渤海海域井口平台工艺设计规定
渤海海域平台挡风墙设计规定
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q/HS 3015—2005渤海海域平台挡风墙设计规定Wind wall specification for Bohai platform2005-12-02发布2006-03-01实施中国海洋石油总公司发布Q/HS 3015—2005目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 挡风墙设计基本要求 (1)附录A(规范性附录)举例 (3)IQ/HS 3015—2005II前言本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中国海洋石油总公司提出并归口。
本标准起草单位:中国海洋石油总公司研究中心。
本标准主要起草人:王红红。
本标准主审人:李忠涛。
Q/HS 3015—2005渤海海域平台挡风墙设计规定1范围本标准规定了渤海海域平台挡风墙设计的基本要求。
本标准适用于渤海海域油气生产平台挡风墙的设计。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
SY/T 10041-2002 石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法SY/T 10034-2000 敞开式海上生产平台防火与消防的推荐作法《海上固定平台安全规则》中华人民共和国国家经济贸易委员会2000年颁布3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1挡风墙wind wall渤海海域冬季风大、气温低,严重影响平台的正常作业。
为保证平台的正常作业在平台甲板边缘设置的围闭结构。
3.2封闭区域(房屋、建筑或空间) enclosed area(room,building, or space)有占平面投影面积三分之二以上的区域被封闭,且有足够地方允许人员进入的三维空间。
对一个典型的建筑而言,要求它的墙壁、屋顶和/或地板占其总平面投影的三分之二以上。
海上采油工艺概述解析
模块钻机/修井机 钻完井作业及修井作业时使用。
海上采油平台的大脑,应急关断、消防、 中央控制室 监控、流程调整均由中控室实行,现场高
风险作业等也必须通知中控。
5、采油平台组织机构及工作特点
一个海上采油平台团队是一个整体, 组织机构完整、分工明确。海上采油 平台的工作、生活也有海油独属的特 色。
天然气处理工艺
生产水处理工艺
化学药剂工艺
CEP平台天然气工艺流程
原油处理工艺
2、 半海式采油平台开发工艺
天然气处理工艺
生产水处理工艺
化学药剂工艺
生产水 水源井
至斜板除油器
CEP平台污水工艺流程
CEP自注 卫星平台
2、 半海式采油平台开发工艺
原油处理工艺
2、 半海式采油平台开发工艺
天然气处理工艺
海上生产的应急关断、 流程控制等均实现自动 化。
工作特性决定了平台特 有的工作特点和平台文 化。
平台 特点
海上石油开采时一个高 风险作业,这无法回避。
员工素质是决定平台安 全生产的核心因素。
制度、规范的落实和执 行是重要保障。
5、 采油平台组织机构及特点
01 自我调整
1.工作压力大,情绪自我调整; 2.工作强度大,注意合理休息; 3.生活圈子较小、避免滋生烦躁焦虑; 4.节假日值班,思家情绪的合理释放。
功能不同、卫 在货油外输、原油
星平台流体物性 不同,工艺流程 的设置也不尽相
装载、原油扫舱和洗
FPSO常见的外输 方式有串靠式、并
舱作业时,保持船体 靠式两种,在渤海
平衡和稳性;当原油 油田以串靠式为主,
同,在渤海油田 装载不合理而出现船 外输系统所涉及的
渤海油田海上平台水处理系统标准化设计
2.1 平台类型分析渤海地区在役的153座生产设施中,固定井口平台85座,中心平台20座,其余平台设施如动力平台、增压平台、FPSO 等48座。
通过对全部平台设施的设计资料、生产现状进行收集、统计和分析,可以发现,大部分生产污水处理流程集中在中心平台和待处理流程的井口平台。
因此,在研究过程中依据平台的规模、类型等特性,最终选取了绥中36-1CEPN/CEPO 等18座典型中心平台和渤中29-4WHPC 等26座典型的有人井口平台进行深入研究。
通过对以上在役平台流程的统计,可以发现,中心平台均设有生产污水处理流程,而三分之二的井口平台在设计时没有考虑设置生产污水处理流程,主要采用海管输送处理合格的水源或水源井水进行回注。
2.2 生产污水处理流程分析通过对上述44个平台生产污水处理流程和能力进行统计、归纳,结合水处理流程中的关键参数,如:注水水质、水中含油量等,进一步开展标准化设计的研究工作。
在初期制定油田开发方案时,会根据Q/HS 2042—2014 《海上碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》制定注水指标,结合渤海油田普遍采用的注水指标数据,确定采取较严格的标准,即水中含油量≤15.0×10-6、悬浮物含量≤5.0×10-6、悬浮物粒径中值≤3 μm 开展标准化设计。
由于有人井口平台多数未设置污水处理流程,因此主要对18座中心平台的生产污水处理流程进行了深入分析。
通过统计上述中心平台生产污水处理流程的具体情况可知,超过三分1 标准化研究的背景及意义近年来,我国海上油气田开发技术和进程都有了快速的发展,截止到2018年,在渤海油田中已建设并投用了各类型的固定平台和FPSO 等设施共153座,这些设施提高了海上油气的开采、处理、运输的效率,为更好地开发和利用海洋油气提供保障[1]。
我国海上平台设计、建造、安装的技术经过近50年的发展已经非常成熟,并且积累了许多宝贵的经验。
结合已有平台的实际情况,将设计经验总结为一套标准化的设计成果,就可以在加快设计进度、缩短设计周期的同时,保证设计质量。
海上平台总体设计
海上采油总体设计目录一.海上平台1 概述---------------------------------------------------------------3 1.1 海上平台总体设计依据的规范---------------------------------------3 1.2 总体设计的基本原则-----------------------------------------------31.3 对于基本设计和详细设计需要的有关资料和条件-----------------------42 平台总体布置设计---------------------------------------------------5 2.1平台方位的确定----------------------------------------------------5 2.2 平台层高;面积和层数的确定---------------------------------------5 2.3梯子和通道--------------------------------------------------------62.4海底管线,海底电缆上平台的位置-----------------------------------73 平台上部设备布置---------------------------------------------------7 3.1设备分区原则-----------------------------------------------------73.2 设备布置原则-----------------------------------------------------94 直升机坪和生活区的布置--------------------------------------------10 4.1生活区的布置-----------------------------------------------------104.2直升机坪---------------------------------------------------------11二.浮式生产系统(FPSO)1.单点系泊和浮式生产储油轮概述--------------------------------------13 2单点系泊装置-------------------------------------------------------13 3 浮式生产储油轮----------------------------------------------------13 3.1 浮式生产储油轮甲板上部设施--------------------------------------14 3.2甲板上设备的布置-------------------------------------------------15 3.3浮式生产储油轮船舱内布置的系统-----------------------------------15一海上平台1 概述海上平台总体设计是在地质情况已经探明;开采方案已经确定;环境条件已经清楚的情况下才能进行设计。
冀东南堡油田1—29平台工艺管线设计与分析
该项 目 包括新建 2 座井 口平台和 1 座生产平 台,
平 台上部设施简单 , 结构质量轻 , 自控程度 高, 投资费
用低 ; 而且因该项 目 产量预测比较低 , 以经济性为主。 根据油田配产、 油气物性 和混输管线登 2号人工 岛的压力 、 温度要求等基础数据 , 在电潜 泵生产条件 下, 口 井 压力能满足油气直接经混输海底管道输送至
( 中国石油海洋工程有限公 司海工事业部 , 山东青 岛 2 6 5 65 5)
摘 要 : 东南堡 油 田 1— 9海上平 台是 中石 油在 渤 海湾 浅海 海域 自行 设计 、 冀 2 建造 、 装的 第一 座 采 安 油 平 台。文 中主要 介 绍该平 台工艺设 计的 方法 : 用 HY Y 利 S S软件 模 拟计 算原 油的 流动 过 程 ; 分析 原 油
o osbe ie nst s viigsoto n a sdb w pout nrt. h ucs u ds fhs r et r ie fw usap l e , u o n hudw s ue yal rdci eT esces l ei o ipo c po ds t pi h a d c o o a f g n t j v
fr s i h o a a . o n t e B h iB y m
Ke o d :rd ippl ew t jc o usap en : S Ssf a ;rd co ltr yw rs c e0 ie n ; a r n t nsbe i l eHY Y t r pout npao u l i e ie i pi ow e i f m
