張兵*

（中國石油天然氣勘探開發(fā)公司）

張兵. 海外油氣田地面工程設(shè)計審查能力的提升. 石油規(guī)劃設(shè)計，2014，25（3）：23～24，27

自20世紀(jì)90年代實施“走出去”戰(zhàn)略以來，中國石油經(jīng)過20年的跨越式發(fā)展，建成了五大油氣合作區(qū)和四大跨國油氣輸送通道，為國家能源供應(yīng)和社會發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。隨著新項目的開發(fā)和建設(shè)，海外新建油氣田產(chǎn)能規(guī)模逐年增加，投資持續(xù)增長。在地面工程建設(shè)中，為達(dá)到“提高全球化運(yùn)營效率和管控能力，提升發(fā)展質(zhì)量和效益水平”的目標(biāo)，需從源頭抓起，通過設(shè)計審查來優(yōu)化設(shè)計，加強(qiáng)投資與成本控制，從而提升海外業(yè)務(wù)質(zhì)量及效益。本文結(jié)合工程實例，對如何提高海外油氣田地面工程設(shè)計審查水平進(jìn)行探討。

1 跨越地面和地下專業(yè)局限

在國內(nèi)油氣田開發(fā)中，長久以來形成的“地面完全服從地下；地面工程為油藏和采油工藝配套”的習(xí)慣做法，使得地面工程處于被動服務(wù)的地位，不利于整體方案的優(yōu)化。海外油氣田開發(fā)中，需要協(xié)調(diào)地面（地面工程）和地下（油藏工程、采油工藝）的關(guān)系，充分考慮投資和效益，提高方案的綜合水平。

阿爾及利亞 438B項目有多個小油田需要投入開發(fā)，開發(fā)方案為先自噴開發(fā)、后氣舉采油。然而，幾個油田之間相距較遠(yuǎn)，且個別小斷塊油田只有幾口井。如，KG區(qū)塊轉(zhuǎn)注后只有2口生產(chǎn)井，且距離規(guī)劃的中心處理站 37km；HEB區(qū)塊轉(zhuǎn)注后只有 3口生產(chǎn)井，且距離規(guī)劃的中心處理站 33km。根據(jù)438B項目油田布局分散、開發(fā)效益較低等具體情況，設(shè)計審查時專家組提出，若要大幅降低地面工程投資，需要進(jìn)一步結(jié)合地面和地下。根據(jù)區(qū)塊特點，采用不同的采油方式，同時，要求將KG和HEB區(qū)塊的2個油田接轉(zhuǎn)站優(yōu)化為混輸計量站。通過項目公司與資源國國家石油公司的溝通，最終將 KG和HEB區(qū)塊油井的舉升方式調(diào)整為螺桿泵舉升，地面建設(shè)投資相應(yīng)減少約3000萬美元。

尼日爾二期項目最初方案計劃若干個油氣區(qū)塊同時開發(fā)，其中，南部邊遠(yuǎn)的2個小斷塊油田均只設(shè)計3口井（目前各1口井），產(chǎn)量貢獻(xiàn)小，并且距離最近的油田接轉(zhuǎn)站較遠(yuǎn)，分別為93km和65km。根據(jù)油田具體情況和布局，設(shè)計審查時專家組建議優(yōu)化開發(fā)方案，這2個斷塊暫緩開發(fā)，待周邊有新的油田發(fā)現(xiàn)后再規(guī)?；度腴_發(fā)，從而降低地面工程投資。通過與開發(fā)部門的溝通，專家組的建議被采納，地面建設(shè)投資相應(yīng)減少了約1億美元。

此外，油田地面工程與外輸系統(tǒng)，即油田中心處理站與外輸首站毗鄰建設(shè)時要整體考慮，打破各自為政的獨立建站系統(tǒng)，從設(shè)施共享、運(yùn)行操作上協(xié)調(diào)設(shè)置，減少儲罐、加熱爐、喂油泵和公用系統(tǒng)的重復(fù)設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)計和運(yùn)行的共同優(yōu)化。

2 優(yōu)選適宜設(shè)計方案

低成本戰(zhàn)略在海外業(yè)務(wù)發(fā)展中極其重要，然而，有時資源國業(yè)務(wù)管理部門會提出過高的不合理技術(shù)要求。因此，在設(shè)計審查時需要綜合考慮，使生產(chǎn)工藝和自控水平與項目規(guī)模、項目特點相適應(yīng)，而不是一味地追求降低投資，同時，也不能無原則地接受資源國業(yè)務(wù)管理部門提出的不合理技術(shù)要求。

