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海上石油模塊是什麼

發布時間: 2023-06-14 22:45:48

『壹』 有時候會看到海上有平台作業,他們是在挖石油嗎

在南海功績卓著的「海洋石油981」號鑽井平台又取得了新戰績。日前中國海洋石油總公司(中海油)宣布,「海洋石油981號」已經在緬甸安達曼海進行海上鑽探作業。作為中國高端裝備和服務「走出去」的代表,「海洋石油981」號將繼續參與「一帶一路」建設,在國際合作與市場競爭中接受檢驗。

深水海域已經成為國際上油氣勘探開發的重要區域。作為中國首座自主設計、建造的第六代深水半潛式鑽井平台,「海洋石油981」最大鑽井深度10000米,最大作業水深3000米,於2008年4月28日開工建造,整合了全球一流的設計理念和一流的裝備,配備了國際最先進的第三代動力定位系統,可在中國南海、東南亞、西非等深水海域作業。

安達曼海所在位置

此前,海洋石油981平台曾在南海取得過重大功績。中國企業所屬「981」鑽井平台在中國西沙群開展鑽探活動。雖然中方作業開始後,越南方面即出動包括武裝船隻在內的大批船隻,非法強力干擾中方作業,現場船隻最多時達60多艘,屢次沖闖中方警戒區及沖撞中方公務船。

最終「海洋石油981」平台頂住越方壓力,完成西沙群島海域的鑽探活動,按計劃順利取全、取准了當地的相關地質數據資料,獲得了重大發現;「海洋石油981」又在南海北部深水區陵水17-2-1井測試獲高產油氣流。

『貳』 海上石油平台是什麼

http://image..com/i?tn=image&ct=201326592&lm=-1&cl=2&fm=ps&word=%BA%A3%C9%CF%CA%AF%D3%CD%C6%BD%CC%A8 這里有圖片。。你可以去看下。。海洋石油平台棄置管理暫行辦法 (2002年6月24日國家海洋局發布) 第一條 為加強對海洋石油平台棄置活動的管理,根據《中華人民共和國海洋環境保護法》及有關法律法規的規定,制定本辦法。 第二條 凡在中華人民共和國內水、領海、毗連區、專屬經濟區、大陸架以及中華人民共和國管轄的其他海域進行海洋石油平台棄置活動的,適用本辦法。 第三條 本辦法所指的海洋石油平台(以下簡稱平台)包括海洋石油勘探開發活動中所使用的固定式平台、移動式平台、單點系泊等配套設施和其它浮動工具。 第四條 進行海洋石油平台棄置活動,應當按照國家海洋行政主管部門的要求採取有效措施,保護海洋環境,防止對海洋環境造成有害影響。 平台所有者在海上石油平台棄置活動中,應拆除可能造成海洋環境污染的設備和設施。 第五條 海洋石油平台棄置可分為原地棄置、異地棄置和將平台改做他用三種方式。 第六條 停止海洋油氣開發作業的平台所有者應當在平台停止生產作業90日之前,向國家海洋行政主管部門提出平台棄置的書面申請。 書面申請應當包括以下內容: 1、棄置平台的概況,包括其名稱、地理位置、所有者及使用時間; 2、終止作業的原因; 3、預計停產日期及進行棄置的起止時間; 4、平台的主要結構及其功能; 5、平台的棄置方式及與其他棄置方式的比較; 6、原地棄置平台保留設施的基本情況。 第七條 平台在原地棄置的,平台的所有者向國家海洋行政主管部門提交申請書時,應當同時報送平台棄置對周圍海域的環境影響評估論證報告。 環境影響評估論證報告應當包括以下內容: 1、平台周圍海域的自然狀況及環境狀況; 2、平台棄置作業期間對海洋環境可能造成的影響分析; 3、平台棄置採取的海洋環境保護措施和環保應急計劃; 4、平台棄置後漂離原地的風險分析; 5、平台棄置後腐蝕的速率可能對海洋環境造成的影響分析; 6、平台棄置後對水面或水下航行等其他海洋功能使用和海洋資源開發的影響分析以及解決的措施; 7、平台棄置後的監測計劃及監控措施。 第八條 平台在海上異地棄置的,平台的所有者向國家海洋行政主管部門提交申請時,應同時報送臨時性海洋傾倒區選劃論證報告。 第九條 停止海洋油氣開發作業的平台需要改做他用的,平台所有者向國家海洋行政主管部門提交申請時,應同時報送海洋工程建設項目環境影響報告書。 第十條 國家海洋行政主管部門自受理平台棄置申請之日起60日內徵求有關部門意見後做出審批決定,並將審批結果書面通知申請者。 國家海洋行政主管部門在做出審批決定後,應將審批決定通報有關部門。 第十一條 平台所有者必須按照國家海洋行政主管部門批準的要求進行平台棄置,並應在停止油氣開發作業之日起的一年內進行平台棄置。 第十二條 廢棄的平台妨礙海洋主導功能使用的必須全部拆除。 在領海以內海域進行全部拆除的平台,其殘留海底的樁腿等應當切割至海底表面4米以下。在領海以外殘留的樁腿等設施,不得妨礙其它海洋主導功能的使用。 第十三條 平台在海上棄置的,應當封住採油井口,防止地層內的流體流出海底對海洋環境造成污染損害,並拆除一切可能對海洋環境和資源造成損害的設施。 第十四條 棄置平台的海上留置部分,應當進行清洗或防腐蝕處理。 海上清洗或者防腐蝕作業,應當採取有效措施防止油類、油性混合物或其它有害物質污染海洋環境,清洗產生的廢水必須經過處理達標後方可排放。 第十五條 棄置平台的海上留置部分,其所有者應當負責日常維護與管理,設立助航標志。 第十六條 國家海洋行政主管部門所屬的中國海監機構負責海洋石油平台棄置活動的現場監督檢查。 第十七條 違反本辦法第六條、第七條、第八條,擅自進行平台棄置的,由國家海洋行政主管部門根據《中華人民共和國海洋環境保護法》第七十三條第一款第(三)項、第二款的規定予以處罰。 第十八條 違反本辦法第九條的,由國家海洋行政主管部門根據《中華人民共和國海洋環境保護法》第八十三條的規定予以處罰。 第十九條 違反本辦法第十一條、第十二條、第十三條的,由國家海洋行政主管部門根據《中華人民共和國海洋環境保護法》第八十六條的規定予以處罰。 第二十條 違反本辦法第十四條的,依照《中華人民共和國海洋傾廢管理條例》第十七條、第二十一條的規定予以處罰。 第二十一條 海上石油平台進行異地棄置的,除了應遵守本辦法外,還應當遵守海洋傾廢管理的有關規定。 停止海洋油氣開發作業的平台需改做他用的,除了應遵守本辦法外,還應當遵守海洋工程建設項目環境保護管理的有關規定。 第二十二條 棄置其他海上人工構造物的,參照本辦法執行。 第二十三條 本暫行辦法自頒布之日起施行。