Ab ta tNo 1—2 rd cin pafr ,e td i h io g N n u Oied, s te f s p o u t n pa om v rd - sr c : . 9 po u to lt m sae n te Jd n a p l l wa h rt rd c o lt r e e e o f i i f
《海洋平台加工设计》
加工设计要求(结构)绘图标准在AutoCAD系统中绘图,图纸按1: 1的比例绘制(既在AutoCAD中,以小数点之前的第一位代表实际1毫米进行绘制)。
A1图框按比例放大。
长度尺寸保留1位小数点,角度保留3位小数(在非整数的情况下,斜率用比值1:x来表示)。
单位:除结构水平标高线用米作单位表示外,其余结构一律用毫米作单位表示。
线形比例设为图框放大比例的5倍。
字高:在AutoCAD系统中1:1绘制图纸时,一般字高为3mm,标题字高为6mm。
字体:英文用Romans汉字用仿宋体。
杆件号的编号规定。
主结构图中的主要杆件,要每个杆件编写一个杆件号,完全相同的杆件(杆件形状、材质完全相同),可编一个件号并注明数量。
附件结构如墙皮、走道及防沉板等结构当中的小型钢,相同的杆件可编一个件号并注明数量,完全相同的筋板亦如此。
杆件的件号是从1开始的白然数,以步长为1递增,为区别此图与彼图的相同数字的杆件,杆件的件号以杆件所在图纸的图纸号为字头:如:杆件号字头为〈012-〉,用1、2、3••…(在有些情况下可以用a、b、c)表示杆件顺序。
但导管和钢桩的编号可以不加图纸号,可以采用轴线号加字母的方法表示:如:导管用<A1L-却日<C2L-分别表示在A1和C2轴线上的导管编号字头;钢桩用<A1P- *XC2P-分别表示在A1和C2轴线上的钢桩编号字头;在方案中涉及到杆件号也应该将杆件号用尖括号括起来:如〈012-2〉,〈013-1〉。
图纸中如果遇到导管、吊点等结构,应将结构所在轴线体现在杆件号上。
如〈012-A1-02〉、〈012-B2-03 。
组块甲板片编制杆件号时,采用以下原则:先大梁后小梁;从左到右,从上到下。
KEY PLAN 在各种施工方案中应该增加如下图所示的KEY-PLANS。
图中要标明导管、力主等结构顶部0"和180"位置。
如:导管架:总体方案,导管卷制接长方案、导管被交位置图,水平片预制、吊装方案,立片预制、吊装方案。
渤海海域井口平台机械、电器、仪表设计规定
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q HS 30022002渤海海域井口平台机械电气仪表设计规定Mechanical, electrical and instrumental design specificationFor Bohai wellhead platform20020108 发布 20020601实施中国海洋石油总公司发布前言本标准是在中国海洋石油总公司标准化项目组编制的渤海海域井口平台标准化设计设计规定第四章机械第五章电气第六章仪表等三部分的基础上经补充完善编制而成的本规定尽量避免重复有关技术规格书和国家以及国际标准规范中的内容而对上述文件没有规定的参数系数和习惯做法等予以统一本标准适用于渤海海域井口平台在其他海域的应用应做适当的调整和补充本标准由中国海洋石油总公司提出并归口本标准起草单位中国海洋石油总公司研究中心开发设计院本标准主要起草人沈晓陵张理刘聪张朝晖俞曼丽本标准主审人王建丰渤海海域井口平台机械电气仪表设计规定1 范围本标准规定了渤海海域井口平台机械电气和仪表专业的设计要求本标准适用于渤海海域井口平台的设计其他海域井口平台的设计也可参照使用2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准GB 150钢制压力容器JB/T 4735钢制焊接常压容器海上固定平台安全规则国家经济贸易委员会 2000年3 机械系统及设备设计选型3.1 应急电站按照国家经济贸易委员 2000 年颁布实施的海上固定平台安全规则的要求一般平台应设有独立的应急电源及配套的应急配电系统以确保主电源供电失效或平台发生火灾时为平台提供应急电源3.1.1 装机容量的确认根据电气专业提供的井口平台应急电负荷一般取负荷系数为 85%取整后确定应急电站装机容量3.1.2 选型根据海上固定平台安全规则的要求应急发电机组应在主电源供电失效的情况下确保在 45 s 内自动启动和供电并向应急负荷如电动消防泵UPS应急照明等连续供电至少 18 h 该机组应满足海上运行工况海上环境条件和瞬时并车要求同时还应有独立的冷却装置和燃油供给系统因此井口平台的应急发电机组应选用以轻质柴油为燃料闭式循环风冷却蓄电池启动的柴油发电机组井口平台应急电站装机容量在 150 kW 以下宜选用 150 kW 的柴油发电组应急电站装机容量在 150 kW300 kW 之间宜选用 300 kW 的柴油发电机组3.1.3 日用柴油罐的设计150 kW 的柴油发电机宜设置 2 m3 的日用柴油罐300 kW 的柴油发电机宜设置 3 m3的日用柴油罐日用柴油罐应根据 JB/T 4735 的要求进行设计3.2 空气压缩机井口平台的生产操作需要为仪表公用设施和启动设备提供稳定的气源压缩空气系统通常是独立自足的橇装的可连续提供清洁干燥的压缩空气以满足平台上的用气量和压力要求系统通常包括配有驱动机的压缩机后冷却器滤器和干燥器等3.2.1 电机功率的确定根据工艺参数确定压缩机的轴功率并应考虑 10%15% 的功率储备量选定配套电机功率3.2.2 选型为了向仪表公用设施和启动设备连续提供清洁干燥的压缩空气满足平台上用气量和压力要求渤海海域井口平台宜选用螺杆空气压缩机根据工艺专业提供的空气耗量和压缩机的排气压力的要求选定相应的空气压缩机空气耗量在 180 m3/h 以下宜选用排气量 180 m3/h 的螺杆式空气压缩机空气耗量在 180 m3/h310 m3/h 之间宜选用排气量 310 m3/h 的螺杆式空气压缩机3.2.3 系统成橇为便于系统成橇应提出空气压缩机出口的空气的露点温度及气体含油量等要求3.3 吊机根据井口平台需要维修更新的设施重量以及平台的平面布置情况确定吊机的起吊重量及工作半径最大起吊重量为 5 t 以下的井口平台宜选用 5 t@15 m 的吊机最大起吊重量在 5 t16 t 之间的井口平台宜选用 16 t@16 m 的吊机3.4 消防泵井口平台的消防泵主要用于井口区工艺装置区及生活区的消防一般选用离心泵作为井口平台的消防泵3.4.1 电机功率的确定根据工艺参数确定消防泵的轴功率并应考虑 10%15% 的功率储备量选定配套电机功率3.4.2 选型根据工艺专业提供的最大消防用水量和所需的泵出口压力选定相应流量和泵出口压力的离心泵一般选用二台流量为 170 m3/h 离心泵就可满足一般井口平台的消防要求3.5 修井机根据渤海海域井口平台修井作业要求宜选用提升能力为 70 t100 t 的修井机在生产后期若用修井机进行钻井作业修井机提升能力应达到 100 t150 t3.5.1 修井工况组合情况需由钻采专业提供修井工况组合情况(包括工作风速风暴状况)主要包括a) 转盘载荷b) 最大大钩载荷c) 最大立根盒载荷3.5.2 修井机的选择根据所修井的深度修井作业以及钻井作业的要求并结合分析各修井工况载荷的组合情况选择确定修井机3.5.3 修井工艺流程的确定应包括以下两个方面a) 根据修井作业工艺的基本要求确定海洋修井主工艺流程包括泥浆储存/配制系统和泥浆净化系统等b) 配套确定修井机辅助系统工艺流程包括柴油系统淡水系统海水系统消防水系统压缩空气系统修井机排污及排放系统等3.5.4 相应配套机组及其他辅助设备的选型3.6 HVAC 系统除了电池间采用自然进风机械排风方式通风外所有房间都采用机械进风自然排风方式通风其中变压器间和电潜泵变压器间宜选用轴流风机其他房间选用离心风机电池间选用防爆离心风机电池间的通风设备应考虑 100% 备用主开关间电潜泵控制间和控制室应配备空调空调房间宜选用分体空调机主开关间电潜泵控制间的制冷量范围 6 kW 12 kW 控制室的制冷量范围 12 kW24 kW当通风设备安装在级时所有被贯穿的墙体 A 级上必须安装防火阀3.7 其他设备的设计选型井口平台上的其他设备主要有计量分离器柴油输送泵和柴油罐开闭式排放泵和罐淡水泵和罐压力水罐仪表风储罐工厂风储罐各种化学药剂泵和罐等以上设备的规格应根据系统设计中的 P&I图来确定各种容器应按照 GB150 和 JB/T 4735 的要求进行设计4 电气系统设计及选型4.1 电力系统井口平台电力系统的电制选用 3 相 3 线 50 Hz 中性点不接地系统或 3 相 3 线 50 Hz 中性点接地系统4.1.1 电力系统的电压等级井口平台电力系统分为中压包括 3.3/6.3/10.5 kV配电系统400 V 低压包括正常及应急配电系统230 V 低压包括正常及应急照明和电伴热系统不间断电源系统(UPS)和雾笛导航系统4.1.2 电气设备适用电压等级电气设备适用电压等级参照表 1表 1 电气设备适用电压等级对照表电气设备电压等级电动机的功率大于 150 kW 3.3 kV 6.3 kV 或 10.5 kV, 3 Ph, 50 Hz 电动机的功率从 0.5 kW 150 kW 400 V 3 Ph, 50 Hz电动机的功率小于 0.5 kW 220 V 1 Ph50 HzV 1 Ph50 Hz照明系统 220 小功率用电设备 220V 1 Ph50 HzV 1 Ph50 Hz电动机的空间加热器 220V 1 Ph50 Hz电机控制电路 110V 1 Ph50Hz中低压配电盘主开关跳闸和闭合线圈电路 110V和 220 V1Ph50 HzUPS 110V110 V 或 24 V 直流雾笛导航系统和防火风闸等设备 2204.1.3 电力系统的保护电力系统应配置可靠而简单的保护具体如下a) 应急发电机欠电压过电压过流瞬时过载报警不平衡电流及逆功率保护b) 主变压器差动高温过流长延时瞬时优先脱扣保护c) 汇流排联络断路器瞬时过流保护d) 汇流排保护每段汇流排不论是高压还是低压都应该安装自动绝缘检测装置仅对中性点绝缘系统e) 电伴热系统漏电保护4.1.4 电力系统的连锁平台的电力系统应设置的连锁如下a) 海底电缆送电以后井口平台的进线断路器方可合闸b) 当汇流排通电以后主变压器高压侧的进线断路器方可合闸c) 主变压器高压侧的断路器断开之后变压器低压侧的断路器不能闭合d) 主电源和应急电源进线断路器不能同时合闸4.2 电气设备选型4.2.1 电气设备防护等级的选用撬块上的所有电气设备外壳的防护等级,应根据其安装场所,满足规范标准的要求所有安装在房间和舱室内的电气设备外壳的防护等级的最低要求应满足 IP 2X这类设备有低压开关柜/电动机控制中心UPS 盘应急开关/电动机控制中心蓄电池充电器电控箱小功率和照明分电箱主变压器照明和电伴热变压器照明分电箱动力分电箱室内安装的电动机和室内照明灯具及插座等而中压开关柜/电动机控制中心的外壳防护等级应为 IP 3X所有安装在室外和敞开甲板上的电气设备外壳的防护等级的最低要求应满足 IP 55 或 IP 56 