趙文芳(中國石化集團國際石油勘探開發(fā)有限公司,北京 100029)
人類社會的發(fā)展離不開石油資源的支持,隨著全球經(jīng)濟快速發(fā)展和對油氣資源需求的日益增加,現(xiàn)有的陸地油氣資源已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的需要,海洋油氣資源尤其是深海油氣勘探開發(fā)已經(jīng)成為近年來全球關(guān)注的熱點[1]。
巴西深海蘊藏著豐富的油氣資源,F(xiàn)PSO 作為深海最主要的油氣開發(fā)系統(tǒng),在推動巴西深海油氣安全和高效開發(fā)中發(fā)揮著重要作用[2]。如何通過對FPSO 系統(tǒng)實施預(yù)防性檢修確保其在深海環(huán)境中持續(xù)安全高效運行成為近年來巴西海洋石油工業(yè)重點關(guān)注的問題。
Floating Production Storage and Offloading(FPSO),即浮式生產(chǎn)儲卸油系統(tǒng),是集海上油氣生產(chǎn)、處理和分離、原油存儲和卸載、人員集中生活、公用設(shè)施應(yīng)用、以及水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)等為一體的大型海上油氣開發(fā)生產(chǎn)設(shè)施,它與水下立管、臍帶纜、海底采油樹以及海上穿梭油輪等組成一套完整的海上油氣生產(chǎn)系統(tǒng)[3-4]。
隨著鹽下大型油氣田的開發(fā),巴西已經(jīng)成為全球深海油氣開發(fā)FPSO數(shù)量最多的國家和地區(qū)之一。
目前在巴西深海運行的FPSO 管理模式主要有兩種,分別為油田聯(lián)合體管理模式和供應(yīng)商管理模式。
(1)油田聯(lián)合體管理模式:是指FPSO由油田開發(fā)合作伙伴共同承擔(dān)FPSO建造費用,后期直接參與FPSO管理和運行。以該管理模式為主的油田作業(yè)者和合作伙伴,一般都是國家石油公司和國際性石油公司,如巴西國家石油公司、殼牌、挪威石油和道達爾等,在資金和技術(shù)上實力雄厚。在巴西深海近年來投產(chǎn)的FPSO中,大部分采用油田聯(lián)合體管理模式。
(2)供應(yīng)商管理模式:是指FPSO 供應(yīng)商承擔(dān)FPSO 的建造費用,并同油田運營聯(lián)合體簽訂FPSO租賃服務(wù)合同,同時負責(zé)FPSO后期的升級改造、管理和維護。除了支付租賃費用外,油田運營聯(lián)合體需要根據(jù)FPSO 運行效率高低支付給FPSO 供應(yīng)商獎勵費用。FPSO供應(yīng)商擁有較強的技術(shù)支持和先進的管理理念,目前參與巴西深海油氣開發(fā)的FPSO 供應(yīng)商主要有SBM和MODEC,在巴西深海前期投入開發(fā)的油田中,如Sapinhoa 油田等,F(xiàn)PSO均采用供應(yīng)商管理模式。
巴西深海FPSO在油田廢棄前不需要動遷至船塢廠進行維修,因此需要通過對FPSO船體和系統(tǒng)部件要進行預(yù)防性監(jiān)測、維修和維護,確保其安全高效生產(chǎn)。目前巴西深海FPSO 系統(tǒng)檢修方式主要包括糾正性檢修和預(yù)防性檢修兩種方式。
(1)糾正性檢修:又稱為計劃外檢修,它是FPSO 系統(tǒng)出現(xiàn)故障后維修人員采取的檢修方式。經(jīng)過維修,F(xiàn)PSO 系統(tǒng)能夠恢復(fù)正常工作,但該事件會降低FPSO運行效率,對油田產(chǎn)量和外部環(huán)境均可造成不同程度影響。此檢修方式,僅能解決當(dāng)前發(fā)生的問題,不能降低或避免其他故障發(fā)生的可能性。
(2)預(yù)防性檢修:又稱為計劃內(nèi)檢修,它是基于時間的周期性檢修方式,按照巴西當(dāng)?shù)胤珊头ㄒ?guī)要求,F(xiàn)PSO供應(yīng)商制定檢修計劃和工作目標,在預(yù)定日期內(nèi)對FPSO 進行關(guān)停維修和維護。該方式能夠?qū)崿F(xiàn)對FPSO監(jiān)測和維修范圍內(nèi)關(guān)鍵部位和組件的檢測、校正和維修等,從而達到提高FPSO運行效率和延長FPSO 服務(wù)壽命的目的。該方式是目前巴西深海在產(chǎn)FPSO普遍采用的檢修方式。