『叄』 什麼是海洋石油工程技術

一、海洋石油平台技術

經過60多年的研究和發展,海洋石油的開發從淺灘發展到目前的2000米以上的深水及超深水開發,從早期的簡易設施發展到目前的大規模、復雜的生產設施、深水立管及水下完井系統。生產設施更是類型眾多,可以適應不同的海況、不同的生產能力,從而獲取最佳的經濟效益。石油生產設施是海洋石油開發的核心,海上石油開采和陸上開采很大的區別就是海上平台這一點。

陸上及淺海石油資源的日趨枯竭迫切要求發展深海開采技術,隨著海洋開采范圍的日益擴大,深海石油開發已經成為石油工業的重要前沿陣地。70年代前,世界海洋油氣開采平台僅建在低於100米水深的海域;70年代後期,鑽井技術的發展使得深水石油開采超過300米水深。最早的深水石油開發技術採用水下生產系統及浮生生產系統(如FPSO或FPU)相結合的形式,此時的生產系統還比較簡單,而巴西是當時最早發展深水技術的國家。80年代,墨西哥灣開始發展深水技術,開始使用較為復雜的具有更強控制及監測能力的生產系統。90年代,墨西哥灣首次採用成本較低的「乾式採油樹」裝置,並應用到沒有貯油及卸貨能力的平台類型如張力腿平台及深吃水單筒式平台。海洋石油開采技術的發展及開采水深的不斷增加為世界帶來了巨大的經濟收益。

海洋石油開采技術的關鍵是降低成本,開發有效的平台形式。1960年,世界上誕生了張力腿平台(TLP)的概念;1984年,CONOCO公司在英國北海Hutton油田建立起世界上第一座TLP。1972年,北海的Brent SPAR應用於油田裝卸終端,標示著深吃水立柱式平台(SPAR)概念的問世;1996年,Kerr-McGee公司在墨西哥灣安裝了首座作為生產平台的SPAR平台——NEPTUNE SPAR;NEPTUNE SPAR的成功應用,表明了SPAR平台具有支持立管、工藝設施及鑽井系統的性能及可靠性。目前先進的海洋石油生產設施具有油氣處理、儲存、注水(氣)和轉運等功能。按照海洋水深的變化,海洋石油生產設施可分為固定式和浮式兩大類。其中浮式生產系統可分為半潛式生產系統和油輪式生產系統(圖43-1)。

圖43-1海洋平台類型

隨著海上潛油電泵安裝費用的降低、維修次數的減少和可靠性的增強,其應用更加廣泛。先進的海上潛油電泵技術能夠使距主平台更遠的探邊井回接到主平台,使邊際油田和偏遠油田得到經濟開采。海上潛油電泵採油的優點還包括節能和受不利環境制約程度的降低。

潛油電泵系統正越來越多地應用於海上採油,該設備的發展風向是使用壽命的延長和可靠性。針對海上高產深井,已經有專門的潛油電泵被研製出來,這些泵需要採用耐高溫的電動機。

在遠距離擴邊井的應用上,潛油電泵採油系統的舉升效率並不因生產井遠離主平台而受到影響,在距主平台20千米或更遠的海上油井中安裝潛油電泵是可行的。

潛油電泵的發展趨勢為小的、邊際區塊能更加經濟地開采。

潛油螺桿泵採油系統屬於無桿採油設備,在美國、加拿大和俄羅斯都得到了廣泛的應用,而我國近來在渤海灣一帶黏油區和海上平台上也都有使用。潛油螺桿泵採油技術屬於節能環保採油設備,其發展趨勢為節省能源,效率更高,具有更高的適應性。

二、海底管道技術

一般來說,海底管線是與石油天然氣平台緊密聯系在一起的。海底管線有多種分類方式,從海管分布來說,有平台之間的海底管線和平台通往處理廠的長輸管線;從海管種類來說,有輸油管線、注水管線、天然氣管線和海底電纜;從海管形態來說,有立管、平管和浮管等。

海底管道技術包括海底管道設計與調查技術、鋪設技術、防腐蝕保護技術以及新材料、新方法等。

三、海洋環境保護技術的發展

隨著石油資源的不斷開發利用,接踵而來的海洋水體油污染問題日趨嚴重,已對人們的生產生活造成嚴重危害。海洋污染科學研究組(GESAMP)的調查和評估表明,石油是海洋環境中最普遍的污染物之一。據統計,每年因突發性溢油事故而流入江河、海洋的石油為300萬~500萬噸。目前我國海上的石油運輸量僅次於美國、日本,居世界第三位,海上船舶溢油事故呈上升趨勢,面臨的海上防油污形勢日趨嚴峻。由此看見,解決溢油污染的問題已刻不容緩。