的规定这类设备有电控箱电动机电动机的端子箱磁力起动器按钮盒接线盒照明灯具和导航设备等4.2.2 电气设备防爆等级的选用井口平台分为危险区和安全区而危险区又分为0 类危险区 1 类危险区和 2 类危险区应避免在任何危险区域或处所安装电气设备若无法避免,则应根据需要选用适当的防爆电气设备在 0 类危险区内只能选用本质安全型的电气设备在 1 类危险区可选用通风充气型隔爆型和本质安全型在 2 类危险区可选用增安型通风充气型隔爆型和本质安全型4.2.3 不间断电源系统(UPS)不间断电源装置在主电源和应急电源发生故障时应向通信导航火气探测系统及仪表控制系统等供电至少 0.5 h为保证整个电气系统的安全操作真空开关VCB和空气开关ACB的跳闸电源来自UPSUPS 系统应满足海上运行工况及海上环境条件要求并为并联双冗余系统4.2.4 中压配电盘中压配电盘为室内安装金属外壳其防护等级至少为 IP 3X主开关可采用真空式或六氟化硫形式电机的主回路可采用真空接触器加熔断器或熔断器加负荷开关的形式4.2.5 海底动力电缆海底动力电缆应满足系统分析计算后的计算结果(如载流量电压降短路电流截面积等)的要求4.2.6 电力变压器电力变压器应满足海洋环境条件要求其形式应为干式温升等级为 B 级绝缘等级为 F 级室内安装的电力变压器防护等级至少为 IP 234.2.7 低压配电盘及马达控制中心低压配电盘应为金属外壳防护等级至少为 IP 23低压配电盘及马达控制中心包括如下内容a) 进线柜内部设有空气断路器作为电源进线开关当井口平台恢复送电时,其主进线开关具有自动合闸功能b) 联络柜内部设有空气断路器作为母线联络开关c) 馈电回路由模式断路器组成向各分配电系统馈电d) 马达控制中心由模式断路器接触器热继电器按钮指示灯组成对电动机实行单机的起/停控制4.2.8 照明系统照明分为正常应急和临时应急三种正常照明由正常照明配电盘供电应急照明由应急照明配电盘供给而应急照明中有一部分自带蓄电池作为临时应急照明其工作时间不得少于 0.5 h4.2.9 电伴热系统电伴热系统是用于工艺生产设施和生活设施的各种油管线水管线以及容器防凝防冻保护和保温加热电伴热系统分为正常电伴热系统和应急电伴热系统电伴热系统应有漏电检测和保护功能各设备的防护等级和防爆要求应满足所处场所的要求4.2.10 雾笛导航系统平台上应设置导航航空障碍灯和雾笛装置雾笛装置包括主雾笛和备用雾笛主雾笛声响范围至少为 2 海里,备用雾笛则至少为 0.5 海里正常时主雾笛工作另一雾笛备用当主电源失电时导航和航空障碍灯及雾笛装置工作时间至少为 96 h4.2.11 电机对于功率大于或等于 150 kW 的电机采用中压供电小于 150 kW 的电机采用 400 V 供电 5 kW 以上电机应配置电机的空间加热器4.2.12 动力控制/仪表及接地电缆的选择海上井口平台上的电缆应为阻燃型和耐火型正常配电系统和过程控制系统选用阻燃型电缆应急配电系统紧急关断系统和火气探测系统选用耐火型电缆电缆根据不同电压的需要又分为 12/20 kV8.7/15 kV 3.6/6.6 kV 电缆和 600/1000 V220/450 V 电缆4.3 电力系统计算分析电力系统计算分析包括潮流分析短路分析要求大电机启动压降分析等推荐使用 EDSA 电力系统分析软件计算5 仪表和控制系统及火气探测系统设计选型5.1 井口平台控制系统井口平台控制系统包括过程控制系统和紧急关断系统ESD两部分设计时应采用两套独立的系统并设计成一整体共用操作站对外通讯设备等井口平台控制系统作为油田群子控制系统除应具有独立的控制功能外还应具有将井口平台的相关信息传送至油田中央控制系统接收执行中央控制系统发来的控制命令的功能子控制系统与中央控制系统间的通讯方式一般为微波海底电缆或海底光缆5.1.1 过程控制系统过程控制常采用就地采集集中控制的控制方式过程控制系统应具有对井口平台的生产及公用系统的生产过程进行监测控制和报警功能5.1.2 紧急关断系统紧急关断系统的设计应遵循海上固定平台安全规则中的有关要求确保某一级别关断只能启动本级别和所有较低级别的关断而不能引起较高级别的关断井口平台的紧急关断系统推荐采用以下四个关断级别a) 弃井口平台关断最终关断该级关断级别最高平台上设备除应急支持系统延时关断外全部关停此关断只能由平台经理或指定专人手动启动该级启动按钮安装在井口平台的控制室救生艇登船处和直升机坪等处应有明显的标志或警告牌b) 火气关断该级关断由平台火灾或可燃气体严重泄漏引起它可由操作员观察到火情后手动启动也可通过火气控制逻辑自动启动除执行本级关断的特殊功能外该级关断将引起公用/生产系统关断和单元关断发生c) 公用/生产系统关断该级关断由主电源仪表风等公用系统故障或生产系统的重要环节故障引起可手动和自动启动除执行本级关断的特殊功能外该级关断将引起单元关断d) 单元关断由单个设备或单井故障引起的关断此关断只关断故障设备或单井而不影响其它设备的正常操作该级关断可手动/自动启动5.2 火气探测系统火气探测系统由火气监控系统火气探测现场设备及其与消防系统紧急关断系统PA 系统和 HVAC 系统的接口组成火气探测系统的设计应遵循海上固定平台安全规则中的有关要求5.3 井口控制盘井口控制盘除应具有监测控制井口区所有主安全阀翼安全阀和井下安全阀的功能外还应具有将井口区的有关信息传送到井口平台控制系统接受并执行井口平台控制发来的控制指令的功能井口控制盘的设计应遵循海上固定平台安全规则中的有关规定5.4 现场仪表现场仪表的选型应依据下列原则a) 根据工艺流程特点及工艺参数确定测量和调节方式选用相应仪表b) 根据有关爆炸火气危险场所电气设备设计规范和标准按照仪表使用场所的分类等级确定仪表的防爆要求c) 根据平台所在海域的环境条件如温度湿度空气中的盐分等确定仪表的防护要求Q/HS 3002-2002 在满足上述要求的同时现场仪表及辅件应尽量选用标准系列化产品减少仪表品种类型现场仪表的防爆防护等级应有权威机构的认可5.5 多相流量计选用多相流量计时应考虑a) 被测介质的具体情况如油品特性油气比等b) 多相流量计在相同或相似油田的使用情况c) 流量范围。
海上井口平台设施简要介绍
第三节 典型井口平台概述
中控室
中央控制室是平 台的大脑,平台的各 种生产运行数据到这 里汇集并进行处理。
第三节 典型井口平台概述
MSR(主开关间):中压盘 (10.5KV)、正常低压盘(400V)。
配电抽屉、生产加热器 控制盘、正常伴热盘和正 常照明盘。
电池间
第三节 典型井口平台概述
UPS电池,88 块。理论上在断 电以后坚持不少 于半小时。
第三节 典型井口平台概述
多路阀(MSV)
多路阀是单井产 量计量选择的自动流 程控制设备。通过中 控操作站电脑控制倒 井,进行单井计量。
第三节 典型井口平台概述
服务油管翼 阀
服务套管 翼阀
清蜡 阀
主阀
套管四 通
地面 安全 阀
可调节流阀
生产翼 阀
排套 气 去 闭
套管翼 阀
P
定压放气 阀
T
取样 口
程套 气 进 流
第三节 典型井口平台概述
主变压器间
四台变压器:两台中 压变压器(10.5/0.4KV)、 两台低压(正常照明变压 器、正常伴热变压器 400/230V)。
密切关注室内温 度、声音,风机运行 情况。
第三节 典型井口平台概述
淡水罐、柴油罐
平台淡水罐50方, 柴油罐40方,巡检 时要关注液位,淡 水泵运行情况,柴 油罐出口阀是否正 常关闭,柴油罐温 度。
We make it!
谢 谢!
电泵间
电潜泵控制间: 两套一变多控系统 变频器、中央控制 柜、高压开关柜、 工频控制柜。
重点关注:电潜 泵运行电流。
第三节 典型井口平台概述
电泵间
一变多控系统: 电潜泵变频启动、变 频处理、切工频。
海上采油平台工艺管路设计常见问题
海上采油平台工艺管路设计常见问题摘要:随着社会的发展与进步,重视海上采油平台工艺管路设计对于现实生活中具有重要的意义。
本文主要介绍海上采油平台工艺管路设计常见问题分析的有关内容。
关键词海上采油平台;管路设计;油气;工艺;原则;引言从1975年我国建成第一座海上采油平台—渤海4号采油平台到现在,我国海上采油平台已建成十几座。
但海上平台管道系统的正规设计是从埕北油田开始的。
1986年渤海工程设计公司承担了BZ 28-1油田南、北采油平台管道系统的设计任务。
继而又承担了BZ 34油田的2EP , 4EP平台管道设计任务。
通过这些设计的学习实践我们掌握了设计管道的一整套符合国际标准的做法,建立了海洋工程项目中必不可少的配管专业。
一、管道材料(材质)油气混合物中的水、盐水、二氧化碳、硫化氢、氧等可能对系统中使用的金属产生腐蚀,腐蚀的方式有:金属均匀的损失、起麻点、腐蚀、锈蚀等。
减轻腐蚀的措施有:(1)化学处理(添加防腐蚀剂)(2)采用抗腐蚀合金材料(3)内保护涂层根据海上作业经验,管路选材的常用指南:1、油气管路(1)无腐蚀性烃类作业常温或高温下,两种最常用的钢材型号是ASTM A106 B 级(低、中碳钢,相当于国内材料20#GB8163)和API 5L B 级(高强度合金钢)无缝管。
如果作业温度低于-29℃,可选用低温碳钢ASTM A333 6 级。
(2)腐蚀性烃类作业使用耐腐蚀材料如不锈钢,常使用A316、A312(铬镍钼不锈钢)或使用内壁涂有防腐层的碳钢管。
2、生产水管ASTM A106 B 级无缝管通常用作生产水管线,如果介质具有严重的腐蚀性,可采用镍铬高合金材料。
3、海水管路输送海水作业可采用铜镍合金、非金属材料或内表面保护涂层的碳钢材料。
4、公用系统管路(1)热介质和柴油可使用同无腐蚀性烃类作业所用的材料(2)空气和饮用水可采用ASMT A53 镀锌管材(相当于DIN1629MSt45)(3)化学注入剂一般具有腐蚀性能,常用ASMT A312 TP316 镍铬合金管(相当于国内GB2270 0Cr18Ni12)二、平台常用管道附件2.1管道滤器管道滤器是用来除去介质中大于一定尺寸的固体颗粒的设备,用于保护下游设备的正常运转。
渤海海峡隧道竖井设置及施工技术探讨
求; 且北隍城岛与北长 山岛均能满足 T B M施工场地
的要求 。 3 ) 借 鉴 矿 山竖 井 及 铁 路 、 公路 隧道 竖井 的施 采用 凿 岩爆 破 一 次成 型 法 进行施工 , 表土施工时采用旋喷桩 、 钢 板 桩及 注 浆
海 岛淡水资源稀缺 , 采用排水法对地下水影响
基岩 段施 工 的关 键 。
堵水等辅助工法 , 基岩段施工则重点进行裂 隙注浆 堵水 , 减小高水压的影响。
参 考 文 献
[ 1 ] 齐小 勇. 秦岭终南山公路隧道通风竖 井的施 工技 术与数值模拟 [ D] . 西安 : 长安 大学 , 2 0 0 8 . [ 2 ] 徐爱 民 , 尹复辰 , 郭小 红. 雪峰 山隧道 3 号 竖井天 井施 工【 J ] . 中 南公路工程 , 2 0 0 6 , 3 1 ( 1 ) : 1 3 1 — 1 3 4 . [ 3 ] 王 鑫, 西 山特长 隧道 2 号 竖井 开挖施 工技 术 [ J J . 山西建筑 ,
2 0 1 0 , 3 6 ( 8 ) : 3 2 0 — 3 2 1 .
