【新编】中国石油工程设计大赛方案设计类作品

中国石油工程设计大赛

方案设计类作品

比赛类别

油气田开发工程单项组

完成日期2016年4月14日

中国石油工程设计大赛组织委员会制

作品简介

作品简介

本设计方案是在调研与学习相关的国家、行业以及企业标准、《油气油气集输工程》、《Safety Regulations for FPSU》等以及石油工程领域最新文献资料的基础上，参照《海洋石油工程设计指南》中的相关要求，针对目标区块设计工程方案进行的综合性优化与设计。

本设计方案研究目标区块为一具有复杂断层的半背斜断块油气藏。根据大赛给出的基础数据以及查阅相关规范，设计了多套方案，后通过方案的可行性和经济性比选，最终选择了一种海底井网部署方案进行详细设计。

在方案设计中，用 AutoCAD软件对井网进行综合部署；用Microsoft Visual Studio2013软件对海底汇管位置进行最优计算以及产出的石油和天然气的基本物性参数进行了计算；用PIPEASE软件和Excel软件对整套海底油气田设计方案中管道系统进行了管网仿真，包括管道在不同管径、壁厚、海管埋地深度、保温层的压力变化和温度变化进行了综合模拟，最后优选出一套最佳方案。

此外，综合考虑基础设计数据，选取FPSO作为海洋油气田的主要集输处理中心，并对FPSO进行了初步设计，对处理站的流程进行了设计，分别进行了分离器、压缩机组、脱酸装置、脱水装置的设计计算，选出适合方案设计的设备。

本设计还对整个油气田的自控系统、电力工程、通信工程、给排水及消防、供热和暖通、生产维修工程、安全、节能节水及海洋环境保护等方面进行了详细的描述，完成了一套完整的油气田开发设计方案。

目录

作品简介............................................................................................................................................ I 第一章总论. (1)

1.1 设计原则 (1)

1.2 相关的法律、法规和标准 (1)

1.3 油气田概况 (4)

1.3.1 井位布置 (4)

1.3.2 自然环境 (5)

第二章集输管线管网设计布局 (7)

2.1 混输管线设计 (7)

2.1.1 管径的初步选择 (9)

2.1.2 管道壁厚的选择 (14)

2.1.3 管材的选择 (16)

2.2 混输管线的模拟校核 (17)

2.2.1 模拟参数确定 (17)

2.2.2 混输管线的数值模拟 (21)

2.2.3 混输管线数值模拟结果 (30)

2.3 油气多相混输泵的选择 (31)

2.3.1 各种海底油气多相混输泵的研究和应用情况 (31)

2.3.2 混输泵的选择 (35)

2.4 防腐与阴极保护 (38)

2.4.1 防腐与腐蚀监控 (38)

2.4.2 阴极保护 (40)

2.5 线路保温层的选择 (40)

2.5.1 保温材料的选用原则 (40)

2.5.2 保温材料的选用 (41)

第三章FPSO海上浮式生产储油船 (42)

3.1 FPSO总体设计 (43)

3.1.1 总体设计概念 (43)

3.1.2 设计规范和标准 (43)

3.1.3 主船体尺度的确定 (44)

3.2 FPSO结构设计 (45)

3.2.1 结构设计内容 (45)

3.2.2 结构特点 (45)

3.2.3 船体结构设计载荷 (45)

3.2.4 船体强度分析 (45)

3.3 FPSO系泊系统设计 (46)

3.3.1 单点系泊功能 (46)

3.3.2 单点系泊系统 (46)

3.3.3 设计规范与法规 (47)

3.4 FPSO立管系统设计 (47)

3.5 FPSO货油外输系统设计 (48)

3.5.1 靠泊方式 (48)

3.5.2 运输油轮 (49)

3.5.3 FPSO艇部原油外输作业的基本操作过程 (49)

3.5.4外输泵选型 (51)

3.6 FPSO数字化设计 (51)

3.7 主要处理流程及设备选取 (52)

3.7.1 处理流程 (52)

3.7.2 主要设备选取 (52)

第四章港口接收站设计 (70)

4.1 码头选址 (70)

4.2 LNG接收终端的选择 (70)

4.3 原油接收终端的选择 (71)

4.4 接收站的计量与再处理 (72)

第五章给水工程、污水处理 (73)

5.1 给水工程 (73)

5.1.1 用户及用水量计算 (73)

5.1.2 海水提升泵 (75)

5.2 污水处理 (75)

5.2.1 海上含油污水的排放标准 (76)

5.2.2 设计条件 (76)

5.2.3 水处理流程 (77)

5.2.4 生活污水处理 (77)

第六章自动控制 (78)

6.1 设计范围 (78)

6.2 设计原则 (78)

6.3 SCADA (79)

6.4 自动控制系统方案 (79)

6.4.1 油田管理模式 (79)

6.4.2 系统配置 (80)

6.4.3 仪表选型 (81)

第七章消防安全 (82)

7.1 危险区域划分 (82)

7.1.1 危险区域划分的目的 (82)

7.1.2 危险区域划分的原则 (83)

7.1.3 危险区域划分的规范 (84)

7.2 防火区域划分 (84)

7.2.1 防火区域划分的目的 (84)

7.2.2 防火区域划分的原则 (84)

7.2.3 火灾的分类 (85)

7.2.4 防火区域划分的规范 (86)

7.3 消防水系统 (86)

7.3.1 消防水系统的介绍 (86)

7.3.2 消防水系统的设计 (87)

第八章电力系统 (89)