海上油田綜合調整項目平臺選址方案研究

曾璐瑩

(中海油研究總院有限責任公司，北京 100028)

1 研究背景

近年來，我國增儲上產“七年行動計劃”持續推進，各海域老平臺服役年限和已開發油田數量不斷增長。鑒于油田地質情況的復雜性和油田開發過程中的變化，越來越多的油田已經進入二次綜合調整的階段，需要在老平臺基礎上進行相應的調整。

油田綜合調整的開發思路可按是否依托老平臺分為：不依托老平臺，新建平臺實施調整井；部分依托老平臺，新建平臺實施部分調整井，老平臺外掛井槽實施部分調整井；依托老平臺，老平臺外掛井槽實施調整井。通常，老平臺受改造及結構強度的限制，外掛井槽實施調整井的數量有限。若調整井數量較多，一般采用在老平臺上棧橋連接一座新建平臺進行調整井開發，可實現新老平臺生活樓及部分公用設施共用，節省兩平臺之間的管纜投資，達到經濟最優化。因此，新建平臺的位置選取尤為復雜，需綜合考慮調整井軌跡防碰、老平臺周邊復雜海管海纜避讓、新平臺海管海纜安裝鋪設、新老平臺鉆井船就位及拋錨需求、老平臺棧橋連接側導管架樁腿強度、海上直升機起降要求、海上施工可行性等。

本文以南海北部灣區域某油田綜合調整項目為例，對新建平臺位置方案進行綜合比選，為海上綜合調整項目提供新建平臺位置選址的技術指導。

2 研究基礎

2.1 鉆采方案設計基礎

本文所述油田綜合調整方案涉及20口新增調整井，3口生產水回注井以及5口老井提液。周邊平臺已實施老井37口，且作業時間較早，本次實施的23口加密調整井位于同井區、同層位，調整井軌跡防碰難度大。

2.2 環境條件

本文所述油田綜合調整項目，平臺場址水深為 43.5 m(相對于海圖基準面)，主風向為NNE，主浪向為SSW、NNE，主流向為SSW、NNE。圖1～圖3分別為風玫瑰圖、波浪玫瑰圖和表層海流玫瑰圖。

圖1 風玫瑰圖(年)

圖2 浪玫瑰圖(年)

圖3 表層海流玫瑰圖(年)

2.3 已建設施概況

已建井口平臺WHP是一座8腿導管架平臺(圖4)，導管架工作點尺寸為 14.4 m×(13.4 m+13.4 m+13.4 m)，組塊采用分塊吊裝法安裝。井口區共設 18個井槽，3×6排列，利用鉆井船從平臺南側就位打井，平臺配備修井機。平臺共設有三層甲板，分別是上層甲板、中層甲板、下層甲板。平臺上主要設有120人生活樓及直升機甲板、生產計量及處理設施、生產水處理設施、注水設施及公用設施等。平臺的西南側及北側均布置有與周邊平臺相連的海管海纜。

2.4 新建設施概況

本文所述油田綜合調整方案擬新建一座8腿導管架中心處理平臺CEP，棧橋接連WHP，平臺組塊分塊吊裝安裝，吊裝帶位于2/3軸中間，導管架工作點間距為 20 m×(16 m+16 m+16 m)。共設有三層甲板，分別是上層甲板、中層甲板、下層甲板。井口區位于1/2軸和A/B軸之間，采用鉆井船就位鉆完井，平臺修井機修井，共有28個井槽，4(行)×7(列)排列。平臺上設有原油處理設施、燃料氣處理設施、水處理設施、電站、注水設施、開閉排及公用設施。新建平臺CEP與已建平臺WHP生活樓共用。