根据基岩情况较为类似 的青岛胶州湾海底隧道 施工经 验 , 注浆 采用 “ 裂 隙注浆 、 堵水 限排 、 统一 标准 、 分类治理 、 预注后补” 的原则。首先 , 统一注浆效果控 制标准 ; 其次 , 按围岩条件、 涌水量等条件对工况进行 分类 , 采用适用的注浆方式 ; 最后 , 在每次注浆时均 采取超前预注浆 的方式 , 当开挖后发现未达到预期 目标 时 , 则 采用 补充 注浆方案对 渗水部 位进 行封
井 法并不适 用 , 竖 井 的施 工 仍 采 用 全 井 筒 一 次 开 挖, 初 期 支 护 到 达井 底 , 井 壁 二 次衬 砌 与 中隔 板 采
海上井口平台设施简要介绍
密切关注室内温
度、声音,风机运行 情况。
19
第三节 典型井口平台概述
淡水罐、柴油罐
平台淡水罐50 方,柴油罐40方, 巡检时要关注液位 ,淡水泵运行情况 ,柴油罐出口阀是 否正常关闭,柴油
罐温度。
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第三节 典型井口平台概述
消防站
消防站是应急 队员紧急集合点, 消防站门是否关好 ,消防器材是否完 好,整洁。
配电抽屉、生产加热器
控制盘、正常伴热盘和正 常照明盘。
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第三节 典型井口平台概述
电池间
UPS电池,88 块。理论上在断 电以后坚持不少
于半小时。
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第三节 典型井口平台概述
主变压器间
四台变压器:两台中 压变压器(10.5/0.4KV)、 两台低压(正常照明变压 器、正常伴热变压器 400/230V)。
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第三节 典型井口平台概述
现场接线箱
井口接线箱是井下 电缆和地面电缆之间 的过度连接装置
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第三节 典型井口平台概述
井口控制盘
井口控制盘是平
台生产系统的心脏,
控制平台生产的正常 运行。
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第三节 典型井口平台概述
1、主供气压力显示 2、控制气压力显示
1
2
3
3、中甲板易熔塞回路压力显示
4、井上安全阀压力显示 5、井下安全阀压力显示 6、下甲板易熔塞回路压力显示 7、ESD回路压力显示 8、PSD回路压力显示 9、ESD手报站压力显示
6
第三节 典型井口平台概述
平台巡检路线
飞机甲板—〉生活区—〉吊货甲板 —〉应急发电机间—〉应急配电间— 〉ESP间—〉库房—〉机修间—〉中 控—〉MCC—〉电池间—〉MTR—〉
海洋平台加工设计
加工设计要求(结构)1.绘图标准1)在AutoCAD系统中绘图,图纸按1:1的比例绘制(既在AutoCAD中,以小数点之前的第一位代表实际1毫米进行绘制)。
A1图框按比例放大。
2)长度尺寸保留1位小数点,角度保留3位小数(在非整数的情况下,斜率用比值1:x来表示)。
3)单位:除结构水平标高线用米作单位表示外,其余结构一律用毫米作单位表示。
4)线形比例设为图框放大比例的5倍。
5)字高:在AutoCAD系统中1:1绘制图纸时,一般字高为3mm,标题字高为6mm。
6)字体:英文用Romans,汉字用仿宋体。
2.杆件号的编号规定。
1)主结构图中的主要杆件,要每个杆件编写一个杆件号,完全相同的杆件(杆件形状、材质完全相同),可编一个件号并注明数量。
附件结构如墙皮、走道及防沉板等结构当中的小型钢,相同的杆件可编一个件号并注明数量,完全相同的筋板亦如此。
2)杆件的件号是从1开始的自然数,以步长为1递增,为区别此图与彼图的相同数字的杆件,杆件的件号以杆件所在图纸的图纸号为字头:如:杆件号字头为〈012- 〉,用1、2、3……(在有些情况下可以用a、b、c……)表示杆件顺序。
但导管和钢桩的编号可以不加图纸号,可以采用轴线号加字母的方法表示:如:导管用<A1L- >和<C2L- >分别表示在A1和C2轴线上的导管编号字头;钢桩用<A1P- >和<C2P- >分别表示在A1和C2轴线上的钢桩编号字头;3)在方案中涉及到杆件号也应该将杆件号用尖括号括起来:如〈012-2〉,〈013-1〉。
4)图纸中如果遇到导管、吊点等结构,应将结构所在轴线体现在杆件号上。
如〈012-A1-02〉、〈012-B2-03〉。
5)组块甲板片编制杆件号时,采用以下原则:先大梁后小梁;从左到右,从上到下。
3.KEY PLAN在各种施工方案中应该增加如下图所示的KEY-PLAN图。
图中要标明导管、力主等结构顶部0°和180°位置。
渤海海域钢质固定平台结构设计规定
Q/HS中国海洋石油总公司企业标准Q HS 3003 2002渤海海域钢质固定平台结构设计规定Struture design specification for Bohai Fixed steel platform20020108 发布20020601 实施中 国 海 洋 石 油 总 公 司发 布Q/HS 3003-2002目前言 1 2 3 4 5 6 范围 规范性引用文件 结构设计原则 结构分析程序 材料 结构总体布置 基本原则 一般考虑 坐标系统 编号 腐蚀余量 冰磨蚀余量 优化增量 桩的模拟 荷载模拟 固定荷载 结构自重 设备自重 舾装 墙体自重 修井机荷载 储罐中的液体质量次1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6I6.1 6.2 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8 8.1 8.2结构模拟荷载8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.3 8.4吊机 活荷载 容器8.4.1 8.4.2 8.5 8.5.1 8.5.2 8.5.3 8.5.4 8.6 8.7 9 9.1 9.2 9.3 11散货堆载及其他活荷载 风荷载 波 流荷载 冰荷载 地震荷载 在位分析用环境荷载设计荷载标准 荷载组合 简化等效桩 冲刷深度 桩的设计 简化方法的疲劳分析 装船分析基础10 APIQ/HS 3003-200212 13吊装分析 拖航分析 10 - 20 风速 容许应力 法则的运动值6 7 7 7 7 7 7 7 7 导管架冰力的计算方法 9 9 9 9 10 11 12 12 13 13 14 913.1 13.2 13.3 14 15 16 17 A.1 A.2动力影响 材料利用率 直升机甲板设计 计算机计算结果输出 规范性附录 孤立柱冰力 导管架冰力 非堵塞情况 部分堵塞情况 全部堵塞情况 冰作用方向 冰作用方向 冰作用方向 冰作用方向 冰作用方向 冰作用方向附录 AA.2.1 A.2.2 A.2.3 图 A.1 图 A.2 图 A.3 图 A.4 图 A.5 图 A.6IIQ/HS 3003-2002前言本标准是在中国海洋石油总公司平台标准化设计项目组编制的 渤海海域井口平台标准化设计设计规 第三章 结构 的基础上 经补充和完善编制而成的 定 本标准尽量避免重复有关标准 规范和技术规格书中的内容 仅对上述文件中没有规定的参数 系数 和习惯做法等予以规定 本标准目前仅适用于渤海海域钢质固定式平台 对在其他海域的应用 应做适当的调整和补充 本标准将会逐步充实 完善 力求成为整个中国海域海上钢质固定平台结构设计的指导性文件 本标准的附录 A 为规范性附录 本标准由中国海洋石油总公司提出并归口 本标准起草单位 中国海洋石油总公司研究中心开发设计院 本标准主要起草人 李健民 刘杰鸣 贾旭 崔玉军 本标准主审人 李玉珊 ˜IIIQ/HS 3003-2002渤海海域钢质固定平台结构设计规定1 范围本标准规定了包括导管架及甲板结构设计的各个方面内容 例如材料选用和结构布置原则 荷载计算 方法 荷载系数的选取 荷载组合方式以及设计文件的编制等 本标准适用于渤海海域钢质固定平台的结构设计 对在其他海域的应用 应做适当的调整和补充 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修 改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 SY/T 10002 结构钢管制造规范 SY/T 10004 海上平台管节点用碳锰钢板规范 SY/T 10028 海洋石油工程设计制图规范 SY/T 10030 海上固定平台规划 设计和建造的推荐作法-工作应力设计法 SY/T 10031 寒冷条件下结构和海管规划 设计和建造的推荐作法 SY/T 10036 海洋石油工程设计文件编制规程 SY/T 10038 海上固定平台直升机场规划 设计和建造的推荐作法 AWS D1.1 钢结构焊接规范(Structural Welding Code-Steel) AISC S335 钢结构建筑物规范 容许应力设计和塑性设计 Specification for Structural Steel Buildings 3 结构设计原则 本标准采用工作应力设计法 结构设计总的原则是 安全 4 结构分析程序经济合理,且方便制造安装检验和维护本标准适用程序为美国 EDI 公司的结构分析软件 SACS 给出这一信息是为了方便本标准的使用者 并不表示对该产品的认可 如果其他等效产品具有相同的效果 则可使用用这些等效产品 在应用其他结 构分析软件时 应做适当的调整或补充 5 材料结构材料的选择既要考虑强度要求 又要考虑工作环境的要求 选择的钢材等材料应尽量是常规产品 导管架腿上的主要节点 甲板立柱上的主要节点以及重要吊点主板应使用 Z 向性能钢材 其他位置可 不使用 6 结构总体布置基本原则 传力路径短 6.2 一般考虑6.1构件综合利用性好材料利用率高满足其他专业对结构形式的要求1Q/HS 3003-2002在进行结构总体布置时 一般应考虑如下几个方面 a) 应尽量使构件在各种受力状态下都能发挥较大作用 构件数量和规格力求少 b) 不宜在飞溅区内设置水平构件 c) 不宜在冰作用区内设置水平构件和斜撑 d) 对管型构件的选择要考虑下列因素 1) D/t 比 不宜大于 60 对于卷制焊接钢管不应小于 20 最好大于 30 外径 t 壁厚 注 D 2) kl/r 对主要杆件不宜大于 120注 k 有效长度系数 l 侧向无支撑长度 单位为米 m r 回转半径 单位为米 m3) T-Y-K 节点注 D主要节点 d/D=0.4 0.8 次要节点 d/D 取值可稍小些D 弦杆外径支杆外径e) f) g) h)i) j) k) l)一般情况下 管节点宜设计为简单节点 导管架斜撑的角度 即与水平面夹角 宜在 45 左右 导管架腿的表观斜度宜在 10 1 7 1 隔水导管与结构的连接: 如业主没有指定 对于动力响应较明显的平台 如三腿或独腿平台 在 水上部分 包括在甲板和导管架的水上水平层上 隔水导管和甲板 导管架的连接要用焊接方法 固定 水下部分用楔块固定 各桩的受力力求均匀 对于采用滑移装船吊装下水方式的导管架 滑靴的布置与吊点的布置要协调考虑 装船滑靴的横向间距的确定应考虑预制场地与运输驳船滑道的间距 应考虑钻井 修井的要求7 结构模拟 7.1 