在石油領域的海洋環境保護技術主要是指海洋溢油的處理技術,包括物理回收方法、化學處理方法以及生物處理方法等。

『肆』 海底石油是怎麼形成的

從海岸向外,到深海大洋區之問的區域,人們稱它為大陸邊緣地區。這里有水深不到200米的大陸架淺水區,還有大陸架到深海之間的一段陡坡,水深在200~3000米之間,稱為「大陸坡」。經過近百年的海上石油勘探,人們發現在大陸架淺水區蘊藏著豐富的油氣資源,而且在大陸坡,甚至在小型的海洋盆地等深水海域也都找到了藏油的證據。據調查,海底石油約有1350億噸,佔世界可開採石油儲量的45%。舉世聞名的波斯灣是世界上海底石油儲量最豐富的地區之一。在我國的南海、東海、黃海和渤海灣,也都先後發現了油田。海底石油資源如此豐富,那麼它是如何來的呢?要搞清這個問題,還得從幾千萬年甚至上億年前的歷史地質時期談起。

海底石油

在漫長的歷史地質時期中,地球上的氣候,有的時期比現在溫暖濕潤,有的時期比現在寒冷乾燥。在溫暖濕潤的地質時期,由於大陸架淺水區氣候溫和,陽光充足,光線能夠透過淺淺的水層照射到海底,加上江河裡帶來大量的營養物質,水質肥沃,海洋藻類生物在這里大量繁殖。同時,海洋中的魚類、軟體類動物以及其他浮游生物也在這里群集,迅速繁殖。這些生物死亡後,遺體隨同江河夾帶來的泥沙一起沉積在海底,形成所謂的「有機淤泥」。這樣,年復一年,大量的生物遺體和泥沙組成的有機淤泥被一層一層掩埋起來。由於這些地層因某種原因不斷下降,有機淤泥越積越厚,越埋越深,最後與外面的空氣相隔絕,造成一個缺氧的環境,加上深層處溫度和壓力的作用,厭氧細菌便把有機質分解,最後形成了石油。不過,這時形成的石油還只是分散的油滴。

在地層下,分散的油滴需尋找「藏身之地」。由於氣候的變遷,海洋中形成的沉積物有時候顆粒較粗,顆粒問孔隙較大,便形成了砂岩、礫岩;有時候顆粒較細,顆粒問孔隙很小,於是形成頁岩、泥岩。在上覆地層的壓力作用下,這些分散的油滴被「擠」向多孔隙的砂岩層,成為儲積石油的地層;而孔隙很小的頁岩層,由於油滴無法「擠」進去,儲積不了石油,卻成了防止石油逃逸的「保護層」。

石油儲積在砂岩層中還不具備開采價值,還需經過一個地質構造變形過程,使分散的石油集中在構造的一定部位,這樣才能成為可開採的油田。這個過程大致為:原來接近水平的岩層由於受到各種壓力的作用而發生變形,形成波浪起伏的形狀,向上突起的叫背斜構造,向下彎曲的叫向斜構造;有的岩層經過擠壓,形成像饅頭一樣的隆起,叫穹隆構造。在岩層受到巨大壓力而變形的同時,含油層中比重小的石油由於受到下部地下水的浮托,向向斜構造岩層或穹隆構造岩層的頂部匯集,這時石油位於上部,而處在中間、下部的則是水。具有這種構造的岩層就像一個大臉盆,把匯集的石油保存起來,成為儲藏石油的大「倉庫」,在地質學上叫做「儲油構造」,這才有真正的開采價值。

『伍』 什麼是海洋石油平台

海洋石油平台是由英文「offshore
oil
&
gas
platform」翻譯而來,一般是指在海上進行油氣作業的設施,包括鑽井平台、生產平台、井口平台和生活平台等,所謂的平台並非就是一個平的檯子

『陸』 海底石油和陸地石油有什麼區別嗎

海底石油和陸上石油的本質相同,都是烴類(有機物,主要是烷烴、環烷烴、芳香烴)的液態至半固態的混合物,但是形成條件和開發方法不一樣。

1.海相石油的有機物組成和一些化學元素的比例與陸相石油不同,根據姥/植烷比,V/Ni等元素比以及各種地質學,地球化學指標可以分析得知原油形成時的環境,確定這些原油是在海洋中形成的還是在陸地的湖泊里形成的。

2.開采方面,陸地原油和海底原油的開采有所區別,常規的陸地原油比較容易開采,而海底原油的開采涉及的工藝技術比較復雜,包括建設平台,鑽井,埋設管道等多個環節和陸地石油開采都不同。

3.陸地上的石油也有海相原油和陸相原油之分,海相原油是遠古海洋當中的有機質形成的,陸相原油則是在古代陸地上的湖泊中形成的,但是形成石油的地方,古代可能是海洋也可能是陸地,但地殼是會變動的,發生滄海桑田的變化,海平面上升,陸地下降,就可能導致原來是陸地的地方。

現在是海洋(比如中國的渤海),或者原來是海洋的地方,現在是陸地(比如中國新疆的塔里木盆地)。

4.把石油簡單分成海洋石油和陸地石油,石油地質學更多的關心的是這些原油形成的時候(原油都經歷了千百萬年的漫長形成過程),這個地方是海洋還是陸地,科學的說法應該是海相石油和陸相石油,就是在海洋環境或者陸地環境形成的石油。

(6)海上石油模塊是什麼擴展閱讀:

