盧旭東，呂法陽(yáng)，縣申平，王 松，李 磊

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司 天津 300450）

0 引 言

原油儲(chǔ)罐在長(zhǎng)期儲(chǔ)存油品的過程中，油品中的高熔點(diǎn)蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)及其夾帶的部分雜質(zhì)因密度差會(huì)與水一起沉降積聚形成儲(chǔ)罐底泥［1］。海上某生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)（P平臺(tái)）自投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，至今未進(jìn)行過內(nèi)檢測(cè)工作，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，即內(nèi)部檢驗(yàn)周期最長(zhǎng)不超過10年的要求，對(duì)儲(chǔ)罐底泥進(jìn)行徹底清理，以提高外輸原油品質(zhì)，同時(shí)全面綜合評(píng)價(jià)儲(chǔ)罐底板、壁板的承壓變形及腐蝕情況，以提升原油儲(chǔ)罐的安全性［2］。

P平臺(tái)為集外輸、儲(chǔ)油、工藝、電站、火炬于一體的綜合性平臺(tái)，井口來(lái)液經(jīng)過一、二級(jí)分離器，電脫水器進(jìn)行油水分離后，合格原油冷卻后進(jìn)入合格原油儲(chǔ)罐，分離出的生產(chǎn)水進(jìn)入水處理系統(tǒng)經(jīng)斜板除油器、加氣浮選器、雙介質(zhì)過濾器、超聲波過濾器處理后由注水泵注入地層。其中污水系統(tǒng)收油底部排放流體均進(jìn)入不合格油罐，再由底水泵輸送至斜板除油器進(jìn)行處理。合格油罐原油由外輸泵輸送至外輸計(jì)量撬計(jì)量后進(jìn)行外輸，合格油罐還有一套循環(huán)加熱系統(tǒng)由循環(huán)加熱泵和循環(huán)加熱器組成，可對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)合格原油進(jìn)行循環(huán)加熱。

P 平臺(tái)共有3個(gè)原油儲(chǔ)罐（2個(gè)合格油儲(chǔ)罐和1個(gè)不合格油儲(chǔ)罐）。合格油儲(chǔ)罐尺寸為40 m（L）×21 m（W）×8 m（H），有效容積為6 384 m2；不合格油儲(chǔ)罐尺寸為6.5 m（L）×19 m（W）×8 m（H），有效容積為900 m2。

1 不停產(chǎn)作業(yè)思路

目前國(guó)內(nèi)外清洗罐的方法主要有人力手工清洗罐法、熱油循環(huán)清洗罐法、熱水循環(huán)清洗罐法、化學(xué)藥劑清洗罐法和機(jī)械清洗罐法。鑒于該油田儲(chǔ)罐特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式、平臺(tái)作業(yè)空間的限制和原油的物性，此次作業(yè)采取人力手工清洗罐法［3］。

為了減少原油儲(chǔ)罐清洗、內(nèi)檢測(cè)造成的產(chǎn)量損失，采用租賃移動(dòng)試采平臺(tái)（H船）替代原油儲(chǔ)罐的功能，以實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)對(duì)原油儲(chǔ)罐進(jìn)行清洗、內(nèi)檢。H船原油倉(cāng)安全儲(chǔ)油量2 500 m3，儲(chǔ)水倉(cāng)安全儲(chǔ)量500 m3，外輸泵（2臺(tái)）額定排量400 m3/h，儲(chǔ)水泵（2臺(tái)）額定排量108 m3/h。

2 清洗作業(yè)過程

2.1 準(zhǔn)備階段

2.1.1 流程改造

P平臺(tái)及H船各自完成臨時(shí)流程的適應(yīng)性改造，為實(shí)現(xiàn)原油儲(chǔ)罐清洗、內(nèi)檢測(cè)作業(yè)期間P平臺(tái)正常生產(chǎn)，H船平臺(tái)接收合格原油及含油污水接轉(zhuǎn)，并利用P原油外輸流程接駁外輸。在正常生產(chǎn)狀況下，原油按照正常流程處理后通過連接臨時(shí)管線輸送至H船，當(dāng)H船儲(chǔ)油倉(cāng)達(dá)到外輸液位后，由H船外輸泵經(jīng)由P平臺(tái)外輸流量計(jì)外輸至穿梭油輪。污水系統(tǒng)收油，注水緩沖罐部分生產(chǎn)水及流程應(yīng)急排放均由軟管輸送至H船，再通過H船的儲(chǔ)水泵反輸進(jìn)入斜板除油器進(jìn)行處理。

H船與P平臺(tái)分別與各自區(qū)域內(nèi)的軟管進(jìn)行連接，并進(jìn)行惰化、水壓試驗(yàn)，然后再進(jìn)行對(duì)接，且每條軟管整體均需進(jìn)行氣密試驗(yàn)［4］。