坐标系统 坐标系统为直角坐标系 Z 轴向上为正 X Y 为水平轴 Y 轴与结构北一致 X 轴的方向按右手法则 确定 坐标原点选在海图水深基准面上 7.2 编号 导管架腿在泥线处的节点应按逆时针方向编号 7.3 腐蚀余量 在进行在位状态分析时 对处于飞溅区内的构件 要考虑腐蚀 腐蚀余量应由业主提供 业主未提供 时一般取 0.3 mm/a 7.4 冰磨蚀余量 在进行在位状态分析时 对处于冰作用区内的构件 要考虑冰的磨蚀 冰磨蚀余量应由业主提供 业 主未提供时一般取 0.1 mm/a 7.5 优化增量 计算机计算时 壁厚优化增量以 2 mm 或 1/8 in 为宜 7.6 桩的模拟 在进行在位状态分析时 用 P-Y T-Z 和 Q-Z 曲线模拟 在进行地震分析时 用桩头刚度超单元 8 荷载 荷载模拟 荷载条件应分别单独模拟8.1并对每一荷载条件给予一个标识以方便查找2Q/HS 3003-20028.2固定荷载 结构自重 对于导管架和甲板 根据计算模型的模拟程度和设计阶段的不同 结构质量系数取值不同 一般情况8.2.1下宜采用如下值 a) 导管架 1) 2) 概念设计 取 1.30 不模拟附属构件 基本设计 取 1.10 71.20 视附属构件的模拟情况取值 如模拟了登船平台 靠船件 立 管 电缆护管 泵护管 阳极块 桩腿间环行空间内水泥浆质量和隔水导管内容物的质量等 则可取 1.10 3) 详细设计 取 1.05 1.10 视附属构件的模拟情况取值 如模拟了登船平台 靠船件 立管 电缆护管 封隔器 b) 甲板 1) 2) 3) 8.2.2 概念设计 基本设计 详细设计 取 1.30 取 1.10 取 1.05 不模拟附属构件 1.20 1.10 井口区 视附属构件的模拟情况取值 则可取 1.10 视附属构件的模拟情况取值 走道 如模拟了吊机底座 则可取 1.05 卸货区 上 盖板和修井机滑道的质量等 如模拟了吊机底座 卸货区 上 泵护管 阳极块 防沉板 隔水导管导向 登船楼梯 吊点 水下桩调平装置 桩腿间环行空间内水泥浆质量和隔水导管内容物的质量等 则可取 1.05下楼梯平台和楼梯的质量等 下楼梯平台及楼梯 设备自重 容器 设备自重应包括设备 荷载或面荷载输入 根据设计阶段的不同 a) 概念设计 b) 基本设计 c) 详细设计 8.2.3 量 8.3 舾装仪表等的质量对于设备 容器和仪表的自重用 SACS 中的 SKID 功能生成 对于电缆 配管等的自重则可简化为线 设备荷载系数可采用如下值(可根据具体情况调整) 1.30 1.20 1.10设备干重 设备干重 设备干重墙体自重舾装的自重包括 墙体 地面和天花板等材料的质量以及家具用具 生活娱乐和消防救生等设施的重 可简化为线荷载或面荷载输入 墙体的自重包括 墙体结构和舾装的质量 可简化为线荷载输入 吊机 修井机荷载 在考虑吊机和修井机荷载时 要考虑其方向 或位置 与其他荷载最不利的组合 即吊机荷载要考虑 方向性 8.4 8.4.1 修井机荷载要考虑位于最不利的井口位置 容器 储罐中的液体质量 可用 SACS 中的 SKID 生成 1.30 1.20 1.10 按表 1 所列内容考虑3活荷载 对于容器和储罐中的液体质量 根据设计阶段的不同 a) 概念设计 b) 基本设计 c) 详细设计 设备湿重 设备湿重 设备湿重液体质量荷载系数可采用如下值 干重 干重 干重8.4.2散货堆载及其他活荷载 应根据其所处位置及计算的需要对于散货堆载及其他活荷载Q/HS 3003-2002表 1局 非设备区 井口区 走道 卸货区 a a 如有特别需要如设备后装等散货堆载及其他活荷载表部 计2算总体计2算5.0 kN/m 2.0 kN/m2.5 kN/m21.0 kN/m2 2.5 kN/m2 5.0 kN/m25.0 kN/m2 10.0 kN/m2 需根据预计的最大装载设备予以修正8.5环境荷载 应要求业主提供考虑方向的波浪 风和流三个参数的联合概率值 风荷载 需注意如下几个方面的内容8.5.1在计算风荷载时a) 应按 API RP 2 A-WSD 规定的方法计算 b) 应参考水平面取海图水深基准面 c) 在计算甲板组块的风力时 d) 形状系数取为 1.0 8.5.2 波 流荷载 流荷载时 需注意如下几个方面的内容 必须将波 流在同一荷载条件下模拟 方向为 0 斜向 90 斜向 180 斜向 在计算波 b) 波 270 应按甲板组块的轮廓尺寸投影面积计算 水面以上导管架受到的风力 按 0.5 倍的该部分轮廓尺寸投影面积计算a) 波和流同时存在时 c) 一般情况下 波流的方向应选在同一方向 流的方向至少取 8 个方向 和斜向 斜向作用方向的确定应通过搜索得到 首先仅进行 SACS 的 SEASTATE 计算 否则两者都要计算 对操 然后用产生最大基底剪力和最大倾复力矩的波向分别计算设计 可仅以大者设计d) 除非业主另有要求 一般应用 7 阶流函数波浪理论计算 按波浪不同的相位进行波浪搜索 用波流力 如果二者产生的桩头力相差在 5% 以内作条件和极端条件都要做这样的搜索 e) 流速沿水深变化时 f) 模拟海生物时 下确定 表层至底层的流速随水位按线性变化 海生物生长区的确定 若业主没有给定 可按以 平均海平面 生长区下边界标高 海床表面 其厚度和比重按设计条件选取 波生长区上边界标高 取 1.30 泵护管g) 根据设计阶段的不同 1) 概念设计 缆护管流荷载系数可采用如下值 不模拟附属构件 1.20 视附属构件的模拟情况 如模拟了登船平台 靠船件 立管 电 则可取 1.10 1.10 视附属构件的模拟情况 如模拟了登船平台 靠船件 立管 电2) 基本设计 取 1.10 3) 详细设计 取 1.05 缆护管 泵护管 隔器等 h) 飞溅区边界的确定 飞溅区上边界标高 飞溅区下边界标高阳极等阳极块 防沉板 隔水导管导向 登船楼梯 吊耳 水下桩调平装置 封则可取 1.05 DHWL+2HS/3+ DLWL-HS/34Q/HS 3003-2002 注 DHWL DLWL HAT LAT HS 操作条件下的设计高水位 操作条件下的设计低水位 单位为米 单位为米 m m 单位为米 m 取 0.5 m 取 1.0 m 单位为米 单位为米 m m 对于渤海海域 对于渤海海域 可采用 HAT 可采用 LAT最高天文潮位 最低天文潮位操作条件下的有效波高 施工和测量误差当水深小于等于 50 m 时 当水深大于 50 m 时8.5.3 冰荷载 a) 冰磨蚀区的确定 如业主没有规定 则按如下确定 磨蚀区上边界标高 WHAT+0.1H+ 磨蚀区下边界标高 WLAT-0.9H注 1 WHAT WLAT H 冬季最高天文潮位 冬季最低天文潮位 冰厚 单位为米 m 当水深小于等于 50 m 时 当水深大于 50 m 时 注 2 如无冬季天文潮资料 可用年资料 取 0.5 m 取 1.0 m 施工和测量误差 单位为米 单位为米 m mb) 在确定冰作用点时 冰在水面以上的高度取冰厚的 1/10 c) 冰力的计算方法参见附录 A 8.5.4 地震荷载 在计算地震荷载时 需注意如下几个方面的内容 a) 在业主没有要求时 可采用响应谱法进行设计 b) 如有可能 应将导管架和甲板连在一起进行地震分析 c) 如业主没有要求 对于强度水平地震设计 可取重现期为 50 a 超越概率为 10% 的地面地震水 平加速度进行设计 d) 计算水位取平均海平面 e) 如业主没有要求 可用 2 倍强度水平的地面地震加速度的地震分析来替代韧性分析 8.6 设计荷载标准 除业主规定外 风 浪 流的设计荷载标准按表 2 选取 一般情况下 冰的设计荷载按 50 a 重现期考虑 表 2设 计 条 件 重 现 期风 淀流的设计荷载标准表操 作 条 件 1 年 极 端 条 件 50 年8.7荷载组合 在位分析用 应按可能的﹑对结构最不利的荷载条件进行组合 荷载组合及荷载条件组合系数见表 35Q/HS 3003-2002表 3操作 结构自重 设备自重 储罐等液体 活荷载 操作风 极端风 冰条件冰 波 波 风 流 流 流 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.75 0.75荷载组合及荷载条件组合系数表极端冰 1.0 1.0 0.75 0.75 拔桩 1.0 1.0 0.25 0.25 极端风暴 拔桩 1.0 1.0 0.25 0.25 极端冰 地震 1.0 1.0 0.75 0.75极端风暴1.0 1.0 1.0注 此表仅表示荷载条件在参加组合时应取的系数 并不表示真实的组合 具体参与组合的荷载要按实际情况选取9基础 简化等效桩 在没有钻孔资料的情况下 在概念设计之前的设计阶段可使用如下的简化等效桩模拟桩-土系统 a) 当表层土较软时 等效桩长 L=8 D b) 当表层土较硬时 等效桩长 L=4D注 L D 等效桩长 单位为米 m m 桩径,单位为米9.1c) 在无法判别表层土的软硬性时 L=6D 9.2 冲刷深度 在没有确切资料的情况下 海底泥面的冲刷深度按 1.5 m 考虑 9.3 桩的设计 在设计桩时 要考虑压桩和拔桩两种情况 对于冰和风暴状态的结构分析 SACS 程序的 PSI 模块可自动校核桩的强度 但在地震分析中 采用 等效桩或桩头刚度超单元模拟桩-土系统 等效桩的应力校核是不确切的 因此在地震分析完后 需将桩 头处桩的垂直力﹑水平位移和转角作为外力 加在实际的桩上 用 SACS 程序的 PILE 模块来校核桩的强 度 在设计桩时 应考虑超打和欠打 在确定泥面附近的厚壁段时 在无当地工程经验的情况下 可考虑欠打不宜超过 6 m 超打不宜超过 3 m 10 API 简化方法的疲劳分析 在没有对渤海海域应用简化疲劳方法进行标定之前 11 装船分析 对于采用滑 仍按照 API 的简化方法进行疲劳设计导管架和甲板可以采用滑移装船或吊装的方法装船 用吊装的方法装船按第 10 章要求 移装船法装船 则 a) 在装船过程中 应随着支承条件的变化做相应的静力分析 b) 支承条件应考虑可能的场地沉降和驳船的运动612 吊装分析在进行吊装分析时需注意如下几个方面的内容a) 质量系数的取值参照 6.2b) 吊绳与水平面的夹角不宜小于 6013 拖航分析对于渤海海域的平台如业主没有要求可采用简化的方法即1020法则做拖航分析一般可不考虑拖航疲劳13.1 1020法则的运动值1020法则的运动值见表 4表 4 1020法则的运动值表运动角度或加速度a度周期s横摇20 10纵摇10 10升沉0.2 ga 角度和加速度为半幅值周期为全幅值13.2 风速风速取 10 年一遇的 1 min 持续风速13.3 容许应力容许应力可以放大 1.33 倍14 动力影响当结构自振周期小于 3 s 时不考虑波浪引起的动力影响当结构自振周期大于 3 s 时要考虑动力影响15 材料利用率材料利用率可按如下方面考虑a) 对重要构件如导管架腿甲板柱斜撑主梁和吊点等应力比宜控制在 0.7 左右b) 对其他构件应力比宜接近 0.9 左右16 直升机甲板设计直升机甲板应按 API RP 2 L 规定的荷载条件进行设计在进行甲板和导管架的整体分析时直升机甲板上的活荷载取 0.25 kN/m2或总重等于所用直升机和乘员质量的均布荷载二者取大者17 计算机计算结果输出计算机计算结果输出至少应包括如下内容a) 全部输入文件b) 计算机输出的 U.C 值分组0.00.70.7 1.0 1.0 以上c) 下列打印选择可供参考2) DYNPAC质量汇总和自振特性汇总3) EARTHQUAKE RESPONSE地震力汇总4) JOINT CAN只打印 UC 