為了保證FPSO 安全高效運行,巴西政府和各部門均對巴西深海運行的FPSO 預(yù)防性檢修標準和要求提出了明確的要求。通過對近年來FPSO關(guān)停檢修分析,認為巴西深海FPSO預(yù)防性檢修需要遵循巴西海軍、巴西石油管理局(ANP)、巴西勞動與就業(yè)部以及國際船級社的法律和法規(guī)要求。
巴西政府實施由海軍負責(zé)執(zhí)行的海洋管理模式,海軍負責(zé)保障巴西沿海、大陸架海洋和海底資源安全。2003 年12 月16日,巴西政府批準的《港口和沿海地區(qū)管理規(guī)范》(NORMAM-04 ∕DPC)第102條中規(guī)定:外國船只或平臺在巴西管轄海域內(nèi)作業(yè)需要獲得海事部門的批準,巴西海軍具體負責(zé)執(zhí)行該管理規(guī)范。
ANP 于1997 年成立,主要負責(zé)巴西石油政策的制定、石油勘探開發(fā)的監(jiān)督管理、及新區(qū)塊招投標管理等工作,是政府性管理機構(gòu)。ANP對FPSO系統(tǒng)預(yù)防性檢修的要求主要包括兩方面,分別為:對FPSO操作安全系統(tǒng)的審核和檢查、以及對FPSO計量標定系統(tǒng)的審核和檢查。
3.2.1 FPSO操作安全系統(tǒng)的審核和檢查
2009年以前,ANP僅對在巴西海域運行的海上生產(chǎn)設(shè)施的機械和結(jié)構(gòu)完整性進行審核和檢查;自2009年以來,ANP開始執(zhí)行巴西政府2007 年頒布的第43 號決議中關(guān)于FPSO 操作安全管理系統(tǒng)(SGSO)的標準。該標準主要針對在巴西海域范圍內(nèi)運營的石油和天然氣生產(chǎn)設(shè)施的安全生產(chǎn),實現(xiàn)保護生命和環(huán)境安全的目的。該標準從關(guān)鍵操作安全設(shè)備、關(guān)鍵操作安全系統(tǒng)和關(guān)鍵操作安全章程三方面對海上生產(chǎn)設(shè)施安全運行提出要求,涵蓋了19個操作安全領(lǐng)域,極大地擴展了ANP對海上生產(chǎn)設(shè)施的審計和檢查范圍。油田聯(lián)合體需要根據(jù)該標準制定檢修的操作安全管理計劃,并提交給ANP審核和批準。
3.2.2 FPSO計量標定系統(tǒng)的審核和檢查
2013年,ANP批準和頒布了在巴西海域范圍內(nèi)石油和天然氣生產(chǎn)設(shè)施的《計量技術(shù)標準和規(guī)范》(INMETRO∕2013),該規(guī)范對海域生產(chǎn)范圍內(nèi)的石油和天然氣計量和測量系統(tǒng)的技術(shù)性和計量條件等方面提出了新要求,同時規(guī)定在正常運行條件下對海域生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計、安裝、操作、測試、運行、檢測和維修均遵循該標準和規(guī)范要求,以確保海上生產(chǎn)設(shè)施計量結(jié)果的準確性和可靠性。
巴西勞動與就業(yè)部(簡稱勞工部)是負責(zé)保障巴西勞動者權(quán)益的政府機構(gòu)。2017 年,勞工部對巴西海域生產(chǎn)設(shè)施的《壓力容器標準》(NR-13)進行重新修訂,并對海域生產(chǎn)設(shè)施中蒸汽鍋爐、壓力容器及其連接管線在安裝、檢查和維修等結(jié)構(gòu)完整性方面提出了新的標準和要求,旨在保障工人安全和健康。
船級社是一個建立和維護船舶設(shè)施建造和操作技術(shù)標準的非政府組織,通過對運營期內(nèi)海域船舶和設(shè)施實行定期檢查來確保規(guī)范要求。目前主要的船級社機構(gòu)主要包括:美國船級社(ABS)、法國船級社(BV)和挪威船級社(DNV)等。
目前巴西海域運行的FPSO 船體均通過國際船級社的認證??紤]到FPSO 長期在海上生產(chǎn)運行,各船級社也不斷更新并提高FPSO 設(shè)計和檢修規(guī)范標準,要求各油田聯(lián)合體和FPSO供應(yīng)商對FPSO系統(tǒng)定期進行檢測,確保其符合標準。
綜上所述,本文通過研究分別提出了兩種巴西深海FPSO管理模式和檢修方式,并從四個方面對FPSO 系統(tǒng)檢修標準和要求進行分析,為確保巴西深海FPSO 系統(tǒng)安全高效運行和保障海洋油氣安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和借鑒意義。