伊拉克哈法亞項目，地面工程三期伴生氣處理廠處理規(guī)模1133×104m3/d，組分中H2S摩爾百分比0.6%，商品氣中H2S含量要求不大于7.5mg/L。在概念設(shè)計中，硫磺回收工藝采用2級低溫（亞露點）克勞斯工藝，硫磺收率為 98.5%。設(shè)計審查時，專家組建議采用3級低溫克勞斯硫磺回收工藝，將硫磺收率由 98.5%提高到 99.2%，在投資增加不多的情況下，有效降低了尾氣中 SO2含量，有利于區(qū)域環(huán)境的空氣質(zhì)量，增強(qiáng)了操作人員的安全性和健康保障。

伊朗南阿德扎甘項目，設(shè)計規(guī)模為 1650×104t/a，生產(chǎn)井約200口。由于井流物腐蝕性較強(qiáng)，每個井場平臺設(shè)有緩蝕劑注入橇，同時，設(shè)有H2S、可燃?xì)怏w和火焰探測報警裝置。概念設(shè)計中，井口未設(shè)計遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，伊方提出增加井口的數(shù)據(jù)傳輸。在設(shè)計審查中，專家組認(rèn)為油田規(guī)模較大，井?dāng)?shù)相對較少，后期油田生產(chǎn)管理人員較少，且油田處于兩伊邊界巡檢不便，因此，支持在采油井場平臺增加 RTU（遠(yuǎn)程終端單元），實現(xiàn)監(jiān)控和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，從而提高油田自控和管理水平。

伊朗北阿德扎甘項目共有49口生產(chǎn)井，油田前期為自噴開發(fā)，后期當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆禃r，采取氣舉開發(fā)以維持產(chǎn)量穩(wěn)定。其中，Gadvan油藏的最大關(guān)井壓力為 32.9MPa，氣舉壓力為 11.0MPa。伊方提出，站外集輸系統(tǒng)進(jìn)處理站的閥門關(guān)斷時，井口管道、計量站和集油干線將面臨超壓的風(fēng)險，要求在井口的單井集輸管道上安裝 HIPPS（高完整性壓力保護(hù)系統(tǒng)）或者站外集輸系統(tǒng)按全壓設(shè)計。設(shè)計審查時，專家組認(rèn)為HIPPS系統(tǒng)造價過高，多應(yīng)用于海底油井或海上平臺，且伊朗受制裁影響無法采購HIPPS。另外，全壓設(shè)計要求按照油藏最大關(guān)井壓力進(jìn)行設(shè)計，由于不符合油田開發(fā)基本常識，因此，建議在單井管道上設(shè)計緊急關(guān)斷閥，集輸系統(tǒng)按4.0MPa壓力進(jìn)行設(shè)計。通過項目公司與伊方的多次溝通，最終采納中方專家組的建議。

3 根據(jù)合同模式把控審查方向

海外項目與國內(nèi)項目的最大不同之處是合同模式多樣，這就要求參審專家需了解合同模式和財稅條款，以便在設(shè)計審查中掌握尺度、把控設(shè)計方向。目前，海外油氣項目合同模式主要有礦稅制（現(xiàn)代租讓制）、產(chǎn)品分成合同、服務(wù)合同和回購合同等。除回購合同外，多數(shù)合同模式下，中方與資源國石油公司合作，或與資源國石油公司和合作伙伴組成聯(lián)合公司共同運(yùn)營，或主導(dǎo)作業(yè)，或參與作業(yè)；少數(shù)情況下，中方占有部分股權(quán)，由外方作業(yè)。

