海洋石油平台外挂井槽项目施工方案分析.pdf

208工程管理引言按照蓬莱油田群整体开发规划，解决油田局部储量动用程度低，注采不均衡严重问题，通过WHPB平台内挂推进蓬莱19-3油田2区调整井实施，为海油大增产贡献产油。WHPB平台内挂井槽的位置位于平台西侧，增加8个井槽（单简单井），共8口调整井，其中生产井5口，注水井3口，包含1口前期排液井。导管架增加井口导向结构，中控系统进行改造，增加l套井口控制盘。新建l个电气间，增加6套油井变频器VFD及相应电气开关。生产工艺流程进行了相应的适应性改造，增加防垢剂注入泵和防腐剂注入泵。为满足调整井完井作业及后期修井作业，模块钻机进行相应改造。隔水导管由钻井船进行钻入安装，井口导向结构利用拖轮进行海上安装。施工内容主要包括：详细设计、加工设计、物料设备采办、结构预制、设备安装、组块海上安装、水下作业、平台改造、钻修机改造、设备调试等。一、外挂井槽项目设计工作任何一个项目顺利施工的前提是有切实可行的设计作为支撑，一套完善的设计文件能够节省材料，缩短工期，简化施工工艺等。设计安装阶段划分可分为，可研设计、基本设计、详细设计和加工设计，和施工紧密连接的设计阶段为详细设计和加工设计。1.详细设计阶段详细设计是在可行性研究设计和基本设计的基础上进行优化和完善。需要完成各专业的原理性图纸、布置图、逻辑图、附件图、节点图、规格书、计算书、改造说明、料单、三维建模等支持加工设计和施工的指导性文件。2.加工设计阶段加工设计依据提供的基础资料和详细设计资料完成工加工设计、安装设计、陆地预制、装船固定、海上运输、海上安装以及连接和调试等相关支持工作的文件。需要各专业完成杆件图、拼板图、排版图、组合梁图、卷管图、管线ISO图、支架制作图、设备定位图、底座制作图、地漏制作图、风管制作图、料单、调试表格、设计满足现场施工要求的施工方案和安装运输方案、工装设计的图纸和计算书等设计文件。二、海上施工准备陆地施工由于施工条件较好，按照陆地施工相关要求执行就能完成相关工作。海上施工由于场地近、环境和空间等多方面的限制，施工要求更加严格，需要做充足的准备。施工人员抵达平台后，施工领队组织施工人员召开JSA风险分析，对作业风险做好预控措施并进行辨识，JSA需经业主和平台生产方批准后方可进行施工作业。根据现场情况搭设焊机棚、临时物料储存棚，整理现场物料，对施工机具进行检查、接线调试，并由平台生产方与施工管理人员对要使用的机具进行签字确认，如果机具在运输途中损坏或作业过程中超出有效期的应禁止使用，需返回陆地更换合格的机具。施工领队将项目具体实施方案、施工计划、人员投入计划与平台生产方项目负责人进行协商，保证施工项目的安全、质量、进度满足项目要求，严格遵守平台安全管理规定。三、陆地预制项目施工前，需选择满足施工要求的场地并将场地清理干净，按照设计要求布置垫墩，并在垫墩上表面加垫木抄平，测量并记录数据，建造场地的地面需平整、坚固，各处均需能满足各类吊机和叉车在全负荷及全旋转作业下的承载要求。1.水上井口预制首先，清理现场，布置垫墩，垫墩按照垫墩布置图海洋石油平台外挂井槽项目施工方案分析常文鹏天津滨海概念人力有限公司【摘要】海洋石油平台外挂井槽能够有效提升油田产量，并且开发成本低，建设周期短，广泛应用于海洋石油平台，为老油田的二次开发提供新的动力模式。整体施工方案的研究对外挂井槽项目的发展尤其重要，合理的施工方案是项目顺利进行的基础，不仅能够有效节约项目成本，缩短项目工期，也能够对安全生产等各方面起到积极作用。基于此，以蓬莱19-3油田WHPB平台的外挂井槽为工程实例，对外挂井槽项目施工方案进行研究分析，为今后类似项目提供借鉴和参考，使这项新型技术能够在所有海油平台得到积极推广和应用。【关键词】海洋石油平台；外挂井槽；施工方案【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2023.15.070209工程管理摆放，以垫墩中心线作为定位基准；其次，进行水上井口片主体预制，按照水上井口片主梁（管）上墩、定位、点焊、测量尺寸后满焊的顺序进行操作；再次，进行水上井口片小梁安装；然后，进行水上井口片隔水套管固定卡安装，带缆走道结构安装；最后，安装喇叭口、吊点及相关支持管，喷涂油漆，水上井口片预制完成。2.