值不输出强度校核和路径5) POST支座反力重要节点位移杆件内力和应力范围附录 A规范性附录导管架冰力的计算方法A.1 孤立柱冰力作用在垂直和接近垂直(与水平面交角大于 75)的孤立柱D 2.5 m上的水平冰力 F 按下式计算F=mIf c c Dh式中m形状系数取值如下圆形截面0.9方形截面冰正向作用 1.0冰斜向作用0.7I嵌入系数f c接触系数c冰无侧限压缩强度单位为兆帕(MPa)D 冰挤压结构的宽度单位为米(m)h 冰厚单位为米(m)对圆形截面的柱嵌入系数 I 和接触系数 fc 的乘积由下面经验公式确定If c=3.57 h0.1D0.5式中h 和 D 单位为厘米(cm)A.2 导管架冰力A.2.1 非堵塞情况导管架总冰力为各腿柱和隔水导管的冰力之和单腿柱冰力按 A.1小节计算在计算总冰力时应考虑腿柱和隔水导管间的相互影响具体如下a) 所有隔水导管上的冰力按 A.1计算并按 0.9 的系数折减b) 对于阵列布置的隔水导管群其遮蔽系数按附图 1 和附图 2 两种情况确定c) 位于隔水导管群后方在冰破碎带内的腿上的冰力按 0.1 的系数折减而位于隔水导管群后方不在破碎带内腿上的冰力按 0.5 的系数折减d) 对于没有隔水导管的 4 腿导管架腿的冰力系数按附图 3附图 4附图 5 和附图 6 的 4 种情况确定 4 腿以上的导管架的冰力系数的确定参照以上处理A.2.2 部分堵塞情况部分堵塞情况是指仅井口区堵塞的情况此时导管架上的总冰力为堵塞区冰力与导管架所有腿上的冰力之和在这种情况下对于堵塞区取 If c=0.4而形状系数 m 在冰斜向作用时为 0.9正向作用时仍为 1.0其构件间的相互影响如下考虑a) 位于隔水导管群后方在破碎带内腿上的冰力为零b) 位于隔水导管群后方但不在破碎带内的腿上的冰力按 0.5 的系数折减c) 在结构分析时将堵塞区的冰力按隔水导管数均分加到结构上A.2.3 全部堵塞情况一般不考虑整个导管架全部堵塞的情况图A.1 冰作用方向 1图A.3 冰作用方向3图A.5 冰作用方向5图A.6 冰作用方向6。
渤海某平台a1h井“平衡注水”工艺措施设计
2351 平衡注水工艺1.1 工艺介绍 “平衡注水”新型注水工艺,通过在原注水井顶部封隔器以上,井斜小于60°位置,下入新的封隔器(若原井顶部封隔器在井斜小于60°位置也可使用原井顶部封隔器)。
在新顶部封隔器下部下入配水器工作筒,通过配水器工作筒与配水器芯子配合使用实现水平井根部、趾部平衡注水要求。
该注水工艺主要包括“平衡注水”工作筒、顶部封隔器(新下)、原井顶部封隔器等。
其中配水工作筒总成内安装有配水器芯子,配水器芯子上分别装有上部径向水嘴和下部轴向水嘴,使配水工作筒具有径向和轴向两向注水通道,可分别注水至水平段根部和趾部;配水器工作筒下至井斜小于60°位置、方便后期钢丝作业投捞配水器芯子。
1.2 管柱设计(a)主要通过平衡注水配水器芯子、平衡注水工作筒总成和外筒盲管结构配合:(b)平衡注水工作筒与外层管柱环空对水平段根部注水;(c)平衡注水工作筒与内层管柱环空对水平段跟趾部注水。
图1 管柱结构示意图2 “平衡注水”工作筒下入工艺措施2.1 基本井况A1H井是一口水平注水井,完井井深3337.0 m,垂深1512m,最大井斜91.7°,最大井斜井深2810m,最大狗腿度5.16°/30 m,最大狗腿度位置351.7m。
下入9-5/8″套管,裸眼完井,采用7″动态自洁筛管防砂。
作业前井下为普通合注管柱,顶部封隔器顶深为2749.02m,井斜角为87.95°,带孔管深度2770.88m,井斜角为90.82°(图2),由于作业后配水器工作筒位置需要钢丝作业,考虑井斜角对钢丝作业的影响,“平衡注水”工作筒设计下在2203m,此处井斜为62.18°,见图3,并在“平衡注水”工作筒上部下入新顶部封隔器(本次设计下入Y441封隔器)分隔注水防砂段。
图2 A1H井当前管柱图图3 A1H井作业后管柱图2.2 作业步骤2.2.1 下入测试注水管柱A1H井井眼800m至2300m深度井斜变化范围为60~65°,根据测算,选择井深2203m,井斜62.18°位置下入平衡注水工作筒;由于此处井斜略微大于60°,需增加一次测试注水管柱作业,测试该位置是否能进行钢丝作业。
渤海某中心平台生产水系统设备布置管道设计
- 35 -第5期渤海某中心平台生产水系统设备布置管道设计刘明军,程久欢,万人杰,牛超(海洋石油工程股份有限公司设计公司, 天津 300451)[摘 要] 本文通过对海洋平台生产水系统总体管道布置的分析,介绍了设备布置及统筹式管廊的应用。
通过分析优化了设备及管网布置,利用管线成组布置避免了管线与操作空间干涉。
降低了生产过程中的危险系数。
在管线建造过程中,管廊布置满足了施工一体化的建造要求,大大提高了工程施工速度。
实际项目应用结果表明,该技术可为后续类似设备及管网布置设计提供设计借鉴。
[关键词] 海洋平台;生产水系统;设备布置;管道设计;一体化建造作者简介:刘明军(1986—),男,江苏人,学士,工程师。
在海洋石油工程股份有限公司从事总体与管道设计工作。
我国海岸线长度约1.8万公里,处于世界第四位,200海里专属经济区面积为世界第十位。
从战略资源角度讲,海洋资源的有效开发将是中国经济再次腾飞的重要保障。
随着中国近三十年来加快海洋开发,海洋资源的重视程度已在国家发展的重要路径点之上。
随着陆地上的资源日渐枯竭以及环境污染的处罚力度加大,能源开发必然会转向广袤的海洋,深海勘探开发已列入中国“十三五”规划发展纲要。
海洋产业已表现出强劲的发展速度,尤其是海洋油气资源的勘探和开发十分迅猛,全球都已意识到海洋时代已经到来。
对于海洋资源勘探和开采业的发展,加大了各国能源部门对海洋油气钻采设备的需求,同时也使得海洋工程及装备制造业在各国工业制造中的份额不断增加,海洋工程及装备制造业的发展将成为衡量一个国家对海洋资源开发利用的重要指标。
1 海洋平台常规设计简介海洋平台是为在海上进行勘探、试采、钻采、处理、储藏、集运、观测等活动提供生产和生活设施的结构物。
由于海洋石油开发事业的迅猛发展,多种海洋平台随之应运而生。
1947年在墨西哥Couissana 海域建成第一座钢质海洋石油开采平台以来,世界上已建造近6200座海洋石油开采平台。
渤海油田可移动井口平台总体方案
渤海油田可移动井口平台总体方案高建新;刘学涛;谢志元【摘要】Aimed at the present situation of offshore marginal oil field in China,and combined with the offshore marginal oil field development model,a type of removable wellhead platform suitable for the range of 40 meter water depth is developed,which can be used to replace the conventional fixed unmanned wellhead platform.The platform adopts the jack-up structure and stern wellhead support structure,and has advantages of a short construction period on land,short offshore installation time,low disposal cost etc.It's of great significance to the development of marginal oilfield in the future.%针对我国海上边际油田现状进行阐述,并结合海上边际油田开发模式,研究出一种适合于我国40 m水深范围内的可移动井口平台,用以替代常规固定式无人井口平台.该平台采用自升式结构型式,艉部设有井口支持结构,具有陆地建造周期短、海上安装时间短、弃置费用低等优点.该研究对边际油田开发具有重要的意义.【期刊名称】《中国海洋平台》【年(卷),期】2017(032)001【总页数】7页(P26-32)【关键词】边际油田开发模式;可移动井口平台;总体方案;应用模式【作者】高建新;刘学涛;谢志元【作者单位】中海油能源发展股份有限公司,天津300457;中海油能源发展股份有限公司,天津300457;中海油能源发展股份有限公司,天津300457【正文语种】中文【中图分类】F416.22结合现有边际油田的开发经验以及对关键技术的攻关,我国边际油田开发已初步确定了“区域/联合开发”“三一模式”“蜜蜂式”等开发模式,并成功开发了多个海上边际油气田。
平台工艺施工方案-中心三至CB22D海底注水管道工程工艺方案
中心三至CB22D海底注水管线平台工艺施工方案1、工程概况1.1 概述中心三至CB22D海底注水管线总长约1453m。
平台工艺为:新建独立桩及CB22D井口平台上的注水管线以及注水井口工艺安装。
经前期施工目前剩余计量撬块至井口管线安装。
1.2 设计参数(1)设计压力:16.0MPa;(2)输送介质:油田采出污水;(3)设计温度:5~70℃;(4)管线规格:Φ245×18。
1.3 工程主要实物量CB22D井口平台工艺:说明:1、实线部分为新建工艺管线,虚线为已建部分。
1.5已建22D-1井的单井注水流程(单井管线,流量计量)接入新建配水撬块CB22D-1 水井CB22D-4 油井同心双管注水井口工艺安装图2.编制依据2.1 设计文件2.1.1 中心三至CB22D海底注水管线建造委托书2.1.2 施工图:DD7122-142.1.3平台现场勘查报告2.2 标准规范《滩海石油工程技术注水技术规范》(SY/T0308-96)《钢制管道焊接及验收》(SY/T4103-2006)《海底管道系统》(SY/T10037-2010)《浅(滩)海钢质固定平台安全规则》(SY5747-2008)3、施工部署3.1 CB22D井口平台工艺施工程序3.3 施工准备3.3.1 从事海上安装的作业人员,应具有海上安装作业所需的技术等级证书。
各类焊工的考试还应进行在海上安装作业环境相应条件下的考核。
船舶抛锚就位申请报告、平台施工用火许可证及焊接作业指导书。
施工单位应提供可靠的无线电系统作为与业主的通讯系统,通讯系统要保证全天通畅,通讯采用的频率由承包商与业主协商并会同有关部门确定。
3.3.2 平台工艺用料3.2.3 施工技术措施用料3.2.4 机械、设备、船舶使用计划4.施工措施4.1 施工关键控制点4.1.1 施工船舶就位CB22D井口平台工艺施工时,工程船到达施工海域CB22D井口平台工艺施工时,工程船泊靠CB22D计量平台靠船排,工程船泊靠时注意海流流向及平台上构件。
