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(中海石油(中國)有限公司天津分公司 渤海石油研究院，天津 300459)

0 引 言

國際油價的下跌給海洋石油新油田開發(fā)帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，眾多新發(fā)現(xiàn)油藏在此低油價情況下經(jīng)濟效益無法達到內(nèi)部收益指標要求，只能暫時擱置。以往對標設計的重點主要是為了縮短設計和建造工期，提高油田開發(fā)效益，例如：渤海綏中36-1油田Ⅱ期工程主要從海上油田的開發(fā)規(guī)模、海上油田所處的環(huán)境情況、平臺的處理能力及操作者的要求等方面考慮開展平臺標準化設計[1]；南海北部灣的潿洲12-8 W油田和潿洲6-12油田，主要從平臺結(jié)構(gòu)、總體布置、設備等專業(yè)角度開展井口平臺上部組塊的標準化設計[2]。

不同于以往對標設計的理念，本文對標優(yōu)化研究主要為探索降本增效途徑，最大限度地減少工程建設投資，重點對10年工程設計時間跨度內(nèi)各專業(yè)在前期研究中的差異進行分析比對，并對各專業(yè)同時進行可研、ODP設計成果文件的對標優(yōu)化研究?；诤喴自O計、實用的原則，結(jié)合專題研究和投資差異分析，在保證滿足規(guī)范和使用要求的前提下選擇最經(jīng)濟的設計方案，梳理出設計中的關鍵優(yōu)化節(jié)點，力求優(yōu)化設計、降本增效，節(jié)約工程費用，提高項目的經(jīng)濟效益指標。

1 對標平臺的選擇

根據(jù)該油田的主要生產(chǎn)功能，結(jié)合其產(chǎn)能規(guī)模、油品物性以及海域水文地質(zhì)條件等因素，對10年前同等油價下的相似平臺開展甄選和比較，并進行對比[3]。對標研究主要從油、氣、水、液、注水量處理規(guī)模、井槽數(shù)、外輸方式、生活樓定員以及修井機選型進行對比和分析[4]。結(jié)合油品物性及海域水文地質(zhì)條件等因素，篩選出A油田、B油田等符合優(yōu)化研究定位的對標平臺，進行對標研究，結(jié)果見表1。

表1 對標平臺對比分析

由表1中可以看出：所選對標平臺生產(chǎn)規(guī)模等設計基礎數(shù)據(jù)與本項目相近，且對標平臺研究評價油價也處于低油價時期。因此，選取的對標樣本具備較好的參考價值。

2 對標模式的優(yōu)化

不同于以往前期研究的對標模式，本次對標優(yōu)化研究采用各專業(yè)同時進行對標的模式，對標側(cè)重點也轉(zhuǎn)變?yōu)檎页?0年間各專業(yè)設計上的差異，其最終目的是為了尋求10年前低油價時期低投資費用的設計理念，以及當時老油田前期研究設計的亮點，從規(guī)范更新、安全理念升級以及設計人性化考慮等多方面探討優(yōu)化設計的可能性[5]。本文以中心平臺對標為例，闡述該對標理念。

(1) 總圖專業(yè)對標。主要從工作點間距、甲板面積、房間面積、甲板層高、甲板面積使用率等指標進行對比分析[6]。通過對標，充分優(yōu)化甲板布局，中心平臺甲板面積也由可研階段的10 167 m2縮減至9 725 m2，井口平臺甲板面積由4 232 m2縮減至3 812 m2，共節(jié)省面積862 m2?？倛D專業(yè)中心平臺對標優(yōu)化結(jié)果見表2。

表2 總圖專業(yè)對標優(yōu)化結(jié)果(中心平臺)

(2) 工藝專業(yè)對標。主要從原油系統(tǒng)、生產(chǎn)水系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)、注水/水源井系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等形式、流程、涉及的設備的規(guī)格和尺寸等數(shù)據(jù)進行對比和分析。

(3) 機械專業(yè)對標。對工藝系統(tǒng)、公用系統(tǒng)及電站進行逐臺設備的對標分析，降低部分設備設計規(guī)模，包括減小淡水、柴油儲罐容積，取消注水增壓泵，優(yōu)化降低鍋爐功率等，降低設備費用。優(yōu)化設備外形尺寸，減小設備占地面積及房間尺寸。

(4) 電氣專業(yè)對標。重點針對電氣房間面積，包括主開關間、主變壓器間、電潛泵控制間、電潛泵變壓器間，分析不同時代房間差異的原因，優(yōu)化電氣房間尺寸。電潛泵控制間采用有源濾波，電潛泵變壓器間采用變壓器雙層布置，同時優(yōu)化不間斷電源，降低費用。電氣專業(yè)中心平臺對標優(yōu)化結(jié)果見表3。