海底石油是埋藏於海洋底層以下的沉積岩及基岩中的礦產資源之一。海底石油(包括天然氣)的開采始於20世紀初,但在相當長時期內僅發現少量的海底油田,直到60年代後期海上石油的勘探和開采才獲得突飛猛進的發展。

現在全世界已有100多個國家和地區在近海進行油氣勘探,40多個國家和地區在150多個海上油氣田進行開采,海上原油產量逐日增加,日產量已超過100萬噸,約佔世界總量的百分之25。

石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說,前者較廣為接受,認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成,屬於生物沉積變油,不可再生。

後者認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,可再生。石油主要被用來作為燃油和汽油,也是許多化學工業產品,如溶液,化肥,殺蟲劑和塑料等的原料。

參考資料來源:

網路--海底石油

網路--石油

『柒』  海洋石油平台標准化設計技術

海洋石油的開發是高投入、高技術、高風險的行業,隨著海洋石油事業的發展,海上油氣田工程開發項目日益增多。一個海上油氣田工程項目能否經濟有效的開發,油氣田工程的開發方案和設計規模是決定因素,而工程項目的有效實施關鍵又在於工程開發的計劃進度控制、成本(投資)控制和質量控制。如何有效地做好這「三大控制」,首先應加強油氣田的工程設計,因為工程設計自始至終貫穿於工程開發的三大控制之中。多年的實踐證明,進行海洋石油平台標准設計是有效實施「三大控制」、經濟有效開發海上油氣田的關鍵所在。

一、平台標准化設計的目的

平台標准化設計是降低海上石油工程開發成本、縮短開發周期和實現油田規模化開發的主要途徑。主要體現以下兩個方面。

1.工程設計

①提高海上平台的設計效率和設計質量,減少重復設計工作量;②有利於設計知識儲備,提高海洋工程整體設計水平;③有利於設計人員的培養。

2.工程開發過程標准化管理

①從整體上縮短海上油田開發周期,降低工程成本;②海上油田開發過程標准化管理;③設備、材料標准化和批量化,便於采辦和管理。

二、平台標准化設計的適用范圍

能否有效地進行海洋石油平台標准化設計,應從海上油田開發規模、所處的環境、平台的處理能力及操作要求等幾個方面考慮。一般來講,海洋平台標准化設計適用於大型海上油田群的開發設計,其特點是各井口平台處在相同海域,環境參數基本一致,水深變化不大,各平台間水深變化在3m左右,平台的處理能力基本相當,平台井數相差不大;其次,運用平台標准化的設計思想,在一些開發規模相差不大、工程參數基本一致的油田開發工程中採用成熟的標准化設計模式,可以實現高速高效和低成本開發海上油氣田。國內海上油氣田已經成功實現標准化設計模式的有:綏中36-1Ⅱ期油田、秦皇島32-6油田和文昌13-1/2油田。借鑒標准化設計模式,在建和將建的海上油氣田有:渤中25-1油田和旅大油田群。由此可見,平台標准化設計必將在過去、現在和將來的海上油氣田群開發工程中產生巨大的社會效益和經濟效益。

三、平台標准化設計應用

隨著綏中36-1Ⅱ期和秦皇島32-6大型海上油田的相繼建成和投產,井口平台標准化設計已經在以上兩個超大型海上油田的開發中得到應用,井口平台標准化設計思路和標准化開發模式已經建立,如綏中36-1Ⅱ期6座井口平台的導管架、隔水套管、平台總體布置、平台組塊結構工藝系統、平台設備和中心平台(CEP)主工藝處理設施等都實現了標准化設計。

四、油田群平台標准化設計

(一)平台總體方案

為有效地進行平台的標准化設計,油田群各井口平台的設計,必須滿足一定的要求。

一是油田布置應符合以下條件:

①工作船安全停靠;②鑽井船將來打調整井,即鑽井船二次停靠;③平台組塊施工與海底管道鋪設施工不矛盾;④海底管道和海底電纜在施工和投產後能安全生產,不易被來往船隻拋錨損壞。

綏中36-1油田Ⅱ期工程有6座無人井口平台(WHP),1座中心平台(CEP),平台間的海底管道多達12條,平台間有內部海底電纜5條和一條70km上岸外輸管線(圖14-1)。為能使油田間海管集中操作和盡可能地減小外界對它的干擾,在油田布置階段,綜合考慮各種因素,最終選擇了海管集中CEP平台的方案;為方便供應船停靠和將來二次打井,躲開了WHP井口兩側;同時,WHP平台靠船方式採用尾靠,妥善解決了海上油田群在油田布置上的難題。

二是平檯布置的設計應盡量滿足以下要求:

①平檯布置實現安全分區,滿足安全要求;②根據環境條件,確定平台的方位、靠船面、火炬和冷態放空位置;③設備布置保證通道暢通;④平檯布置實現設備區域化,滿足工藝流程要求,便於平台操作和管理;⑤平檯布置在滿足工程整體要求的同時,使設備間的管線和電纜連接最短;⑥在盡可能的條件下,平台要布置合理,預留平台設備擴容區域;⑦各平台採用相同的總體布置,以利於其他專業實行標准化設計。

緩中36-1Ⅱ期包括WHP1-WHp6六座井口平台,在油田布置的基礎上進行平台總體布置設計,其任務是要合理地設計各種設施的相互位置,有效地利用空間和進行甲板荷載控制,最大限度地減少事故的發生和事故造成的影響,保證操作人員和生產設施安全,保護環境和防止污染,方便生產操作和設備維修。