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Q/HS中国海洋石油总公司企业标准Q HS 3001 2002渤海海域井口平台工艺设计规定Process design specifications for Bohai wellhead platforms20020108发布2002 发06 布01 实施中 国 海 洋 石 油 总 公 司Q/HS 3001-2002目前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 总图 3.1 概述 3.2 平台区域划分 3.3 平台设备布置 3.3.1 井口区设备布置 3.3.2 工艺区设备布置 3.3.3 液体排放系统 3.3.4 公用设施区设备布置 3.3.5 动力及辅助设备区设备布置 3.3.6 生活区 3.3.7 直升机甲板 3.3.8 甲板吊机的布置 3.3.9 火炬系统及冷放空系统的布置 3.3.10 救生设备的布置 3.3.11 逃生通道及入口的布置 3.3.12 安全保护设施的布置 3.4 靠船方式 3.5 立管布置 3.6 用自升式悬臂钻井船打调整井应考虑的问题 3.7 修井机 3.7.1 修井作业区重点设施 3.7.2 修井机进行修井作业时对尺寸面积的要求 3.7.3 修井机布置应考虑的问题 4 系统 4.1 油气计量系统 4.1.1 流程 4.1.2 测试分离器的设计 4.1.2.1 停留时间 4.1.2.2 液面高度的设置 4.1.3 实例 4.1.4 多路阀和多相流量计的作法 4.1.5 清管器收发装置 4.1.6 流程的选择 4.1.7 海管的置换和停输再启动作业 4.2 化学药剂注入系统 4.2.1 流程 4.2.2 参数确定 4.2.2.1 化学药剂注入量 4.2.2.2 化学药剂储罐体积 4.2.2.3 化学药剂注入泵出口压力次1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7IQ/HS 3001-20024.2.3 典型化学药剂注入位置及注入量 4.2.3.1 化学药剂类型 4.2.3.2 化学药剂的作用 4.2.3.3 化学药剂的加入位置及注入量 4.3 仪表风/公用风系统 4.3.1 流程 4.3.2 参数确定 4.3.2.1 仪表风 4.3.2.2 公用风 4.3.2.3 仪表风/公用风量 4.3.2.4 仪表风/公用风储罐 4.3.3 实例 4.4 柴油系统 4.4.1 流程 4.4.2 参数确定 4.4.3 实例 4.5 开/闭式排放系统 4.5.1 开式排放系统 4.5.1.1 流程 4.5.1.2 参数确定 4.5.1.3 实例 4.5.2 闭式排放系统 4.5.2.1 流程 4.5.2.2 参数确定 4.5.2.3 实例 4.6 消防系统 4.6.1 消防水系统 4.6.1.1 流程 4.6.1.2 用户 4.6.1.3 消防水量 4.6.1.4 消防水压 4.6.1.5 消防水泵 4.6.2 泡沫灭火系统 4.6.3 CO2 灭火系统 4.6.4 其他洁净气体灭火系统 4.6.5 移动式灭火器 4.6.6 消防员装备 4.7 海水系统 4.7.1 用户 4.7.2 用量 4.7.3 水质要求 4.7.4 海水提升泵 4.7.5 实例 4.8 注水系统 4.8.1 水源 4.8.2 水质7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11IIQ/HS 3001-20024.8.3 实例 4.8.3.1 使用海水作为注入水 4.8.3.2 使用油田产出的生产水作为注入水 4.8.3.3 使用水源井水作为注入水 4.8.3.4 综述 4.9 淡水系统 4.9.1 用户 4.9.2 用量 4.9.3 淡水罐容积 4.9.4 实例 4.10 生活污水处理系统 4.11 救生和逃生系统 附录 A (资料性附录) 典型井口平台重要参数对比的实例 附录 B (资料性附录) 标准中的其他实例11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 14 16IIIQ/HS 3001-2002前言本标准是在中国海洋石油总公司平台标准化设计项目组编制的 渤海海域井口平台标准化设计设计规 定 第一章 工艺 的基础上 经补充和完善编制而成的 本标准尽量避免重复有关标准 规范和技术规格书中的内容 仅对上述文件中没有规定的参数 系数 和习惯做法等予以规定 本标准目前仅适用于渤海海域井口平台 对在其他海域的应用 应做适当的调整和补充 本标准的附录 A 和附录 B 是资料性附录 本标准由中国海洋石油总公司提出并归口 本标准起草单位 中国海洋石油总公司研究中心开发设计院 本标准主要起草人 袁燕 闫夏秀 胡章全 杨思明 赵英年 邱里 本标准主审人 蔡震东 安维杰 仰书陶 薛保禄IVQ/HS 3001-2002渤海海域井口平台工艺设计规定范围 本标准规定了渤海海域井口平台的总图及工艺处理设施等专业的设计规定 本标准适用于渤海海域井口平台的设计 其他海域井口平台的设计 也可参照使用 本标准涉及的工作范围及内容包括 总图和系统 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修 改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 海上固定平台安全规则 中华人民共和国国家经济贸易委员会 2000 年颁布 民用直升机海上平台运行规定 航空总局第 67 号令 SY/T 10034 敞开式海上生产平台防火与消防的推荐作法 SY/T 10041 石油设施的电气安装一级危险区一类和二类的分类推荐作法 API SPEC 12 J 油气分离器规范 Specification for Oil and Gas Separators NFPA 12 二氧化碳灭火系统 Carbon Dioxide Systems 3 3.1 总图概述 海洋石油井口平台的平面布置应当遵守政府的有关法规 条例 新版本的国际或国外先进标准 业主 的要求 平台入级要求和第三方检验的要求 总体布置应在油 气 田开发工程设计条件 钻井 完井 修井工艺设计和油 气 田生产总工艺流 程设计的基础上 综合考虑环境因素 先确定平台方位和高度 然后根据爆炸性混合气体存在的危险性将 平台分为若干区域 再进行合理设备布置 以确定平台的尺度和层高 平面布置要力求经济合理 并保证 安全生产 3.2 平台区域划分 根据 SY/T 10041 和中国船检局 ZC 规范 平台区域可划分为危险区和非危险区 危险区又可分为 0 类 1 类及 2 类危险区 按照功能的不同可将平台分为以下几个区域 a) 井口区 b) 油气处理区 c) 公用设施区 d) 动力和其他辅助设备区 e) 生活区 f) 直升机甲板区 一般来说 井口区可划为 1 类危险区 油气处理区可划为 2 类危险区 公用设施和其他辅助设备可 划为非危险区 生活区 直升机甲板应布置在非危险区 一般情况下 危险区和非危险区要用防火墙分隔 除非不可避免 危险区内不应安装机械设备 特别是柴油机和锅炉等1Q/HS 3001-2002平台设备布置 设备布置应进行整体考虑 各设备之间应留有一定的空间 既要满足操作 维修及事故处理的需要 又要提供安全逃生通道 另外还应兼顾流程顺畅 管网走向 电缆托架 HVAC 管系以及通讯电缆等 对无人驻守平台 应设置安全可靠的登平台设施以及防止外部人员登上平台的装置 3.3.1 井口区设备布置 井口区是平台上最危险的区域 应布置在远离生活区的地方 应禁止有火源设备 并尽可能地敞开 若这一条件不能满足 也可将井口区设于围蔽区内 但应按有关规范 标准的要求设置必要的通风设施 井口区应设保护甲板和吊孔 还应考虑与修井机或修井船配合的空间 采油树之间应留有一定的空间 以便于操作和维修 不同压力的采油树其空间要求也有差别 一般来 说 两个采油树间最小中心距为 2 m 正常间距为 2 m 2.5 m 3.3.2 工艺区设备布置 工艺区设备的布置要尽可能与工艺流向相一致 应尽量远离点火源 区内的转动机械应采用防爆电机 工艺区一般可以划分为以下几个小区 a) 油气分离器区 b) 油气换热器区 c) 脱油脱水区 d) 油气外输和清管器收发区 管橇式换热器应注意留有足够的抽芯空间 清管器收发装置应位于平台边缘开敞的区域 并要留有足 够的操作空间 关断阀 SDV 宜设在下甲板以下的立管上 并要设置必要的防浪设施和检修通道 工艺区内的管道布置应力求整齐 简单 经济 安全 并尽可能减少通过其他区域的可能性 3.3.3 液体排放系统 液体排放系统分为开式排放系统和闭式排放系统 排放系统管线应尽量减少弯管的数量 排放管线应沿流动方向向下倾斜 1%的坡度 开式排放管汇应合 理设置液封 3.3.4 公用设施区设备布置 公用设施宜布置在井口区和辅助设备区之间 或放在井口区的下一层甲板上 有火设备如柴油机 蒸 汽锅炉等应尽可能安置在非危险区内 未经特别防护不能直接放在井口区的上部或下部 烟气的排放要避 开直升机起落区 若因条件所限使某些有火设备布置在危险区内 则应将这些设备封闭并保证足够的正压 通风 3.3.5 动力及辅助设备区设备布置 该区要布置在非危险区内 可邻近生活区 该区设备包括 消防用柴油机 马达控制中心 开关板 变压器以及相应的辅助设施 动力区的噪音较大应考虑防护 若因条件所限使发电机布置在危险区内 应 将其封闭并保证足够的正压通风 主配电板的后方和上方不应设有水管 油管 蒸汽管 油柜及其他液体容器 若不可避免时则应有可 靠的防护措施 主配电板的长度超过 4 m 时 其板后通道的两端均应设出口 且配电室两端应设向外开 的门 应急电源和应急配电板的安装处所 应尽量远离主发电机所在的机器处所 并应用 A-60 级耐火墙及 甲板将与其相邻的有火灾危险的处所隔开 在任何危险区域或处所 应避免安装电气设备 若无法避免 则应根据需要选用适当的防爆电气设备 3.3.6 生活区 生活区应设置在平台的非危险区内 并尽可能远离机器处所和油 气 处理设施 与井口区相对且在 平台的上风向 如果生活区和生产区在同一层甲板上 应用防火墙或公用区以及足够的空间将他们隔开 防火墙可以是住房建筑的一部分 生活区的上方和下方严禁布置钻井和油气处理设施3.32Q/HS 3001-20023.3.7 直升机甲板 直升机甲板应位于安全区平台的上风向 烟气和冷放空管禁止排向直升机甲板 设计直升机起降区应 考虑主导风向 起降区高出物的高度及直升机甲板下的障碍物应满足规范的要求 应严格遵循中国民航总 局第 67 号令 民用直升机海上平台运行规定 直升机贮油罐的安放地点应通风良好 必要时应有降温措施 直升机贮油罐应尽可能远离居住处所 逃生通道 救生艇登艇场所和热源 还应设有能把油罐应急抛入海中的装置 3.3.8 甲板吊机的布置 吊机的数量和形式的选择取决于平台的尺寸和形状 吊机应设在靠船的一侧 并尽可能布置在平台的 吊货区 吊机的布置应以不妨碍修井机和自升式钻井船的操作为前提 还应考虑不影响直升机的起降 顶 层甲板上的设备布置应保证不会影响吊机的正常操作 3.3.9 火炬系统及冷放空系统的布置 火炬应布置在尽可能远离生活区和生产区的处所 通常要求下风向布置以利于热量的散失 火炬布置 还应考虑对供应船及直升机起降的影响 火炬臂的选择应基于平台构造形式和火焰辐射强度 火炬分液罐 应布置在火炬系统的最低位置 冷放空的布置原则与火炬相同 冷放空臂的高度应考虑 气体扩散和可燃界限 气体中有害组分的浓 度 发生意外燃烧时的热辐射的强度 3.3.10 救生设备的布置 对于人员救生 首先应提供逃生通道 其次应提供足够的救生设备 主要救生设备包括 救生艇 救 生筏 直升机 救生软梯 救生服 救生圈等 有人驻守平台应配备救生艇装置 救生艇应布置在生活楼旁 并留有与逃生通道相连的人员集散地 2 集散地的设计应按 0.6 m /人 救生艇定员数 从起居处所至救生艇装置的存放处所至少应设有两条尽可 能远离的通道 救生艇定员按全平台定员的 150% 200% 考虑 无人驻守平台上可不设救生艇装置 但可按定员 12 人来配备救生筏 救生筏应尽可能沿平台甲板边 缘合理地布置 应根据救生筏的存放位置 