2.1.2 儀控系統(tǒng)邏輯改造

針對(duì)聯(lián)合生產(chǎn)期間的工作特點(diǎn)，需要對(duì)相應(yīng)的儀控設(shè)備邏輯進(jìn)行改造。P平臺(tái)與H船共有4級(jí)ESD關(guān)斷系統(tǒng)：1級(jí)棄平臺(tái)（船）、2級(jí)火氣關(guān)斷、3級(jí)生產(chǎn)關(guān)斷、4級(jí)單元關(guān)斷。邏輯改造如下：保持H船油艙、污水艙入罐管線所有主調(diào)節(jié)閥強(qiáng)制打開狀態(tài)，始終保持暢通，防止臨時(shí)軟管憋壓滲漏。P平臺(tái)與H船一、二、三級(jí)ESD關(guān)斷系統(tǒng)連鎖，P平臺(tái)發(fā)生一、二、三級(jí)關(guān)斷時(shí)觸發(fā)H船三級(jí)關(guān)斷，H船發(fā)生一、二、三級(jí)關(guān)斷時(shí)觸發(fā)P平臺(tái)三級(jí)關(guān)斷。

在聯(lián)合生產(chǎn)期間，新增的臨時(shí)污水排放管線輸送能力有限，P平臺(tái)注水泵一旦意外停泵，注水緩沖罐存在冒罐、溢油的風(fēng)險(xiǎn)，所以將注水緩沖罐的液位高高信號(hào)由原來(lái)的單元關(guān)斷信號(hào)升級(jí)為三級(jí)關(guān)斷信號(hào)，以降低溢油風(fēng)險(xiǎn)。在H 船通過 P 平臺(tái)外輸計(jì)量撬進(jìn)行外輸期間，所連接的軟管及設(shè)備存在意外泄漏或憋壓等風(fēng)險(xiǎn)，將 P 平臺(tái)外輸計(jì)量撬入口壓力變送器的關(guān)斷信號(hào)及外輸?shù)木o急停止按鈕動(dòng)作信號(hào)作為保護(hù)，觸發(fā) H 船平臺(tái)外輸油泵的停泵，降低外輸作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。聯(lián)合作業(yè)期間，H船的污水艙通過其儲(chǔ)水泵轉(zhuǎn)液至平臺(tái)斜板除油器進(jìn)行處理，如果斜板除油器發(fā)生四級(jí)關(guān)斷，H船儲(chǔ)水泵則必須關(guān)停。

2.2 儲(chǔ)罐隔離清洗階段

2.2.1 項(xiàng)目管理

以油田住宿條件、救生能力為約束條件，運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)、方法和理論將此次作業(yè)分為原油儲(chǔ)罐A清洗內(nèi)檢、不合格油罐清洗內(nèi)檢、原油儲(chǔ)罐 B 清洗內(nèi)檢3個(gè)主要項(xiàng)目，根據(jù)清洗作業(yè)的步驟分為17個(gè)子項(xiàng)，利用甘特圖對(duì)項(xiàng)目涉及的全部工作進(jìn)行有效的管理［5-6］，如圖1所示。

圖1 原油儲(chǔ)罐清洗內(nèi)檢項(xiàng)目流程控制圖Fig.1 Project process control chart of crude oil tank cleaning internal inspection

根據(jù)項(xiàng)目的重要性、緊迫性等對(duì)資源進(jìn)行分配利用，以尋求項(xiàng)目完成的最短作業(yè)時(shí)間。優(yōu)化3臺(tái)儲(chǔ)罐的清洗次序，按先清洗合格油儲(chǔ)罐A，再清洗不合格油罐，最后清洗合格油儲(chǔ)罐 B 的順序進(jìn)行，提前對(duì)合格油儲(chǔ)罐 A 進(jìn)行隔離、惰化、活化；最后一船原油外輸結(jié)束后馬上開展原油儲(chǔ)罐A的清洗作業(yè)，同步開展不合格油儲(chǔ)罐的隔離、惰化、活化工作，最后進(jìn)行合格油罐 B 的清洗工作。通過將儲(chǔ)罐清洗與內(nèi)檢測(cè)作業(yè)緊密銜接，制定合理的污油罐倒運(yùn)、供給和運(yùn)輸計(jì)劃，以提升作業(yè)效率［7-8］。

2.2.2 安全作業(yè)要點(diǎn)

利用制氮機(jī)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行惰化時(shí)，將儲(chǔ)罐壓力控制在300 mm H2O左右，且制氮機(jī)含氧量保持在5%以下。在惰化過程中，使用手持式測(cè)爆儀在風(fēng)帶出口處對(duì)罐內(nèi)氣體氧氣含量及可燃?xì)夂窟M(jìn)行檢測(cè)，可燃?xì)夂康陀?%時(shí)停止惰化，靜止30 min后重新檢測(cè)確認(rèn)，可燃?xì)夂康陀?%時(shí)惰化合格。

