曾璐瑩

(中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028)

1 研究背景

近年來，我國增儲(chǔ)上產(chǎn)“七年行動(dòng)計(jì)劃”持續(xù)推進(jìn)，各海域老平臺(tái)服役年限和已開發(fā)油田數(shù)量不斷增長。鑒于油田地質(zhì)情況的復(fù)雜性和油田開發(fā)過程中的變化，越來越多的油田已經(jīng)進(jìn)入二次綜合調(diào)整的階段，需要在老平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

油田綜合調(diào)整的開發(fā)思路可按是否依托老平臺(tái)分為：不依托老平臺(tái)，新建平臺(tái)實(shí)施調(diào)整井；部分依托老平臺(tái)，新建平臺(tái)實(shí)施部分調(diào)整井，老平臺(tái)外掛井槽實(shí)施部分調(diào)整井；依托老平臺(tái)，老平臺(tái)外掛井槽實(shí)施調(diào)整井。通常，老平臺(tái)受改造及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，外掛井槽實(shí)施調(diào)整井的數(shù)量有限。若調(diào)整井?dāng)?shù)量較多，一般采用在老平臺(tái)上棧橋連接一座新建平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整井開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)新老平臺(tái)生活樓及部分公用設(shè)施共用，節(jié)省兩平臺(tái)之間的管纜投資，達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化。因此，新建平臺(tái)的位置選取尤為復(fù)雜，需綜合考慮調(diào)整井軌跡防碰、老平臺(tái)周邊復(fù)雜海管海纜避讓、新平臺(tái)海管海纜安裝鋪設(shè)、新老平臺(tái)鉆井船就位及拋錨需求、老平臺(tái)棧橋連接側(cè)導(dǎo)管架樁腿強(qiáng)度、海上直升機(jī)起降要求、海上施工可行性等。

本文以南海北部灣區(qū)域某油田綜合調(diào)整項(xiàng)目為例，對(duì)新建平臺(tái)位置方案進(jìn)行綜合比選，為海上綜合調(diào)整項(xiàng)目提供新建平臺(tái)位置選址的技術(shù)指導(dǎo)。

2 研究基礎(chǔ)

2.1 鉆采方案設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

本文所述油田綜合調(diào)整方案涉及20口新增調(diào)整井，3口生產(chǎn)水回注井以及5口老井提液。周邊平臺(tái)已實(shí)施老井37口，且作業(yè)時(shí)間較早，本次實(shí)施的23口加密調(diào)整井位于同井區(qū)、同層位，調(diào)整井軌跡防碰難度大。

2.2 環(huán)境條件

本文所述油田綜合調(diào)整項(xiàng)目，平臺(tái)場址水深為 43.5 m(相對(duì)于海圖基準(zhǔn)面)，主風(fēng)向?yàn)镹NE，主浪向?yàn)镾SW、NNE，主流向?yàn)镾SW、NNE。圖1～圖3分別為風(fēng)玫瑰圖、波浪玫瑰圖和表層海流玫瑰圖。

圖1 風(fēng)玫瑰圖(年)

圖2 浪玫瑰圖(年)

圖3 表層海流玫瑰圖(年)

2.3 已建設(shè)施概況

已建井口平臺(tái)WHP是一座8腿導(dǎo)管架平臺(tái)(圖4)，導(dǎo)管架工作點(diǎn)尺寸為 14.4 m×(13.4 m+13.4 m+13.4 m)，組塊采用分塊吊裝法安裝。井口區(qū)共設(shè) 18個(gè)井槽，3×6排列，利用鉆井船從平臺(tái)南側(cè)就位打井，平臺(tái)配備修井機(jī)。平臺(tái)共設(shè)有三層甲板，分別是上層甲板、中層甲板、下層甲板。平臺(tái)上主要設(shè)有120人生活樓及直升機(jī)甲板、生產(chǎn)計(jì)量及處理設(shè)施、生產(chǎn)水處理設(shè)施、注水設(shè)施及公用設(shè)施等。平臺(tái)的西南側(cè)及北側(cè)均布置有與周邊平臺(tái)相連的海管海纜。

2.4 新建設(shè)施概況

本文所述油田綜合調(diào)整方案擬新建一座8腿導(dǎo)管架中心處理平臺(tái)CEP，棧橋接連WHP，平臺(tái)組塊分塊吊裝安裝，吊裝帶位于2/3軸中間，導(dǎo)管架工作點(diǎn)間距為 20 m×(16 m+16 m+16 m)。共設(shè)有三層甲板，分別是上層甲板、中層甲板、下層甲板。井口區(qū)位于1/2軸和A/B軸之間，采用鉆井船就位鉆完井，平臺(tái)修井機(jī)修井，共有28個(gè)井槽，4(行)×7(列)排列。平臺(tái)上設(shè)有原油處理設(shè)施、燃料氣處理設(shè)施、水處理設(shè)施、電站、注水設(shè)施、開閉排及公用設(shè)施。新建平臺(tái)CEP與已建平臺(tái)WHP生活樓共用。

3 新建平臺(tái)位置選址布置方案

3.1 新建平臺(tái)的選址原則

新建平臺(tái)的選址應(yīng)符合的具體要求如下[1-2]：

1)綜合調(diào)整項(xiàng)目調(diào)整井軌跡防碰難度大，新建平臺(tái)位置需考慮鉆井靶點(diǎn)位置，盡可能地減小鉆井進(jìn)尺和防碰難度，滿足調(diào)整井軌跡防碰及繞障。

