常偉(中海石油(中國)有限公司天津分公司,天津 300452)
渤海某油田輸氣海管臨時(shí)轉(zhuǎn)換為混輸海管的成功應(yīng)用
常偉(中海石油(中國)有限公司天津分公司,天津 300452)
我國海洋蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源。在海洋石油工業(yè)的發(fā)展中會(huì)遇到各種不同的問題,渤海友誼號(hào)FPSO計(jì)劃停產(chǎn)檢修,導(dǎo)致渤中26-2油田和渤中13-1油田原油無法進(jìn)行外輸,面臨著關(guān)井停產(chǎn)問題,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益,針對(duì)這一難題,本文將對(duì)渤中26-3油田至渤中26-2油田之間的輸氣海管臨時(shí)反向輸油的措施方案進(jìn)行研究,然而海管內(nèi)介質(zhì)的不同,反向輸送原油面臨著諸多巨大的問題,加之以往的類似情況少之又少,沒有經(jīng)驗(yàn)可循,為保證油氣安全連續(xù)地正常輸送,采取了一定的針對(duì)性措施進(jìn)行解決。針對(duì)該項(xiàng)目氣海管輸油作業(yè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)類似的項(xiàng)目具有借鑒意義。
輸氣海管;混輸海管;溫度;凝固
渤中26-3油田位于渤海海域南部,由WHPA平臺(tái)(綜合平臺(tái))和WHPB(無人平臺(tái))組成。渤中26-3油田的高壓天然氣通過氣海管輸送至渤中26-2油田,和渤中26-2高壓氣一塊輸送至友誼號(hào),原油開發(fā)依托渤中25-1油田。友誼號(hào)FPSO計(jì)劃在2014年10月中旬停產(chǎn)檢修39天。在友誼號(hào)FPSO臨時(shí)停產(chǎn)期間,渤中26-2WHPA至渤中28-1SPM海底管線停輸,為了維持渤中26-2/13-1平臺(tái)正常生產(chǎn),考慮利用渤中26-3平臺(tái)至渤中26-2平臺(tái)的輸氣海管反向輸送原油至渤中26-3WHPA,經(jīng)過渤中26-3WHPA的原油處理流程,混合26-3產(chǎn)液外輸?shù)讲持?5-1WHPD平臺(tái),再進(jìn)入海洋石油113FPSO外輸。同時(shí)渤中13-1和渤中26-2原油凝點(diǎn)較高,且該條海管為單層不保溫管道,渤海地區(qū)冬季寒冷,以至于渤中26-3油田輸氣海管在臨時(shí)輸油過程中會(huì)存在凝管等風(fēng)險(xiǎn),需要及時(shí)進(jìn)行解決。
渤中26-3 WHPA至渤中26-2 WHPA輸氣海管臨時(shí)反向輸送經(jīng)渤中26-2 WHPA處理后的原油。渤中26-3WHPA外輸泵的限制,除渤中26-3WHPA自身的外輸液以外還富余850m3/ d的處理能力。基于此,渤中26-3WHPA至渤中26-2WHPA輸氣管道臨時(shí)輸油的流量確定為850m3/d,該管道輸送原油的含水率低于1%。[2]
油水混輸存在凝管風(fēng)險(xiǎn)。原油含水率的變化將對(duì)輸送溫度產(chǎn)生一定的影響,隨著含水率的增大,輸送過程中的溫降將逐漸減小。渤中26-3WHPA至渤中26-2WHPA輸氣管道臨時(shí)輸油水力熱力計(jì)算基于極端低溫環(huán)境溫度,在渤中26-2WHPA原油不脫水(流體中包含原油850m3/d、水570m3/d),外輸至渤中26-3WHPA的流體溫度為30.5℃,高于原油凝固點(diǎn)10.5℃,滿足外輸?shù)囊?。但是在友誼號(hào)FPSO的停產(chǎn)期間原油含水率增加,出口溫度呈逐漸增高的趨勢(shì)。原油含水率達(dá)到30%,管道出口溫度高于凝固點(diǎn)。利用單層不保溫管道臨時(shí)輸油,輸送溫降過快使輸送過程存在凝管的風(fēng)險(xiǎn)。