3 新建平臺位置選址布置方案

3.1 新建平臺的選址原則

新建平臺的選址應符合的具體要求如下[1-2]：

1)綜合調整項目調整井軌跡防碰難度大，新建平臺位置需考慮鉆井靶點位置，盡可能地減小鉆井進尺和防碰難度，滿足調整井軌跡防碰及繞障。

2)已建平臺 WHP 直升機甲板尺寸為 17 m×17 m，該尺寸直升機甲板將無法滿足未來直升機機型的要求，故需考慮在新建CEP平臺設置尺寸為 21 m×21 m 的直升機甲板。 新建直升機甲板需校核水平障礙區及垂直障礙區是否符合 《小型航空器商業運輸運營人運行合格審定規則》 民航總局第151號令的要求[3-4]。

3)需考慮新建平臺及周邊已建平臺自升式鉆井平臺 150 m×200 m 的就位避讓區。

4)棧橋設計需考慮已建平臺樁腿承載力以確定棧橋長度及連接位置。

5)新建平臺方位需考慮該區域環境條件。電氣房間等安全區域在常年主導風的上風向，井口區、火炬和安全泄放布置在下風向，燃氣透平排出的高溫煙氣需隨風吹離平臺，盡量減小高溫煙氣對直升機起降的影響[5]。

6)新建平臺位置需不影響已建平臺供應船?？?、鉆井船打井。

7)新建平臺位置應保證進出海纜順暢，保證鋪設施工可行。

3.2 新建平臺位置方案

結合上述內容，初步規劃了3種技術可行的平臺位置方案：

方案1 ：CEP位于WHP西南側，平臺北與真北保持一致；方案2 ：CEP位于WHP東南側，平臺北與老平臺WHP保持一致；方案3：CEP位于WHP東南側，平臺北與真北保持一致。如圖5所示。

(a)方案1 (b)方案2 (c)方案3

3.3 各方案對比分析

方案1為鉆井進尺、作業難度最優的平臺位置：1)該位置位于WHP平臺鉆井船就位避讓區域，經作業區反饋WHP平臺后期無鉆井船打井作業需求。2)該位置下平臺北必須與真北保持一致，才可滿足老平臺位于新建直升機甲板的無障礙區內。在該區域環境條件下的平臺方位(平臺北與真北保持一致)滿足設計要求(見圖6)。3)該位置新老平臺間隙小，新建平臺海上東西塊吊裝安裝時，浮吊船只能從平臺南側就位，組塊東塊安裝時，東塊南側吊機高度對現場安裝有影響，導致南側吊機需要后安裝。同時，新建平臺海纜鋪設、棧橋安裝難度大，且新老平臺供應船?？坷щy。

圖6 新建平臺平臺方位示意圖

方案2滿足調整井軌跡防碰要求，作業難度較方案1大，供應船?？勘憷?、海纜安裝及路由設計較方案1都有較大的改善，但也存在南側吊機后安裝的問題。

為了避免南側吊機后安裝，將方案2的平臺方位調整至與真北保持一致，如方案3，以拉大兩平臺間的間距，實現浮吊船北側就位安裝組塊東塊。

各方案的對比分析見表1。

表1 新建平臺位置方案對比分析表

通過以上技術經濟綜合比選，最終推薦新建平臺位置方案3，即CEP位于WHP東南側，平臺北與真北保持一致。該方案可滿足調整井軌跡防碰，鉆井船就位、海纜鋪設、組塊安裝、供應船?？?、直升機起降等的要求。

4 結論

海上油田綜合調整項目新建平臺選址需綜合考慮調整井軌跡防碰、鉆井船作業、已建設施、區域環境條件、直升機起降等，從技術可行、經濟最優等方面確定新建平臺位置。結合海上平臺特點及實際工程案例，給出綜合調整項目新建平臺選址的主要原則如下：

1)新建平臺位置盡可能地減小鉆井進尺和防碰難度，以滿足調整井軌跡防碰及繞障；2)盡可能地減小海纜登平臺、海上施工難度以及供應船?？侩y度；3)盡可能地減少海上施工工程量。