水下井口预制和水上片预制相同，首先，清理现场，布置垫墩，垫墩按照垫墩布置图摆放，以垫墩中心线作为定位基准；其次，进行水下井口片主体预制，按照水下井口片主梁(管)上墩、定位、点焊、测量尺寸后满焊的顺序进行操作；再次，进行水下井口片小梁安装，安装侧向斜管及水下连接卡环；然后，进行水下井口片隔水套管固定卡安装；最后，安装喇叭口、吊点及相关支持管，喷涂油漆，水下井口片预制完成。3.陆地其他预制施工其他预制工作需要做好充足的准备，主要包括以下几点：结构管卷制；组合梁预制，主结构下料；挡油裙、护栏、井口盖板、新增挡风墙等附属结构预制；作业所需的临时工装结构、吊耳等辅助施工结构的预制；管线陆地预制、阀门试压检验工作；结构及管材的喷砂防腐工作等。4.陆地装船出海预制完成的结构片和各种设备及工机具等需要协调船舶靠指定的码头装船，利用100t汽车吊吊装装船。船舶要求木甲板载货宽度不小于13m，长度不小于30m，载货能力大于1t/m2，船舶动力需要具备两侧侧推能力。装船作业准备要充分，被吊装结构件预制、检验完成，吊点焊接、检验完成；作业船舶准备完成，对船舶性能、设备进行检验，不符合项整改完成，达到本次作业条件，船舶动员；机具准备，对施工机具证书、外观、性能进行检查；物料准备，物料出库、装箱，准备充足的灭火器；人员准备，人员资质及证书具备并在有效期内；装船固定结构完成；人员安全技术交底，申报人员出海。船舶靠指定码头后，船艏向码头带缆桩带缆，船艉抛锚；利用100t吊车将水上井口片、水下井口、防撞架和其他吊装设备吊装摆放到船舶甲板上，装船需要严格按照装船固定图纸进行；装船固定完成后启航，去往PL19-3WHPB平台。四、海上施工1.结构施工方案首先进行组块各层井口槽位置进行改造，清理现场，搭设适合施工的脚手架，对安装补强梁和斜撑位置的障碍进行清除，施工过程和其他项目的改造平台类似。然后进行水下片结构、水上片结构和防撞架结构的安装，安装过程复杂，难度高，需要提前准备详细的安装方案并经过业主、平台方和专家的论证后方可用于施工。结构施工的重点在导管架部分的三个部件的安装，需要制订切实可行的施工方案，设计出利于施工的滑道梁和辅助吊点的工装。（1）水下结构安装。运输船舶在平台北侧靠船，使用平台北侧吊机挂水下结构吊耳，水平吊装至下甲板西北角，经过检查吊机的吊装能力得知，此处吊机吊装力为15t，满足水下结构吊装要求。使用平台下甲板的1组辅助吊点，挂水下结构的临时吊点，配合平台吊机将水下结构水平方向翻身至垂直方向。摘掉平台吊机吊钩，使水下结构完全悬挂在平台1组辅助吊点上，使用1号滑道梁挂水下结构临时吊耳，牵拉至1号滑道梁正下方，摘掉其余倒链，水下结构完全挂在1号滑道梁上，牵拉水下结构使其在空中垂直旋转180度，旋转后水下结构正面面对平台，使用1号滑道梁移动倒链将水下结构横移至平台南侧新井口位置附近。使用平台2组辅助吊点挂水下结构临时吊耳，配合1号滑道梁调整倒链长度，将水下结构向舷外牵拉约1m距离，牵拉距离根据3，4号滑道梁长度决定，使用3，4号滑道梁分别挂水下结构临时吊耳，摘掉1号滑道梁倒链，配合调整平台2组辅助吊点倒链长度，将水下结构由垂直方向翻身至水平方向，摘掉平台2组辅助吊点。使水下结构完全挂在3，4号滑道梁倒链上，移动3，4号滑道梁倒链向东侧新井口位置平移，移至安装位置，调整倒链长度进行就位安装。（2）水上结构安装。水上结构安装与上下结构一致，根据自身尺寸，设计的结构件临时吊点不同。经过平台1组辅助吊点的翻转，转移到1号滑轨旋转移动到指定位置后，利用平台2组辅助吊点翻转，挂钩到2，4号滑轨，移至安装位置，调整倒链长度进行就位安装。（3）防撞架安装。运输船舶在平台北侧靠船，使用平台北侧吊机挂防撞结构吊耳，将防撞结构水平吊装至下甲板西侧舷边接近井口槽安装位，经过检查吊机的吊装能力得知，此处吊机吊装力为10.4t，满足防撞架结构吊装要求。使用下甲板3组临时吊点挂防撞架结构临时吊点，配合吊机将防撞结构翻身至垂直方向,使用3，4号滑道梁倒链挂防撞架吊耳，直至完全挂在3，4号滑道梁上，摘掉其余倒链，使用3，4号滑道梁移动倒链将防撞架向平台东侧平移至水上结构、水下结构中间位置，调210工程管理整倒链长度进行就位安装。2.管道施工方案（1）原油系统。按照计划WHPB平台新增5口油井、1口双流程。WHPB平台现有生产、计量及压井管汇共计8组，分别为管汇A/B/C/D/E/F/G/H，其中A、B、C、D位于中层甲板，E、F、G、H位于下层甲板。