合同模式的差異導(dǎo)致了諸多不同，如，投資回收模式、資源國的監(jiān)管范圍和深度、股東協(xié)議的要求等。對于礦稅制合同模式，資源國政府不太注重具體的技術(shù)細(xì)節(jié)，尤其是中方占絕對多數(shù)股份的項目，因此，中方對技術(shù)審查較為嚴(yán)格；對于產(chǎn)品分成合同模式，若項目規(guī)模較大，則成本油回收池也較大，尤其是對投資已經(jīng)回收的后續(xù)建設(shè)項目，中方設(shè)計審查相對寬松；對于服務(wù)合同模式，由于初始投資對項目效益影響較大，因此，投資控制和審查較嚴(yán)，而對后續(xù)的工程則要求相對寬松；對于回購合同模式，投資回報是一個定值，且真正業(yè)主為資源國業(yè)務(wù)管理部門，建成后將由對方負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和操作，因此，中方基本接受其提出的合理要求。以上合同模式僅是基本原則，實際操作中還需要分析項目具體情況，如，礦稅制合同模式中，在不同的持股比例、不同的股東協(xié)議要求下，需要具體分析、區(qū)別對待。

4 掌握國際規(guī)范嚴(yán)把設(shè)計細(xì)節(jié)

在設(shè)計審查中，參審人員不僅需要掌握我國油氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時，也需要熟悉國際規(guī)范，如，API（美國石油協(xié)會）、ASME（美國機(jī)械工程師協(xié)會）、NFPA（美國國家防火協(xié)會）、IEC（國際電工委員會）等標(biāo)準(zhǔn)，從而做好海外油氣項目的設(shè)計審查工作。

我國的石油標(biāo)準(zhǔn)最初主要是借鑒前蘇聯(lián)，在不斷地修改、升版中吸取了API、BS（英國標(biāo)準(zhǔn)）、DIN（德國標(biāo)準(zhǔn)）等西方標(biāo)準(zhǔn)，但是，以API標(biāo)準(zhǔn)居多。因此，我國的石油標(biāo)準(zhǔn)在很多方面與API標(biāo)準(zhǔn)較為接近，甚至更為嚴(yán)格。但是，也有部分方面尚沒有明確的規(guī)定，如，API對石油、化學(xué)和天然氣工業(yè)用往復(fù)式壓縮機(jī)中間分離器集水箱容積的規(guī)定為“應(yīng)該滿足容納不低于15min預(yù)期產(chǎn)生的最大液體流量，不產(chǎn)生任何報警”，而我國標(biāo)準(zhǔn)中沒有對壓縮機(jī)級間分離器作詳細(xì)規(guī)定；在油田消防規(guī)范中，NFPA20規(guī)定消防水泵的性能曲線是一條平滑曲線，而我國規(guī)范對消防水泵并沒有詳細(xì)規(guī)定。國內(nèi)外規(guī)范的差異導(dǎo)致了技術(shù)和設(shè)備選用的不同，因此，需要審查專家全面了解各國規(guī)范的差異，處理好審查技術(shù)細(xì)節(jié)。

5 優(yōu)化簡化設(shè)計

了解和掌握當(dāng)前適用成熟技術(shù)，并在審查中推廣應(yīng)用，將會在很大程度上優(yōu)化設(shè)計、降低投資、減少操作人員、提高效益。

在尼日爾 Agadi油田開發(fā)方案中，原定新建油田接轉(zhuǎn)站一座，油井產(chǎn)液自井口集輸?shù)接吞锝愚D(zhuǎn)站氣液分離后，液相用泵輸送至已建中心處理站進(jìn)行處理，天然氣去新建火炬系統(tǒng)放空燃燒。設(shè)計審查時，專家組提出取消新建油田接轉(zhuǎn)站，改為建設(shè)混輸計量站，油井產(chǎn)液自井口集輸?shù)接嬃空竞螅蜌馑燧斨烈呀ǖ挠吞锝愚D(zhuǎn)站進(jìn)行處理；同時，根據(jù)該油田物性特點，將雙螺桿混輸泵改為單螺桿泵，從而更好地適應(yīng)油田生產(chǎn)和降低投資。通過優(yōu)化設(shè)計，投資額減少了約21%。

6 結(jié)語

海外項目設(shè)計階段的劃分與國內(nèi)不盡相同，但是，大體上可對應(yīng)國內(nèi)的方案、概念設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計。審查要點在不同的階段各有側(cè)重，整體方案優(yōu)化的關(guān)鍵在方案階段，確定適宜合理的技術(shù)水平和適用成熟的先進(jìn)技術(shù)主要表現(xiàn)在概念設(shè)計階段，對于合同的理解和國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的掌握主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)計和概念設(shè)計階段。因此，在設(shè)計審查中，審核專家需要把控審查要點，提升審查能力，從多角度優(yōu)化設(shè)計，提升海外業(yè)務(wù)質(zhì)量及效益。