圖14-1綏中36-1油田1期工程平台方案

在設計方法上,綏中36-1Ⅱ期井口平台在結構和功能上基本相同,處在相同海區,除水深和土壤數據有差別外,其他環境條件相同,具備了方案上採用標准化設計的條件。根據油田布置總體要求,海管立管和電纜的位置需避免對海上作業產生影響,平台的方位需滿足供應船停靠和鑽井船作業的需要。直升機坪的設計滿足國家民航局規定。井口平檯布置,從東至西依次為油田處理區、井口區、注水泵區、電氣控制區。

以前設計的平台,都以海圖水深作為零點標高,向上為正,向下為負,取海圖水深為零點,這將引起平台和導管架標高的不同,六座平台有六個海圖水深,無法統一;為了解決這一問題,在標准化設計中採用以泥面為零點,水位不同,工作點的標高將隨之變化,但各個導管架的主體尺寸相同,即主結構完全相同,實現了標准化設計。

考慮到各井口平台設置的立管數量和管徑不盡相同,應在滿足油田布置要求的基礎上,確定每一個立管的布置位置,依據管線的輸送特性、工藝流向,進行井口平台清管閥位置的設計;在總體布置圖紙上,採用編號布置原則,給每個立管、清管閥在總體布置圖上進行編號,以便各平台的立管、清管閥在圖上一一對應(圖14-2)。

由於各平台處理能力、工藝參數存在差異,導致各平台部分設備的配置不一致。在平台總體布置中,盡可能採用相同設備最大、數量最多的平台進行總體設計,最後合理調配,使各平台、設備區域布置一致,平台主體尺寸一致。

(二)主工藝流程

平台標准化設計根本是工藝流程的標准化。如何達到平台工藝流程標准化,平台主工藝流程定型化是關鍵。各平台的產量、主工藝流程操作參數有所不同,這就需要設計人員充分、認真地研究各平台基礎數據,分析各平台產能,適當選取設計數據,簡化和合理地設計一套適用各平台的主工藝流程,使各平台主工藝流程的型式相同或者基本相同,每座平台主工藝流程的處理能力一致。

在綏中36-1Ⅱ工期海上工程設計中,設計人員在充分認真研究各井口平台的基礎數據後,最終確定一個適用於各平台的主工藝流程,油田的基礎數據和主工藝流程簡化如下。

a.綏中36-1Ⅱ期(WHP1-WHP6)單井產量(最大值):

油288m3/d,氣30696m3/d,水326m3/d,液330m3/d;

WHP6平台井口產量:

油288m3/d,氣19320m3/d,水324m3/d,液330m3/d。

b.油井壓力、溫度數據見表14-1

表14-1油井壓力、溫度數據

二是除了樁的灌入深度不同外,土壤狀況不同還將影響到防沉板的設計。防沉板是在導管架入水之後,在打樁之前防止導管架沉降過大的結構。防沉板的設計需要考慮導管架的自重和浮力,以及導管架在安裝期間所受的波、流荷載以及表層土壤的承載力條件。在設計防沉板時,主結構已經確定,設計環境條件也已給出,結構所受的荷載就基本確定了,這時主要考慮土壤的承載力。防沉板有一個基於土壤承載力的最小面積,如果防沉板面積小於這一數值,土壤將承受不住而發生失穩、破壞。各平台土壤表層土的抗剪強度不同,但總體上差別不大,而且都比較軟,所以應採用最軟的土壤數據作為設計依據,以實現防沉板設計標准化。如果土壤情況相差大,可適當考慮採用不同的防沉板形式。

4.上部荷載變化

總結綏中36-1Ⅱ期6座井口平台的上部荷載變化,對於導管架標准化設計影響不大,其原因為井口平台工藝的標准化和上部組塊標准化。在導管架上部荷載輸入中,選用荷載較大的組塊荷載,適當控制上部組塊重心,雖然該做法較保守,但可使導管架結構得到適當的冗餘,也就值得。

(五)上部模塊主結構

由於上部模塊總體布置一致、工藝流程一致、平台處理能力基本接近、配置的設備基本相同,在上部結構設計中,選取可包容各平台的荷載數據,優化和簡化主結構設計,使得結構一套圖紙就能夠適用於特定油田群各井口平台,提高設計效率,且便於結構材料批量采辦,簡化加工製造程序,降低製造成本,利於海上安裝連接工作。

(六)機械設備

工藝流程的定型化和標准化設計,使得各平台和相同系統中的同類設備可以選用相同規格的設備,也為各平台的總體布置一致創造了條件。如綏中36-1Ⅱ期井口平台的計量分離器按油田最大單井產能設計選型,可滿足各平台工藝物流要求。

同時,由於各平台處理能力、工藝參數存在差異,導致設備的參數變化,如各平台生產井數和注水井數不一致,使管匯、注水泵的參數發生變化。在平台設計中,可採用靈活的設計思想,在滿足組塊標准化設計大前提下,保持各平台特性。

(七)儀表控制系統

由於工藝流程的定型化,也使得儀表控制系統定型化,儀表控制參數各平台特性化,在保證平台基本的儀表控制原理及儀表布置一致下,根據各平台流程的參數選取儀表,設定儀表的控制參數。

(八)電力供給系統

大型海上油田井口平台的電力供給一般採用中心平台或FPSO集中供電方式,這樣使油田便於集中管理和分配。各平台的電源,由中心平台或FPSO統一通過海底電纜,分別變壓後輸送至各井口,為各平台提供電力。各平台配備各自的應急電源、UPS系統和導航系統。各平台通過海纜在高壓盤獲得電能後,進行平台的電力分配和電壓轉換,分別向中壓盤和低壓盤供電,通過它給平台各用電用戶提供電能。