新增油井可接入的管汇接口分为2类，第1类接口位于管汇预留口，每组管汇均有1套预留口，其中除H管汇被占用外，其他7组管汇的预留口均可使用，第2类接口是原来油井转注水井之后空出来的接口，共2口井已转为注水井，原连接至生产管汇的管线已在管汇或原井采油树附近断开封堵，可用于接入新增油井。目前WHPB平台第1类和第2类接口共9个，满足新增油井接入需求。现有管汇接口连接至新增油井管线，可根据各油井实际对应接入管汇情况布置在现井口区上方空间或管汇外侧上方管排。（2）注水系统。按照计划WHPB平台新增2口注水井和1口双流程。WHPB平台现有注水管汇位于中层甲板中部，经扩容后目前有3个备用接口，其中2个已连接至止回阀，还有1个连接到球阀，满足新增井接入需求。（3）化学药剂系统。WHPB平台油井使用缓蚀剂、阻垢剂、破乳剂三种化学药剂。每种化学药剂泵各有11台电机，42台泵，共可供42口油井使用。目前B平台共有39口油井，剩余3个接口，不满足新增油井使用。每种药剂需加1个电机带4台泵，其中新增破乳剂泵可布置在原破乳剂泵撬上，新增缓蚀剂泵和阻垢剂泵可对原泵撬二层平台进行延伸布置。（4）消防系统。WHPB平台配备柴油消防泵2台A/B，其中A泵已经拆除，RUP平台配备柴油消防泵C，位于下层甲板东侧，RUP平台与WHPB平台消防系统串联。WHPB平台新增井槽，需采用消防水进行保护。消防水喷淋管线引自井口区东侧消防水管线。新增外挂井槽需外扩甲板，经现场核实，中层和下层甲板西侧消防软管站均能够到达新增外挂井槽外扩区域。新增外挂井槽区域占用平台西侧现有逃生通道，调整逃生通道至外扩甲板区域，平台西侧部分现有安全标识、安全设施随外扩甲板进行移位。（5）管线施工前准备及施工步骤。根据现场实际情况，对管段进行预制下料（现场口），探伤；施工前与平台方确认井口流程关闭及泄压后进行后续施工；提前准备好集油桶，塑料布、毛毡棉纱等用于收集管段内残液；提前清理施工现场，保证现场干净，防止人员绊倒；提前对需拆除的法兰处喷松动液，保证后续拆除螺栓时顺利进行；提前将保温层拆除，并将预制好的管段和相应工具准备就绪；确认上述步骤准备充足后，对老管线处螺栓进行拆除并注意管线内部介质压力；利用集油桶收集管线内部残液，并将残液倒入平台指定位置；管段拆除后安装管线并与原管线碰头；管线安装完毕后对管线进行试压、气密、补漆及保温伴热工作。3.电仪讯施工方案电气专业中压开关的需求有6口油井的电潜泵需要为其供电，目前平台有2套VFD柜及井口接线箱为备用设备，可利用1套，剩余5口井的地面设备需要新增。目前平台400V低压开关柜备用不能满足新增设备需求，需要在新增电气间内增加一套400V开关柜。新增400V低压盘供电负载包括：新增3台药剂泵，新增风机2台，新增3台空调，新增5台VFD柜的控制电源。改造开关后需要进行功能断路器测试等工作。仪表专业需新增一个井口控制盘为8口井使用，其中6个油井单井模块，2个水井单井模块。PL19-3 WHPB平台中控系统为厂家为艾默生和GE，三个系统均采用远程I/O柜形式进行信号传输，本次新增远程I/O柜，IO柜由井口盘配套设置，现场仪表通过仪表接线箱将本次改造项目产生的仪表信号接至新增仪表I/O柜内。按照新在火区配备相应数量的探头，有相对应的桥架和马脚可以使用。通信专业需对房间及改造区域配备合适数量的开关、网口、电话和广播等设备。五、结束语综上所述，可以看出，海洋石油外挂井槽项目施工相对复杂，各专业接口繁多，需要整理出切实可行的施工方案才能保证项目的顺利实施。尤其是导管架结构部分的吊装，极其烦琐，需要经过严格的方案设计和方案论证。在今后的项目中应该不断优化此类项目的施工方案，推动外挂井槽项目发展，为海油的发展贡献力量。参考文献：1段梦兰，王懿，赵寿元，等.绥中36-1油田I期调整方案现有平台外挂井槽可研及老平台评估Z.中国石油大学(北京)海洋油气研究中心，2008.2陈卫江.海洋平台加挂井槽研究J.石油工程建设，2011，37(4):22-23.3聂宝栋，刘巍，夏美玉.海上平台外挂井槽技术在绥中36-1油田的研究及应用C./第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集，2011:1638-1643.4李利飞.海洋平台外挂井槽设计优化在旅大10-1油田的应用J.石化技术，2015(7):127-127.作者简介：常文鹏（1995），男，汉族，天津人，本科，助理工程师，研究方向：海洋平台结构工艺。