在尽量接近水面的甲板边缘设置绳梯或其他等效的登乘装置 救生筏一般布置在下甲板 3.3.11 逃生通道及入口的布置 平台布置时应考虑在井口区和油 气 处理区失火情况下 至少有一个到登船位置和救生艇处的逃生 通道 可免于受到火的热辐射危害 逃生通道应能保证平台上所有人员的逃生 逃生通道必须有明显标记 所有逃生通道的门应向外开 主逃生通道最小宽度为 1.0 m 高度为 2.3 m 超过 7 m 长的 死胡同 应设逃生通道和应急出口 生 活区和人员集中的区域 至少应设二条尽可能远离的 便于到达露天甲板和登艇甲板的逃生通道或扶梯 每层甲板至少应设二条尽可能远离的 便于到达救生艇甲板的逃生通道和逃生扶梯 逃生扶梯应从顶 层甲板依次延伸向下至下层甲板 并与导管架上的脱险梯道相通 扶梯宽度应不小于 800 mm 斜度应不陡于 50 如扶梯总长度超过 8 m 在中途应设置过渡小平台 当扶梯的安装不可行时 垂直梯也可用作脱险通道 所有高度超过 6 m 的直梯应设安全防护笼或其他的 安全装置 生活区住室的门应向内开 所有通向露天甲板的出入口的门应向外开 餐厅等公共处所的门应向外开 或为向两面开关的活动门 有机械设备和工艺设备的房间应设有二个向外开的门 并至少有二条与甲板逃 生通道相通的逃生通道 如果房间的任一点到房间出口不超过 5 m 可只设一个出口 3.3.12 安全保护设施的布置 安全保护设施包括被动保护设施和主动保护设施 被动保护设施如 防火墙 通风 区域划分 防火 漆等 主动保护设施分为固定消防系统和可移动消防系统二种 甲板上的房间和居住处所以及支撑居住处所的外伸甲板 其面向井口区和油气处理区 并在距钻井转 盘中心 30 m 之内的所有外表面 应按 A-60 级标准建造 30 m 系指钻机移至距住房最近的钻井位置3Q/HS 3001-2002时距转盘中心的距离 平台上至少应设二台由不同动力驱动的消防泵 在特殊情况下 经发证机关同意 其中一台可兼作海水泵 消防泵的布置应能直接将海水抽入固定消防总管 高吸头平台 可以安装中间水罐及增压泵 这些 泵的海水吸入口和动力源的布置应保证在平台上任何一个处所失火时 用 对于不设消防泵的无人驻守平台 对于设有消防水供给设施的平台 射器 3.4 靠船方式 平台的靠船方式有二种 旁靠和尾靠 旁靠和尾靠都要求供应船的船头朝向与海水的主流向大致相同 或相逆 靠船方式的不同决定了平台吊机的布置及平台上其他设备布置的不同 一般来讲 在我国北部海域 如渤海海域 都习惯采用尾靠 这与冬季平台腿周边易结冰使旁靠系缆 不易有关 而在我国南部海域 如南海海域 都习惯采用旁靠 经验证明 即便是选择实施尾靠方式 在 设计中也要按旁靠方式考虑装设靠船件 因此 3.5 对于渤海海域 立管布置 平台的输入/输出立管要能抵抗意外事故的冲击 这样能有效避免来自平台外的较大冰块的冲击 3.6 用自升式悬臂钻井船打调整井应考虑的问题 打调整井有二种方式 用平台上的修井机 或采用自升式悬臂钻井船 当用自升式悬臂钻井船再就位 打调整井时 a) b) c) d) 3.7 井 3.7.1 a) b) c) d) e) 3.7.2 a) b) c) d) 3.7.3 修井作业区重点设施 管子堆放场 修井机纵向滑轨 坡道 修井机下底座 修井机上底座总成等 修井机进行修井作业时对尺寸面积的要求 修井机长 12 m 修井机宽 8.5 m 修井机高 5 m 修井场地最小长度为 13.5 m 修井机布置应考虑的问题 含走道 主要包括 平台整体应能满足以下几个条件才具有可操作性 且大钩载荷满足所覆盖调整井的要求 如若不能,则二次脚印的最小间距不应 平台上层甲板的布置应能保证悬臂及其上面的井架在工作中不会受到任何妨碍 钻井船悬臂的有效操作范围能完全覆盖所有的调整井 小于 2 m 钻井船靠近平台最外侧的轮廓线距平台的最小距离应大于 2.5 m 修井机 平台上层甲板的布置应能保证修井机在工作中不会受到任何妨碍 且有效操作范围能完全覆盖所有的 钻井船再就位时的脚印要与以前打井时的脚印完全重迭 经验证明将立管安装在平台桩腿的内侧较为安全 以备可能的旁靠要求 平台的长方向应与海流的流向垂直 应在井口区设置雨淋系统或其他消防水管网 在直升机甲板的两侧各设置一个消防软管站和水/泡沫两用炮式喷 不致使所要求的二台泵都失去作以保证在任何情况下足以喷射到直升机甲板的任何部位主要包括4Q/HS 3001-2002主要包括 a) 如果修井机不能打调整井 考虑用自升式钻井船打调整井 则平面布置应预留钻机钻井的空间 b) 如果用修井机打调整井 修井机的尺度要比常规修井机大 c 如果修井机是可拆卸式的 吊机的负荷要考虑可吊修井机组块 4 4.1 系统油气计量系统 在工艺设计中 对油藏所提供的数据和资料要进行分析和整理 使得设计输入的基础数据完整 合理 和明确 保证工程设计质量 4.1.1 流程 目前渤海海域井口平台上生产流体基本上采用混输至中心平台的作法 井口平台油气处理系统只有单 井生产流体的测试和计量 测试和计量有以下二种作法 a) 管汇 加热器 测试分离器 海管 b) 多路阀 多相流量计 海管 前者使用的较多 后者刚开始使用 是否需要加热 要根据油品性质和管线输送温度要求而定 井口压力的变化决定平台上设备及管线材 料的压力等级 而单井流量的变化 对分离器尺寸的影响不是很大 从后面的实例中就可看出 4.1.2 测试分离器的设计 4.1.2.1 停留时间 对测试分离器尺寸的确定 在单井最大产量确定的条件下 液体在容器中的停留时间及设置的液面高 度 是影响测试分离器设计的二个主要因素 而停留时间的确定则根据流体的物性 其中起决定作用的是 流体的密度或重度 表 1 表 2 是 API SPEC 12 J 规范推荐的二个参照表 表1油 35 20 10 30 20 的 重 度两相分离器的停留时间停 留 时 间 min 1 1 2 2 4API (0.8498) 0.8762)API (0.9340 API (1.00.9340)表 2油 35 35o三相分离器的停留时间停 留 时 间 min 3 5的重度API ( API (0.8498) 0.8498) ) ) ) 5 10 20+ 100 F (37.78 + 80 F (26.67 + 60 F (15.56o o10 20 305对于轻质原油的单井测试采用三相分离器计量对于重质原油和稠油则采用两相分离器计量4.1.2.2 液面高度的设置根据油田油气集输设计技术手册对于一般液面控制如表 3表 3 液面高度名称形式位置卧式直径的 1/2 处两相分离器立式油出口上面 1 倍 3 倍容器直径三相分离器卧式直径的 2/3 处3/4 处4.1.3 实例渤海海域油田使用的测试分离器的停留时间均比 API 推荐的要长油田测试分离器的使用实例参见表 A.14.1.4 多路阀和多相流量计的作法多路阀和多相流量计的作法现正在海上试用具有流程简单操作容易占地少的特点有利于实现自动化多路阀有 8 个流体入口 1 个汇管出口 1 个计量出口所以每 7 口井就选 1 个多路阀即可取代管汇多相流量计是近年来推广使用的专项技术产品在多相流量计选型时应向相关厂家提供a) 单井最大和最小气液产量b) 含水率c) 井口压力d) 温度等参数多相流量计的选择要经过技术论证后才可使用4.1.5 清管器收发装置在平台上需设置清管器收发装置对于将工艺流体输至中心平台或 FPSO 上的平台间集输管线需设置清管器发送装置对于来自于中心平台或 FPSO 的注水管线需设清管器接收装置清管器收发装置目前一般采用的有二种形式a) 收发球筒b) 收发球阀4.1.6 流程的选择前面已述多路阀和多相流量计流程具有流程简单操作容易和占地少的特点该流程应是井口平台今后推广应用的方向4.1.7 海管的置换和停输再启动作业平台上应考虑海管的置换和停输再启动作业所用介质视平台上的液源而定可采用海水污水水源井水柴油等置换和停输再启动作业所用的泵应尽量采用平台上现有的泵如注水泵井用泵泥浆泵闭式排放泵等如满足不了要求应专门设置用于置换和停输再启动作业的泵4.2 化学药剂注入系统4.2.1 流程化学药剂注入系统是井口平台生产过程中的辅助系统该系统是将化学药剂注入生产流体或海水中以有利于液体处理及保护设备和平台管线流程如下化学药剂罐化学药剂泵各用户4.2.2 参数确定4.2.2.1 化学药剂注入量6110−××=W P Q Q 总式中Q 化学药剂注入量单位为立方米每小时m 3/hQ总 生产流体的流量单位为立方米每小时m 3/hPg/g 化学药剂注入浓度单位为百万分之几10-6Wl 化学药剂的稀释浓度单位为百分之几%4.2.2.2 化学药剂储罐体积V =24t Q式中V 储罐计算容积单位为立方米m 3t 储存天数根据具体情况或业主要求定通常为 7 天d 14 天dQ 化学药剂注入量单位为立方米每小时m 3/h上式为化学药剂 1 天 24 小时连续注入的计算公式 4.2.2.3 化学药剂注入泵出口压力化学药剂注入泵最小出口压力取注入点压力加上注入管线磨阻所产生的压力降一般取 0.2 MPa 0.3 MPa4.2.3 典型化学药剂注入位置及注入量 4.2.3.1 化学药剂类型在海上油田的生产处理过程中根据油品特性和生产系统的流程下列几种主要化学药剂可选用破乳剂消泡剂降凝剂 防腐剂杀菌剂防垢剂防冻剂 4.2.3.2 化学药剂的作用作用如下a) 破乳剂促使油水乳状液分离b) 消泡剂减弱泡沫的稳定性达到消除泡沫的目的c) 降凝剂降低输送管道中原油凝固点d) 防腐剂也叫缓蚀剂降低其对管线和设备的腐蚀速率e) 杀菌剂控制或杀死水中的微生物f) 防垢剂处理矿化度较高的油品g) 防冻剂抑制水化物生成 4.2.3.3 化学药剂的加入位置及注入量根据对几个油田的资料统计化学药剂通常的加入位置及典型注入量参考如下a) 破乳剂分离器入口10 g/g 60 g/gb) 消泡剂分离器入口 1 g/g 100 g/gc) 降凝剂井下50 g/g 1000 g/g海管入口 5 g/g 100 g/gd) 防腐剂井下 5 g/g 10 g/g海管入口 5 g/g 10 g/g注水泵 5 g/ge) 杀菌剂注水泵50 g/g 200 g/gf) 防垢剂加热器入口 1 g/g 5 g/gg) 防冻剂井口油嘴安全阀前及海管入口根据实际计算确定4.3 仪表风/公用风系统4.3.1 流程仪表风是各种气动控制元件的动力源和信号源仪表风必须是无油干燥气体公用风用于管线和设备的吹扫及各种气动工具等原理流程如下空气过滤压缩干燥过滤储存仪表风用户公用风用户4.3.2 参数确定 4.3.2.1 仪表风其要求的仪表风质量应满足如下条件a) 最大含尘粒径/腐蚀而定的一般灰尘粒径3mb) 最大允许含油量通常取百万分之一即g/gc) 最大和最小空气输送压力0.8 MPa1.2 MPa最大和最小压力一般取其25%d) 露点104.3.2.2 公用风则需对公用风稍加干燥4.3.2.3 仪表风/公用风量仪表风/加 20% 计算4.3.2.4 仪表风/公用风储罐压缩机发生故障后如果没有指定时间一般取 20 min再根据系统最大和最小操作压力确定储罐尺寸计算下60110021×−××P P T V STD公式如式中V 储罐计算容积m 3VSTD 标准状态下耗气量m 3/hT 时间单位为分钟minP1 系统的最大操作压力kPaP2 系统的最小操作压力kPa 通常取 700 kPa4.3.3 实例A.2180 m 3/h 为宜 4.4 柴油系统 4.4.1 流程井口平台的柴油系统主要是为满足生产和公用系统的需要而设置的流程如下柴油过滤器 柴油罐加热器 用户井口/海管4.4.2 参数确定。