五、平台標准化設計中的技術進步

平台標准化設計是海上油氣田開發工程設計的一種新方法,其技術進步體現在設計思路的創新上。主要表現在以下四個方面:平台標准化設計理念是一套完整的海上油氣田群開發總體設計新方法和新思路;平台標准化設計方法是一種規范的高速高效的設計方法;平台標准化設計創建了大型海上油氣田標准化開發模式;平台標准化設計規范了項目管理,為建造安裝技術的規范化和標准化打下了基礎。

六、平台標准化設計的實施效果

平台標准化是降低大型海上油田開發成本、縮短油田工程建設周期的最有利措施之一,而平台標准化設計是平台標准化的關鍵,它有利於平台工程開發、管理、設備材料采辦、平台製造、安裝、油田的操作等一系列過程,平台標准化設計可為油田開發工程帶來巨大的經濟效益和社會效益。

1.大大縮短設計工期

平台採用標准化設計最直接的效果是大幅度提高設計效率,縮短設計周期為以往的1/3,有利於促進和保障設計質量,建立和完善標准化設計基礎,培養和提高設計人員的技術水平,從而更有效地保證安全經濟地開發海上油氣田工程。

2.材料采辦批量化

導管架、組塊結構標准化設計使主結構材料實行大批量訂貨,平台工藝系統、機械設備、電氣、儀表通訊系統可定型化設計,減少設計人員采辦配合的人力投入。實行設備材料批量化,定型化采辦,降低成本,便於設備、材料的過程管理。

3.製造、安裝和調試標准化

由於平台導管架和上部組塊設計成一個標准尺寸,只需出一套標准圖和一套裝配圖,就可按標准圖建造不同平台,因而大大提高現場預制工效。

安裝配圖進行附件安裝和海上施工,通過導管架的潮差段適應不同水深的要求。對導管架、組塊的製造和安裝採用分組、流水作業方式,科學合理地調配設備資源。對井口平台導管架可分成二組進行預制和海上安裝,每組同時在陸地預制三個井口平台導管架,六個井口平台導管架共需兩個製造周期,由於導管架採用標准化設計,同時加工製造三個導管架的時間,要比分別在不同時間一個一個地製造完成三個導管架的時間短,作業效率高,預製成本低,體現出標准化設計和現代工業模式流水作業的優勢。

4.取得了良好的綜合效益

油田群工程開發的標准化設計已成功應用於渤海灣兩個較大的油田,即綏中36-1Ⅱ期和秦皇島32-6油田。綏中36-1Ⅱ期油田開發工程中所形成的平台標准化設計思路和創建的標准化模式,是海上油田開發工程設計方法上的一個重大突破,為中國海油高速高效開發海上油氣田打下了基礎。通過標准化設計、建造和海上安裝,結合工程中的優化、設備材料國產化等措施,使綏中36-11期工程總投資節省了10億元人民幣,產生了可觀的經濟效益和社會效益。伴隨著標准化設計的是材料和設備的國產化,一方面既扶持了民族工業,另一方面又大大縮短了采辦周期。由此給項目管理、平台製造、安裝和油田操作等帶來的便利是不可估量的。

『捌』 什麼是世界海洋石油儲運技術

一、海上油氣集輸系統

油氣集輸是繼地質勘探、油田開發、鑽井採油之後的油田生產階段。這階段的任務是從油井井口開始,將油井的產出物在油田集中、油氣分離、計量、凈化處理、必要的初加工,生產出符合質量要求的油、氣及副產品,而後輸送給用戶。

海上油氣集輸系統包括海上油氣生產設備系統以及為其提供生產場地、支撐結構的工程設施。海上油氣集輸包括了整個油田生產設備及其工程設施。這些工程設施有井口平台、生產平台、生活平台、儲油平台、儲油輪、儲油罐、單點系泊、輸油碼頭等。根據所開發油田的生產能力、油田面積、地理位置、工程技術水平及投資條件,可分別組成不同的油氣集輸系統。

隨著海上油田開發工程由近海向遠海發展,海上油氣集輸形成了以下三種類型。

1.全陸式集輸系統

海上油田開發初期,是在離岸不遠的地方修築人工島,建木質或混凝土井口保護架(平台)打井採油。油井的產出物靠油井的壓力經出油管線上岸集油、分離、計量、處理、儲存及外輸。這種把全部的集輸設施放在陸上的生產系統稱為全陸式集輸系統。

該系統的海上工程設施一般為:(1)井口保護架(平台)通過海底出油管上岸;(2)井口保護架(平台)通過棧橋與陸地相連;(3)人工島通過路堤與陸地相連。

全陸式生產系統在海上只設井口保護架(平台)和出油管線,大大減少了海上工程量,便於生產管理。陸地生產操作費用比較低,而且受氣候影響小,與同等生產規模的海上生產系統相比,其經濟效益好。該系統一般適用於淺水、離岸近、油層壓力高的油田。我國灘海油田開發多採用這一集輸方式。

2.半海半陸式集輸系統

隨著油田開發地點水深的增加、離岸距離加大、鋼導管架平台的發展和應用,全陸式集輸系統已不能適用。為了解決油氣長距離混輸上岸效率低及油層壓力不足的問題,逐步把油氣分離及部分處理設備放在海上。油井開采出來的油氣在海上經過分離初處理後,再將原油加壓管輸上岸處理、儲存及外輸。如伴生氣的量小,除作平台燃料外,其餘在海上放空燒掉;如天然氣量較大,則油、氣在海上分離後,分輸上岸再處理。這種在海上僅進行油氣初處理,而把主要的油氣集輸設備及儲存、外輸工作放在陸上的油氣集輸系統,稱為半海半陸式集輸系統。該系統適用於離岸不遠、油田面積大、產量高、海底適合鋪設管線以及陸上有可利用的油氣生產基地或輸油碼頭條件的油田,尤其適用於氣田的集輸。因為在海上不易解決天然氣的儲存和加工問題,所以一般氣田採用半海半陸式的集輸系統,如我國渤海灣錦州20-2氣田就採用半海半陸式集輸系統。

