_模块化_橇装化_工厂化_集成技术在苏丹石油地面工程建设中的应用

第39卷第5期“模块化、橇装化、工厂化”集成技术在苏丹石油地面工程建设中的应用

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陈玉海，谢灿波，高光军，袁振昆

（中国石油工程建设公司苏丹分公司，北京100011）

摘

要：中国石油工程建设公司苏丹分公司在苏丹石油地面工程EPC 项目建设中，充分发挥设计

的龙头作用，以“模块化、橇装化、工厂化”为核心，积极研究、创新和实践石油地面工程建设“标准模块化设计、工厂化预制、橇装化安装”的集成技术，实现了工程质量提高、项目工期缩短、

项目综合成本明显降低、安全环保效果显著的目标。关键词：模块化；橇装化；工厂化；集成技术；设计

doi:10.3969/j.issn.1001-2206.2013.05.010

0引言

苏丹石油开发是中国石油实施国际化经营战略

的第一个战略区域，在苏丹石油地面工程建设中，中国石油工程建设公司（以下简称CPECC ）苏丹分公司结合苏丹EPC 石油地面工程建设特点、环保要求和安保特殊情况，以提高工程质量、降低工程成本、减少工程建设周期、确保项目安全环保为目标，深入研究、不断优化创新和实践工程建设集成技术，并确立了在苏丹石油地面工程建设领域的领先地位。

苏丹石油地面工程完全按照EPC 模式进行承包，具有“多、广、紧、难、特”的特点。“多”：

即多个工程项目同时进行，项目作业点多，项目风

险因素多；

“广”：即工程项目位于油田广大区域

内，作业战线广；

“紧”：即合同工期非常紧张，

项目工期往往只有一年时间；

“难”：即项目EPC

承包模式、国际承包队伍施工与管理涉及的组织、协调、沟通难度大，而当地资源贫乏，材料供应难，社会依托性差；

“特”：即项目地处人烟稀少

的热带草原，经济十分落后，距离港口上千千米，地理位置特殊，由于该国政治、民族等原因导致防恐、安全形势严峻，政治环境特殊。

针对苏丹石油地面工程建设项目的特点，在

EPC 项目执行中，以“模块化、橇装化、工厂化”

为核心，积极研究、创新和实践项目集成应用技

术，实现了工程质量提高、项目工期缩短、项目综合成本明显降低、安全环保效果显著的目标。

1“模块化、橇装化、工厂化”的原则

CPECC 苏丹分公司遵循“以成熟技术、典型

功能、专业系统为基础分类划分模块，实现设计的标准化、可组合系列化；以装置工艺流程的标准化优化，实现设备的橇装化和工艺管道钢结构的工厂化深度预制”的原则，不断创新和实践项目集成技术，发展了石油地面工程建设“标准模块化设计、工厂化预制、橇装化安装”的集成技术。这些集成技术的应用，大大提升了CPECC 执行EPC 石油地面工程项目的管理水平，确保了项目的优质、高效和安全。

2“模块化、标准化”设计

由于在苏丹油田开发的地面建设工程中，有许

多相同或类似的井场、计量站、注水站、油气集输处理站、联合站和发电站等站场，且这些站场的工艺流程、设备及其辅助设施均具有相同或近似的特点，故非常适宜进行标准化设计。

CPECC 苏丹分公司在EPC 项目执行中，从设

计入手，对不同站场按照不同功能区块进行优化分解，确定各接口关联关系，从而将站场按专业功能划分为不同的系统模块，实现了平面布置、模块划分、工艺流程、设备选型等设计标准的统一化、标准化和典型化。

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2013年10月

2.1

“模块化、标准化”设计原则

要做好并实现石油地面工程建设的“系统模块化、设计标准化”，根据CPECC 苏丹分公司十几年的石油地面工程设计经验，总结出应当遵循以下“六项”基本原则：第一是工艺流程标准化、通用化，这是实现模块化、标准化的前提，如果工艺流程不统一，各相关专业则无法实现模块化和标准化；第二是平面布置标准化、典型化；第三是模块划分标准化，即根据工艺流程建立统一的划分标准；第四是设备选型标准化、定型化；第五是设计标准统一化、国际化；第六是专业配件标准化、统一化。

