渤海油田某平台内挂井槽研究与实施

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：内外挂井槽是目前针对已投产油田井网不完善，采出程度低等情况采用新的开发方式。工程方案是依托老平台的设施，通过结构改造等措施增加井槽，为新增调整井的实施做好准备。
　　关键词：外挂;内挂;井槽;结构;改造
　　
　　1 背景
　　渤海油田平台区域部分砂体井网不完善，采出程度低。因此，针对该油田区域增加调整井，部署开发井网，可有效提高井网控制程度及油田采收率。计划通过内挂井槽方式来解决该平台区域的潜力井位。
　　2 項目方案
　　某平台内挂井槽项目依托于本平台现有设施新增4个单筒双井井槽。本项目需要对平台原有设备设施管线及结构进行适应性改造。主要包括：依托平台目前结构新增部分甲板，用于布置新增变压器区域、配电间、采油树吊装区域、井口控制盘、采油树、注水管汇、多路阀及清管球接收器等设备;对于妨碍新增隔水套管安装的垂直空间进行清理，移除干涉的管线、结构、水下阳极等，并安装水上水下隔水套管导向;采用钻井船钻入隔水套管并安装固定。平台内挂井槽结构设计寿命为25年，共计新增荷载284吨，桩基承载力的校核结构满足规范要求。
　　需办理前期手续情况：环境影响预评价报告、安全预评价报告、职业健康评价报告。
　　项目工期：1.5年。
　　3 项目创新点分析及实施总结
　　3.1 结构建模寻求隔水导管安装通道
　　某平台作为一座服役年限达13年的无人平台，已实施过两次大规模的改造，平台整体结构与管系都非常复杂，如何确保隔水导管能够顺利穿过平台水上及水下结构？本项目设计采用结构建模方法，将4根设Φ838mm的隔水导管分别放入设定位置，然后查找自上而下有无干涉区域，干涉区域是否可以改造后消除。采取“见缝插针”式改造设计，在原有井口区寻找“缝隙”打通立体空间路径，通过“穿针引线”新增调整井隔水导管。该平台内挂井槽项目是渤海湾真正意义上的“内挂”井槽，井槽安放在平台内部，整个项目改造范围完全是在原平台的海域内，高度集约利用平台空间。
　　3.2 水下安装导向实现隔水导管的安装
　　隔水导管的安装需要有导向槽来辅助，一般水上水下都至少有一个导向才能将隔水导管顺利安装，常规导管架水上水下的导向槽都是在陆地预制的时候就安装好了，本项目也需要在水上和水下设计导管架的导向槽，水上导向采用焊接形式，与常规安装方式一致，只是通过结构校核在合适的位置焊接导向支撑结构。水下导向如果采用焊接的方式，目前常规水下焊接无法保障焊接质量，基本只是焊接固定结构附件（如阳极没有结构强度要求），如果采用非常规水下焊接的方式费用相当高。因此在多种方案比选和结构计算，最终确定水下导向选用两片式设计用螺栓固定的方案，目前现场已经完成安装，效果满足隔水导管安装的要求。
　　3.3 充分依托老平台设施
　　为充分依托原平台设施减少投资，本项目计划新增多路阀，多相流量计还是利用原设备，按照常规设计流程图，需要增加具备远程控制的阀门4台，才能完全具备实现无人平台进行远程单井计量的操作需求，这种设计投资非常高且出现故障的可能性非常大，如果远程控制阀门失效，造成流程憋压，可能导致油井电泵故障甚至溢油的风险。
　　为了实现远程操作需求并减少投资，在原多路阀到多相流量计的管线上增加一条支路到新增多相流量计的富裕的入口，新增多路阀到多相流量计的管线与原多路阀到多相流量计的管线汇合，阀门都不需要远程操作功能（下图）。正常流程阀门状态是：V1打开，V2关闭，V3打开。当需要计量原油井时，将新增多路阀旋转到原多路阀计量口，然后再将原多路阀旋转到要计量的油井。当需要计量新增调整井时，只需将新多路阀旋转到要计量的油井即可。
　　优化后的流程只需增加2个手阀，不需要阀门具备远程控制功能，节省了投资且提高了操作的稳定性，同时也消除了可能产生憋压和溢油的风险。
　　
　　优化流程图
　　3.4 生活与工程支持一体船舶
　　在某平台上进行大规模结构改造、设备安装、工艺管线流程改造施工，考虑在施工期间租赁生活支持船来提高施工效率。鉴于本平台是无人平台，无住宿能力、吊车最大吊重仅5吨、无消防水泵、基本无吊货区、平台电力不足等情况，考虑选择生活和工程一体的支持船为本项目提供支持。
　　项目实施最终的支持船两台吊机最大吊装能力为20吨，吊重满足最大设备重量且吊装范围满足全部施工区域且对平台改造期间的结构安装、设备安装等作业进行吊装辅助，大大提高施工效率。施工期间平台有大量的动火作业，风险很高，为保持平台消防系统随时可用，从支持船连接一根65消防水龙带到平台中部国际通岸接头，提升了无人平台的消防能力。支持船的吊货区作为施工设备及物料的临时存储场地，解决了无人平台空间狭小、施工物料无处存放的问题。为提高无人平台施工期间应急响应能力，还把支持船的PAGA系统都引入平台，使得平台施工人员在沟通和应急方面能够与支持船同步。
　　支持船集住宿、供电、消防、设备吊装、倒运、物资存储等于一体，最大限度满足施工现场生产及生活需求，其功能发挥的淋漓尽致，给无人平台施工以全方位支持，为项目的顺利进行提供了强有力保障。
　　4 结语
　　渤海油田某平台内挂井槽项目已经顺利完成，最终实现了“零质量缺陷、零伤害、零事故、零污染、零职业病”五个零的目标。本项目从设计到施工管理方面都采用了多项创新技术，为渤海油田在役平台进行内外挂井槽改造树立了典范，值得借鉴。
　　作者简介：黄永锋，男，汉族，中级工程师，机械设计制造及其自动化专业学士学位，船舶与海洋工程专业工程硕士学位，现就职于中海石油（中国）有限公司曹妃甸作业公司，从事海上采油平台设施的运营和管理工作15年。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15222677.htm