3.全海式集輸系統

隨著世界工業的迅猛發展,對石油的需求量不斷增加。為了簡化海上生產的原油上岸後再通過海運外輸的環節,憑借現代海洋工程技術在海上建儲油罐和輸油碼頭,使油氣直接從海上外運。這種將油氣的集中、處理、儲存和外輸工作全部放在海上,從而形成了全海式集輸系統。由此也使海洋油田的開發向遠海、深海和自然條件惡劣的極地發展。全海式的集輸系統可以是固定式,也可以是浮動式;井口生產系統可以在水上,也可以在水下。這種集輸生產系統既適合小油田、邊際油田,也適合大油田;既適合油田的常規開發,也適合油田的早期開發。這是當今世界適應性最強、應用最廣的一種集輸生產系統。

綜上所述,海上油氣集輸系統是從全陸式發展到半海半陸式,又從半海半陸式發展到全海式。它們的根本區別在於集輸的生產處理設施是放在海上還是陸上,如全部的油氣集輸生產設施放在陸上,則稱為全防式;如全部設施放在海上,稱為全海式;如部分設施放在陸上、部分設施放在海上,稱為半海半陸式。

二、海上油氣集輸工藝流程

因為全海式油氣集輸系統可實現全部油氣集輸任務,本節就以全海式生產平台為例,介紹油氣集輸主要工藝流程及設備。出油氣集輸生產包括油氣水分離、原油處理、天然氣處理、污水處理等主要生產項目。

1.油氣計量及油氣生產處理流程石油是碳氫化合物的混合物,在地層里油、氣、水是共生的,又由於油氣生成條件各異,各油田開采出的原油的組分是不同的。此外,油中還含少量氧、磷、硫及砂粒等雜質。油氣生產處理的任務就是將油井液經過分離凈化處理,能給用戶提供合格的商品油氣。由於各油田生產出來的油氣組分和物性不同,生產處理流程也不完全相同,如我國海上生產的原油普遍不含硫和鹽,因此就沒有脫鹽處理的環節。有的油田生產的原油不含水,就沒有脫水環節。海上原油處理包括油氣計量、油氣分離、原油脫水及原油穩定幾部分。由於海上油田普遍採用注水增補能量的開采方法,因此原油脫水是原油處理的主要環節之一。

2.天然氣處理

經油、氣分離的天然氣,在高溫下仍帶有未被分離的輕質油、飽和水、二氧化碳及粉塵等物質,這些物質如不處理,一則浪費,二則會造成管路系統的堵塞和腐蝕。天然氣處理主要指脫水、脫硫及凝析油回收,有的天然氣還要脫除二氧化碳。一般海上平台天然氣處理是將由高壓分離器分離出的氣體和各級閃蒸出來的氣體分別進入相應的氣體洗滌器,以除去氣體攜帶的液體,再進入不同壓力等級的壓縮機,分段加壓,達到設計壓力,一個典型四級分離的氣體壓縮和凝析油回收系統。由各級氣體洗滌器收集的凝析油分別進入各級閃蒸罐的原油管線中。為防止管線被天然氣水化物堵塞,採用甘醇-氣體接觸器,吸收天然氣的水分。

由於天然氣處理壓縮系統投資較高、質量大、佔用空間面積大,有的平台由於生產的伴生氣較少,往往將生產分離出來的天然氣不經處理,一部分作平台燃料,一部分送火炬放空燒掉。如果氣量大,可管輸上岸再處理。如何處理天然氣要經綜合評價後做出選擇。經氣體壓縮和凝析回收後出來的氣體,一般仍需進一步脫水、脫硫和凝析油回收。脫水主要採用自然冷卻法、甘醇化學吸收法、壓縮冷卻法等,脫水的同時可以脫出輕質油。對含硫的天然氣還需要脫硫,同時可以回收硫。海上天然氣加工生產系統和陸上一樣,這里不再贅述。

3.含油污水的處理

隨著世界工業的迅速發展,自然環境受到污染,嚴重地影響了生物的生長和人類的健康。目前世界環境保護機構規定:油田所有的含油污水必須經過處理,水中含油量低於15~50毫克/升才能排放。故海上採油平台原油脫水出來的污水及生產中產生的含油污水,都必須經過污水處理系統進行處理。

4.海上油氣集輸生產流程及設備的選型

油氣集輸生產流程的設計及主要設備的選型,不像鑽井工藝及鑽機設備那樣有定型生產流程及系列的鑽機設備,它往往是根據油田產出物的組分、物理性質、產量及油田的開發方式、油氣集輸系統的選擇等條件進行設計製作。如一離岸較遠、含氣量較高的油田,選用半海半陸式集輸系統,油氣長距離混輸上岸,在技術上有一定難度,為此採用油、氣分輸上岸流程,即在海上平台進行油、氣分離初處理,油、氣上岸後再分別進行全面的處理;如採用全海式集輸系統,油氣處理及其儲運設備全部放在海上,那麼其具體工藝流程及設備的型號顯然是與前者不同的。每個油田根據設計的生產流程、主要設備、工程結構選型及尺度,分別設計安裝在模塊上,一般都按生產的內容設計,大致分以下幾種類型。