2.2“模块化、标准化”集成技术的设计开发针对苏丹油田地面工程的特点，CPECC 苏丹

分公司在“模块化、标准化”集成技术设计开发中，根据不同项目特点，从典型流程的标准化入手，各专业首先按照功能进行系统模块化划分和分类，深入研究各系统功能模块的标准化、橇块化，以及现场组装、安装等合理性和适应性，之后通过对平面布置及工艺流程进行优化，实现工艺流程与平面布置的标准化，进而实现各专业（如设备、配管、仪表、电气、土建）的模块化、标准化。在各专业“模块化、标准化”基础上，进行进一步的优化、细化，实现专业图纸的典型化、标准化的模板，最终实现设计文件如设计图纸、采购技术文件、数据表、规格书等的标准化、统一化。

以油气集输系统单井单元为例，通过对工艺技术不断的研究和优化，强化模块化设计，实现了工艺流程统一、平面布置统一、模块划分统一、设备选型标准统一、建设风格统一。在单井单元标准化设计中，通过对井口单元进行工艺优化计算，将井口单元划分为5种类型，并分别确定其标准工艺流程，从而形成了不同类型的典型图，井口单元典型图类别见表1。

在项目执行中，依据典型图，可实现对不同工作内容的单井单元快速划分、批量采购，快速启动施工预制作业，极大地提高了设计工作效率，缩短了采购周期，减少了现场施工时间，真正适应了油田的滚动开发。

经过多年的“模块化、标准化”研究、优化和实践，对苏丹油田地面工程按功能进行了模块化优化划分，实现了平面布置、工艺流程、设备橇块的

标准化、规范化、系列化、定型化。苏丹油田地面工程常见功能模块划分见表2。

2.3“模块化、标准化”集成技术的优点苏丹石油地面建设工程“模块化、标准化”设

计技术优势非常明显，主要体现在：

（1）使三维建模更加快捷方便。在项目设计过程中，通过对项目设备、工艺管道、管廊钢结构的三维建模（见图1），实现三维可视化设计，使设计人员、施工人员、操作人员可以一目了然地了解工艺管道空间走向、工艺流程、模块的空间布置，方便设计人员进行系统性检查和不同专业之间的碰撞检查，避免发生相互碰撞现象，加快了图纸审批速度，提高了设计质量，减少了施工返工现象。

表1

井口单元典型图类别

序号

典型图类型

地管直径伴热保温

介质

1

重油井

101.6mm （4in ）

伴热、保温25mm 厚重油

无伴热保温

152.4mm （6in ）伴热、保温25mm 厚无伴热保温

2

轻油井

101.6mm （4in ）

伴热、保温25mm 厚轻油无伴热保温

152.4mm （6in ）伴热、保温25mm 厚无伴热保温3

气举井

50.8mm （2in ）无伴热保温

101.6mm （4in ）伴热、保温25mm 厚无伴热保温

152.4mm （6in ）

伴热、保温25mm 厚无伴热保温101.6mm （4in ）无伴热保温76.2mm （3in ）

无伴热保温

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注水井注汽井

净化水

天然气天然气轻油表2

苏丹油田地面工程常见模块划分

序号

模块单元专业功能系统模块

1井口单元轻油井模块、重油井模块、注水井模块、注汽井模块、气举井模块

2

计量站单元

原油计量站模块、配水计量站模块、配气计量站模块

3油气集输处

理站、联合

站单元

收球筒模块、换热器模块、分离器模块、加

药橇模块、仪表风橇模块、制氮机模块、水

处理模块、加热炉模块、电脱水器模块、输

油泵模块、计量橇模块、发球筒模块4注水站单元浮选机模块、过滤器模块、注水泵模块5

发电站单元

发电机组模块、空冷模块、注油模块、水处理模块、仪表风橇模块、制氮机模块

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