3.1 解決原油凝固風(fēng)險(xiǎn)措施。對(duì)于渤中26-2WHPA合格原油臨時(shí)輸送,外輸原油的凝固點(diǎn)為20℃,在臨時(shí)反向輸送時(shí)管道的出口最低溫度為8.8℃,遠(yuǎn)低于原油的凝固點(diǎn),存在嚴(yán)重的管道凝固風(fēng)險(xiǎn)。為了避免原油凝管的風(fēng)險(xiǎn),在臨時(shí)輸送期間,建議渤中26-2WHPA的原油在本平臺(tái)不進(jìn)行脫水直接進(jìn)行外輸,可以有效的保證管輸溫度高于原油凝固點(diǎn),油水混輸?shù)耐廨攭毫?yīng)不小于1750KPaG。加注降凝劑可有效降低渤中26-2與渤中13-1原油凝點(diǎn),從而延長停輸后的處理時(shí)間,以及在渤中26-2或渤中13-1之中一個(gè)平臺(tái)關(guān)斷情況下,單平臺(tái)產(chǎn)液外輸?shù)陌踩?。由于反輸時(shí)間為10-11月份,采用冬季配方降凝劑,藥劑為乳液,降凝效果更好,相同降凝效果下,藥劑應(yīng)用濃度僅為夏季配方的1/3左右,本次計(jì)劃應(yīng)用降凝劑共10噸。降凝劑采取經(jīng)濟(jì)加注方式,即渤中13-1遠(yuǎn)端加注,渤中26-2補(bǔ)充加注。其中渤中13-1加注濃度150ppm(針對(duì)外輸原油核算),日加注量約99L,原油凝點(diǎn)可降低到11℃;渤中26-2加注濃度350ppm,日加注量約115L(針對(duì)26-2本平臺(tái)產(chǎn)油量核算),可將原油凝點(diǎn)降低到10℃。從而大大增加海管允許停輸時(shí)間。
3.2 采取置換措施。由于氣海管反輸油環(huán)境溫度低,而且本項(xiàng)目又是輸氣管道反向輸油,置換加隔離球操作需要收/發(fā)球筒功能互換,為防止凝管發(fā)生,反輸投用前渤中26-3需通過反向置換流程使用高溫注水對(duì)海管進(jìn)行了反輸油海管暖管和反輸油主流程暖管兩個(gè)步驟。先通過反向置換流程使用高壓注水增壓泵A泵利用高溫注水對(duì)反輸油主流程進(jìn)行了初始試運(yùn)行及暖管。并且通過反向置換流程使用高壓注水增壓泵A泵利用高溫注水對(duì)反輸油氣海管進(jìn)行了暖管程序。達(dá)到暖管出水溫度為38℃,具備返輸條件,暖管結(jié)束。
根據(jù)既定的措施方案,10月15日至11月6日,渤中26-3WHPA至渤中26-2WHPA的輸氣海管反向輸送原油至渤中26-3WHPA,渤中26-3油田增加應(yīng)急收納置換液流程改造、與反向置換海管流程和應(yīng)急旁通流程改造,經(jīng)過23天時(shí)間,反輸順利完成,期間沒有發(fā)生一起安全、關(guān)斷事故。此次反輸作業(yè),為作業(yè)公司增產(chǎn)1.68萬方原油,并為后續(xù)類似的海上作業(yè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
[1]崔燕.“渤海友誼”號(hào)FPSO橫空出世[J].中國船檢.2009(09).
[2]渤中26-3油田生產(chǎn)準(zhǔn)備項(xiàng)目組.渤中26-3油田投產(chǎn)方案[M].2010.