统的安全运行，该油田决定对此段电缆进行更换。

1 该油田群FPSO电力传输及单点滑环

1.1 单点10.5kV电力系统

该FPSO通过两条海底动态电缆给井口平台供电。如图1所示，电源取FPSO上部模块MCC的10.5kV母线，通过常规电缆连接到单点舱外上甲板的接线箱①，然后从接线箱①连接至单点内部的高压电滑环②的动滑环，再从高压电滑环的静滑环连接至单点底部接线箱③，最后连接海底动态电缆，把电能输送至井口平台。

需要更换的电缆位于单点外部接线箱①到单点底部接线箱③之间。

1.2 单点滑环

单点系泊系统的作用是使FPSO以单点为轴随风、水流而转动，并通过单点的转接，将井口平台生产的原油输送至FPSO进行处理、储存；而FPSO发出的电力则通过单点滑环、海底电缆传输到井口平台。单点滑环自上而下分别为光纤滑环、液压多功能滑环、高压电滑环和生产滑环。

光纤滑环：通信系统的光纤从这里转换，连接FPSO与平台之间提供电话、网络、生产信号。

液压多功能滑环：为单点传输惰化用的氮气、ESD液压源，以及实现泄放、闭排罐透气、闭排罐排液等功能。

电滑环：电力通过滑环转到海缆后传输到平台。

生产滑环：FPSO与井口平台之间原油的转接口。

2 方案的确定和优化

2.1 厂家提供的电缆更换方案

根据电滑环厂家提供的方案，移除光纤滑环和液压多功能滑环后，单点ESD阀将失去控制，所以整个作业过程要求全油田停产，且时间长达7d，影響油田产量的完成。具体步骤如下。

（1）全面停产。

（2）拆除光纤及信号电缆，移除光纤滑环。

（3）拆除液压、氮气管线，移除多功能滑环。

（4）拆除高压电滑环进线电缆，拆除电滑环外罩，拆除电滑环出线电缆。

（5）更换单点外部接线箱至单点底部接线箱之间的动力电缆。

（6）回转电滑环进出线，安装电滑环外罩。

（7）回装多功能滑环，连接拆除的管线。

（8）回装信号滑环，连接光纤电缆。

（9）单点电缆打压测试，测试相关信号。

（10）全面恢复生产。

2.2 方案的优化，实现不停产更换单点电缆

2.2.1 改变单点ESD液压控制模式

将ESD自动控制变为手动控制，解决单点ESD阀失效的问题。油田技术人员通过管线将事先准备好的手动液压泵直接连接到ESD阀，采用外接手动液压泵的方式控制ESD阀。即直接通过手动打压打开ESD阀，手动泄压关闭ESD阀。

2.2.2 采用新的通信技术，确保通信通畅

光纤滑环拆除后，FPSO与井口平台的通信全部中断，FPSO无法实现井口平台的实时监控。为了解决这一问题，制定了3项临时管理措施：一是井口平台安排24h有人值守；二是生产对讲机和航海67频道处于监听状态；三是油田临时加装微波通信系统，解决FPSO的网络和电话中断的问题。

2.2.3 井口平台安装临时发电机，保障生活和生产用电

井口平台提前安装一台临时发电机，承担平台的生活和生产用电。

2.2.4 优化施工工序

根据现场实际情况，优化了设备和配件的运输、场地摆放、人员调配、施工步骤，将施工时间由7d缩短至4d，比计划提前了3d时间。

2.3 风险控制

针对边生产边施工的方案，油田组织生产技术人员运用HAZOP分析和JSA工具对涉及风险进行评估，并制定可行的应对措施。

风险一是FPSO生产发生关停，工艺系统进口的ESD阀关闭，单点ESD阀无法立即关闭，将造成油滑环憋压、渗漏。油田组织人员对来油平台出口压力高高关停值逐个检查，确认单点油滑环设计压力值高于井口平台油管出口压力高高开关的关停值。

风险二是单点舱内发生油气泄漏，无法及时关闭单点ESD。主要采取了3点措施：（1）对单点舱内报警探头、消防系统检查，并确认处于完好状态；（2）加强单点舱内的通风；（3）单点舱内一旦发生油气泄露，现场值守人员可立即手动关闭单点ESD阀。

3 使用效果评价

FPSO单点电缆更换后，绝缘值最低达到3.3GΩ，各项性能满足技术标准和使用要求，为油田电力的安全输送提供了保障。

4 结语

通过优化方案，成功实现FPSO单点电缆在线更换，不仅消除了因电缆绝缘低给油田群电力系统带来的安全运行隐患，降低了产量损失，更开创了FPSO内转塔型单点电缆在线更换的先河，为同类作业提供了成功的借鉴。

参考文献

[1] 《海洋石油工程设计指南》编委会.海洋石油工程FPSO与单点系泊系统设计[M].北京：石油工业出版社，2009.

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