表3 電氣專業(yè)對標優(yōu)化結(jié)果(中心平臺)

(5) 儀表專業(yè)對標。針對系統(tǒng)點數(shù)、機柜數(shù)、操作站數(shù)量、其他操作站、操作區(qū)使用面積、機柜區(qū)使用面積、中控室使用總面積進行對標分析。優(yōu)化中心平臺和井口平臺中控室控制系統(tǒng)規(guī)模，優(yōu)化豪華配置，減少中控室面積，降低設備投資。

(6) 安全專業(yè)對標。平臺房間及甲板面積減小，對標分析消防水系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)，優(yōu)化降低安全設備費用。

(7) 結(jié)構(gòu)專業(yè)對標。針對甲板面積、主樁入泥深度、組塊(包括附屬結(jié)構(gòu))重量、生活樓、導管架、鋼樁、隔水套管進行對標分析。組塊、生活樓、導管架及鋼樁重量降低，節(jié)省鋼材重量。

(8) 海管工藝/結(jié)構(gòu)專業(yè)對標。對海管的設計壓力、設計溫度、內(nèi)管直徑、內(nèi)管壁厚、外管直徑、外管壁厚、鋼材總重進行分析研究，降低海管總體投資。

(9) 舾裝專業(yè)對標。結(jié)合老平臺設計理念，優(yōu)化生活樓重量。

(10) 經(jīng)濟專業(yè)對標。主要從工程方案及工程量、市場價格、定額取費、施工提效等方面進行深入對標分析，降低投資費用。相比于常規(guī)建設平臺，降低項目總投資約6億元，具有顯著的經(jīng)濟效益。

經(jīng)過各專業(yè)對比分析，找出差異點，并分析原因，為后續(xù)針對差異源頭進行技術(shù)分析、比較和最終的優(yōu)化提供基礎。

3 優(yōu)化研究及分析

將新建平臺各專業(yè)模擬計算得出的技術(shù)參數(shù)與對標老平臺各專業(yè)技術(shù)參數(shù)進行詳細的對比分析，找出相同點及差異點進行深入研究，對老平臺的油田設施進行分類、總結(jié)，取其成熟的開發(fā)技術(shù)及設計經(jīng)驗；基于設計簡易、實用的原則，結(jié)合專題研究和投資差異分析，在保證滿足規(guī)范和使用要求的前提下選擇最經(jīng)濟的設計方案。

以工藝專業(yè)為例，按照10年前的設計思路，對比分析對標平臺處理規(guī)模、工藝設施和各系統(tǒng)差異，提出優(yōu)化方案，開展水系統(tǒng)氮氣密封和燃料氣密封方案比選研究。在滿足規(guī)范要求和平臺生產(chǎn)運行安全的前提下，簡化工藝系統(tǒng)，優(yōu)化部分設備規(guī)格和數(shù)量。水系統(tǒng)燃料氣和氮氣密封方案比選結(jié)果見表4。10年前水系統(tǒng)普遍采用燃料氣密封，隨著水系統(tǒng)密封形式的發(fā)展，現(xiàn)已普遍采用氮氣密封。對燃料氣和氮氣的氣源、溶解度、腐蝕性、氣泡粒徑和數(shù)量、氣浮效果和廠家反饋的實際使用問題進行比選，結(jié)合氣浮選器實際處理效果及經(jīng)濟性，推薦水系統(tǒng)采用氮氣密封。

表4 水系統(tǒng)燃料氣和氮氣密封方案比選

4 結(jié) 語

采用各專業(yè)同時進行對標分析的模式，將新建平臺各專業(yè)模擬計算得出的技術(shù)參數(shù)與對標老平臺各專業(yè)技術(shù)參數(shù)進行詳細的對比分析，找出相同點及差異點進行深入研究。同時，結(jié)合專題研究和投資差異分析，在保證滿足規(guī)范和使用要求的前提下優(yōu)選最經(jīng)濟的方案。通過對標研究，相比于優(yōu)化前平臺設計，降低項目工程設施總投資約6億元，顯著地提高了項目的經(jīng)濟效益。采用該對標優(yōu)化研究思路具有較好的推廣和應用價值，也可為今后新油田開發(fā)項目降本增效、提升企業(yè)的市場競爭力提供借鑒。

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[5] 李捷,王艷萍,侯金林.海上固定平臺生活樓標準化設計[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2016,32(07):16-19.

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