(1)井口模塊模塊。上面設置井口採油樹、測試分離器、管匯、換熱器等。

(2)油氣處理模塊。一般設置生產分離器組、電脫水器、原油穩定裝置及其配套的管路、儀表、罐、換熱器等。

(3)天然氣處理模塊。一般設置有分離器、洗滌器、壓縮機、輕質油回收裝置等。

(4)污水處理模塊。有隔油浮選、沉降分離、過濾器及其加壓的水泵與其輔助設備等。

此外,還有發電配電模塊、生活模塊、注水模塊、壓縮模塊等。這些模塊的設計要求自成系統,同時考慮與其他系統的連接配套。部分生產模塊的設備在陸上安裝好可進行試車,當在平台吊裝就位,連接好水、電、管路系統就可全面試運轉,以減少海上工程量,便於生產管理。在設計模塊規模時,還要考慮平檯面積、施工起吊能力及生產安全要求等。

三、海洋集輸平台設施

當人們航行在茫茫大海中,有時會突然發現遠方有一些建築群時隱時現,你一定會欣喜萬分,以為看到了海市蜃樓。輪船靠近後才看清這是一些鋼鐵製造的龐然大物高高地矗立在海面上,不管是台風襲擊還是海浪拍打,它都像一個忠實的哨兵守衛在遼闊的海疆。這些鋼鐵建築物就是海上石油生產平台。先建平台後打井、採油,這是海上石油和陸上石油的主要差別。通俗地說平台就是給人們在海上生活、生產提供的固定場所。

最初人們在海洋進行石油勘探開發只能在近海,用木料搭制一個作業平台,進行鑽井、採油。伴隨科學技術的進步,人們希望平台更安全、更堅固耐用,並能適用於環境惡劣的深海條件,逐漸改為使用混凝土或鋼鐵建造作業平台。再後來發明了自升式鑽井平台和鑽井船,這兩種裝備實際上都是船,前者沒有自航能力,要靠其他船隻拖曳,後者具備自航能力。鑽完井後,鑽井平台或鑽井船駛往新井場。目前海上見到的平台大多是油氣生產平台,這些平台上設施的內涵與陸地油田沒有什麼差別,只是更精良、更安全可靠。圖37-1所示是所有設施全部設置在海上的情況,其中中心處理平台把周邊各井的油氣通過海底管道集中並計量,同時配備安全裝置,然後將油氣水分離凈化,合格的原油輸送到儲油平台,處理過的水再經過井口平台回注或排放,天然氣一般放空燒掉;儲油平台主要功能是存放原油並通過穿梭油輪定期運送給用戶;動力平台主要是柴油發電機組、天然氣透平發電機組、供熱鍋爐等提供動力的設備;生活平台提供工作人員休息、生活;各平台間有供工作人員行走的棧橋,另外淡水、蒸汽、燃料等管道及電纜也附設其上。當然,根據油田在海洋的地理位置,各種設施並非要全部建在海上。如果距離陸地較近,油氣水處理平台、儲油平台則建在陸上。即便全部建立在海上,也可根據情況將某些設施適當地組合在一座平台上。井口平台實際就相當於陸上油田計量站,負責單井的集油、油氣日產量的計量和注水。浮式生產儲油輪相當於陸上油田的聯合站,負責油氣水分離凈化、儲油。其動力、生活系統也在船上。這樣就大大減少了海上固定平台,降低了投資。如果油田迅速降產或失去生產價值,浮式生產儲油輪還可以轉移到其他油田繼續使用。

圖37-2FPSO工作示意圖

靜態來看,截至2008年2月,FPSO現役數量為139艘,其中,新建數量為54艘,佔比為38.85%,改造數量為85艘,佔比為61.15%;訂單32艘,其中11艘為新建,21艘為改造,佔比分別為34.38%和65.63%。無論是新建還是改造,均經歷了兩次高峰:1997—1999年、2003年至現在。現役FPSO基本上是在2000年以後建造的,80%左右的船齡在10年以內,大多還可以應用至少10年左右的時間,更新需求動力相對較小。在現役的FPSO中,分布較多的國家有巴西、中國、英國、澳大利亞、奈及利亞、安哥拉等國,數量分別為22艘、15艘、13艘、12艘、12艘、11艘。在FPSO訂單中,巴西依然是擁有量最多的,為9艘,其次較多的分別為英國、印度和奈及利亞,其數量分別為5艘、4艘和3艘。

七、發展趨勢

挪威專家Einar Holmefjord先生在題為《挪威邊際油田開發研究活動現狀——DEMO2000》的演講中指出,「昨天,我們採用重力基礎的平台進行鑽井和生產,今天,我們採用浮式生產系統和水下設施,明天,我們將井流物從海底直接輸送上岸處理,不需要任何海上設施」。Einar Holmefjord先生的話簡明地概括了國外海上石油發展現狀和發展趨勢。為開發邊際油田,國外越來越多地採用了浮式生產設施和水下回接技術,開發了一系列的配套技術,如水下混輸技術、深水大排量混輸泵、水下供配電系統、水下作業機器人、水下卧式採油樹、水下管匯和水下多相計量技術等。上部設施包括油氣集輸和水處理設施的新工藝、新設備也不斷出現,如多相透平技術、海水脫氧技術等。這些技術已得到應用,且有些技術已趨於成熟。深水和超深水域油田的開發是國外海上油田開發面臨的最大挑戰,某些地區,如Ormen Lange、Voring plateau、At1antic Margin的水深在600~1400米,而Angola、Gom、New Foundland、Brazil的水深更是達1500~3000米。深水具有低溫、超高靜壓、溫壓變化引起立管內介質物性復雜等特點,容易引發立管段塞流、結蠟、水合物等問題,並且一旦出現問題,就會造成重大損失和危害。為解決深水水域介質在管道內的流動安全問題,近年形成了一門新興學科——流動安全學。目前國外公司開展的深水技術研究包括立管內多相流研究、SPAR模型平台、深水系泊系統、輕型組合立管、電加熱管技術、水合物抑制技術(動力學抑制劑的研製)等。解決深水油田開發的技術問題是國外海上石油技術發展的趨勢。