活化后探艙前使用測(cè)爆儀延長(zhǎng)管從罐頂多點(diǎn)對(duì)罐內(nèi)上部、中部、下部等不同位置分別進(jìn)行檢測(cè)，罐體內(nèi)氧氣含量在19.5%～23.5%之間，可燃?xì)夂康陀诒ㄏ孪薜?0%方為合格。用點(diǎn)溫槍和熱成像儀檢測(cè)原油儲(chǔ)罐罐內(nèi)溫度，并與原油儲(chǔ)罐溫度顯示儀的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)溫度降至常溫后方可允許人員探艙。

為降低硫化亞鐵自燃風(fēng)險(xiǎn)，在人員進(jìn)艙前用清水沖洗，以保證內(nèi)部構(gòu)件濕潤(rùn)；人員進(jìn)入罐內(nèi)在清理污油泥時(shí)應(yīng)先噴灑硫化亞鐵鈍化劑［9］。

為降低軟管的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，聯(lián)合作業(yè)期間保證軟管下游閥門處于全開狀態(tài)，用軟管前端閥門控制軟管的輸送量，以降低軟管內(nèi)的運(yùn)行壓力。

為節(jié)省污油罐的用量和減小污油罐轉(zhuǎn)運(yùn)壓力，通過臨時(shí)軟管及臨時(shí)隔膜泵將污油罐底部含油污水轉(zhuǎn)輸至二級(jí)分離器底部排放管線，通過二級(jí)分離器流程將污油轉(zhuǎn)入電脫水器進(jìn)行處理，以減少污油罐的使用數(shù)量。

2.2.3 外輸作業(yè)

由于H船外輸泵排量小，儲(chǔ)油倉(cāng)倉(cāng)容有限，故在聯(lián)合作業(yè)期間采用外輸油輪長(zhǎng)期靠泊、連續(xù)外輸?shù)哪Ｊ剑?艘油輪交替現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，一艘穿梭油輪長(zhǎng)期靠泊，另一艘油輪現(xiàn)場(chǎng)待命。當(dāng) H 船儲(chǔ)油艙液位較高時(shí)，通知外輸船準(zhǔn)備靠泊外輸；外輸船靠泊完成，連接好外輸軟管，對(duì) H 船至 P 平臺(tái)外輸軟管及 P 平臺(tái)至外輸船外輸軟管分別試壓；確認(rèn)正常無(wú)泄漏后，導(dǎo)通 P 平臺(tái)外輸計(jì)量撬至外輸油輪流程，導(dǎo)通 H 船至外輸計(jì)量撬流程；待具備外輸條件后，H 船啟動(dòng)外輸泵，開始外輸作業(yè)。外輸作業(yè)結(jié)束后采用分段吹掃的方式對(duì)外輸流程進(jìn)行掃線：通過 H 船氮?dú)鈱?duì) H 船至P 平臺(tái)間軟管進(jìn)行吹掃；通過 P 平臺(tái)氮?dú)夤芫€對(duì)外輸軟管進(jìn)行吹掃。

2.3 流程恢復(fù)階段

P 平臺(tái)3臺(tái)原油儲(chǔ)罐清洗內(nèi)檢結(jié)束，完成對(duì)原油儲(chǔ)罐的惰化、充艙、驗(yàn)封工作后拆除隔離盲板，切換流程，將油田產(chǎn)出的原油倒回原油儲(chǔ)罐，含油污水倒回不合格油罐；將 H 船儲(chǔ)水艙、儲(chǔ)油艙處理至低液位后停運(yùn) H 船原油、污水輸送泵；對(duì) P 平臺(tái)臨時(shí)新增軟管和與 H 船連接的4條臨時(shí)軟管掃線、沖洗、吹掃后進(jìn)行拆除。在拆除 P 平臺(tái)與 H 船之間的軟管連接后H 船離泊，作業(yè)全部完成。

P 平臺(tái)原油儲(chǔ)罐清洗、內(nèi)檢測(cè)項(xiàng)目從流程切換開始計(jì)算共計(jì)16 d，比預(yù)計(jì)工期提前12 d完成，節(jié)約移動(dòng)試采平臺(tái) H 船租賃費(fèi)用300余萬(wàn)元；與 P 平臺(tái)停產(chǎn)進(jìn)行儲(chǔ)罐清洗、內(nèi)檢相比，減少產(chǎn)量損失11 292.69 m3。

3 結(jié) 語(yǔ)

采用臨時(shí)儲(chǔ)油設(shè)施替代平臺(tái)原油儲(chǔ)罐功能進(jìn)行原油儲(chǔ)罐清洗、內(nèi)檢測(cè)作業(yè)的方法，實(shí)現(xiàn)了不停產(chǎn)作業(yè)，減少了產(chǎn)量損失，避免了平臺(tái)因停產(chǎn)帶來(lái)的油井和設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，為其他儲(chǔ)油平臺(tái)的儲(chǔ)罐清洗作業(yè)提供了新的思路。

采用甘特圖進(jìn)行項(xiàng)目管理、優(yōu)化項(xiàng)目流程、控制項(xiàng)目進(jìn)程、提高作業(yè)效率，為系統(tǒng)化管理方法在油田的應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)。