2)已建平臺(tái) WHP 直升機(jī)甲板尺寸為 17 m×17 m，該尺寸直升機(jī)甲板將無法滿足未來直升機(jī)機(jī)型的要求，故需考慮在新建CEP平臺(tái)設(shè)置尺寸為 21 m×21 m 的直升機(jī)甲板。 新建直升機(jī)甲板需校核水平障礙區(qū)及垂直障礙區(qū)是否符合 《小型航空器商業(yè)運(yùn)輸運(yùn)營人運(yùn)行合格審定規(guī)則》 民航總局第151號(hào)令的要求[3-4]。

3)需考慮新建平臺(tái)及周邊已建平臺(tái)自升式鉆井平臺(tái) 150 m×200 m 的就位避讓區(qū)。

4)棧橋設(shè)計(jì)需考慮已建平臺(tái)樁腿承載力以確定棧橋長度及連接位置。

5)新建平臺(tái)方位需考慮該區(qū)域環(huán)境條件。電氣房間等安全區(qū)域在常年主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向，井口區(qū)、火炬和安全泄放布置在下風(fēng)向，燃?xì)馔钙脚懦龅母邷責(zé)煔庑桦S風(fēng)吹離平臺(tái)，盡量減小高溫?zé)煔鈱?duì)直升機(jī)起降的影響[5]。

6)新建平臺(tái)位置需不影響已建平臺(tái)供應(yīng)船?？?、鉆井船打井。

7)新建平臺(tái)位置應(yīng)保證進(jìn)出海纜順暢，保證鋪設(shè)施工可行。

3.2 新建平臺(tái)位置方案

結(jié)合上述內(nèi)容，初步規(guī)劃了3種技術(shù)可行的平臺(tái)位置方案：

方案1 ：CEP位于WHP西南側(cè)，平臺(tái)北與真北保持一致；方案2 ：CEP位于WHP東南側(cè)，平臺(tái)北與老平臺(tái)WHP保持一致；方案3：CEP位于WHP東南側(cè)，平臺(tái)北與真北保持一致。如圖5所示。

(a)方案1 (b)方案2 (c)方案3

3.3 各方案對(duì)比分析

方案1為鉆井進(jìn)尺、作業(yè)難度最優(yōu)的平臺(tái)位置：1)該位置位于WHP平臺(tái)鉆井船就位避讓區(qū)域，經(jīng)作業(yè)區(qū)反饋WHP平臺(tái)后期無鉆井船打井作業(yè)需求。2)該位置下平臺(tái)北必須與真北保持一致，才可滿足老平臺(tái)位于新建直升機(jī)甲板的無障礙區(qū)內(nèi)。在該區(qū)域環(huán)境條件下的平臺(tái)方位(平臺(tái)北與真北保持一致)滿足設(shè)計(jì)要求(見圖6)。3)該位置新老平臺(tái)間隙小，新建平臺(tái)海上東西塊吊裝安裝時(shí)，浮吊船只能從平臺(tái)南側(cè)就位，組塊東塊安裝時(shí)，東塊南側(cè)吊機(jī)高度對(duì)現(xiàn)場安裝有影響，導(dǎo)致南側(cè)吊機(jī)需要后安裝。同時(shí)，新建平臺(tái)海纜鋪設(shè)、棧橋安裝難度大，且新老平臺(tái)供應(yīng)船?？坷щy。

圖6 新建平臺(tái)平臺(tái)方位示意圖

方案2滿足調(diào)整井軌跡防碰要求，作業(yè)難度較方案1大，供應(yīng)船?？勘憷浴⒑＠|安裝及路由設(shè)計(jì)較方案1都有較大的改善，但也存在南側(cè)吊機(jī)后安裝的問題。

為了避免南側(cè)吊機(jī)后安裝，將方案2的平臺(tái)方位調(diào)整至與真北保持一致，如方案3，以拉大兩平臺(tái)間的間距，實(shí)現(xiàn)浮吊船北側(cè)就位安裝組塊東塊。

各方案的對(duì)比分析見表1。

表1 新建平臺(tái)位置方案對(duì)比分析表

通過以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選，最終推薦新建平臺(tái)位置方案3，即CEP位于WHP東南側(cè)，平臺(tái)北與真北保持一致。該方案可滿足調(diào)整井軌跡防碰，鉆井船就位、海纜鋪設(shè)、組塊安裝、供應(yīng)船?？俊⒅鄙龣C(jī)起降等的要求。

4 結(jié)論

海上油田綜合調(diào)整項(xiàng)目新建平臺(tái)選址需綜合考慮調(diào)整井軌跡防碰、鉆井船作業(yè)、已建設(shè)施、區(qū)域環(huán)境條件、直升機(jī)起降等，從技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)等方面確定新建平臺(tái)位置。結(jié)合海上平臺(tái)特點(diǎn)及實(shí)際工程案例，給出綜合調(diào)整項(xiàng)目新建平臺(tái)選址的主要原則如下：

1)新建平臺(tái)位置盡可能地減小鉆井進(jìn)尺和防碰難度，以滿足調(diào)整井軌跡防碰及繞障；2)盡可能地減小海纜登平臺(tái)、海上施工難度以及供應(yīng)船?？侩y度；3)盡可能地減少海上施工工程量。