【文章內容簡介】 田灌溉 。 美國德克薩斯 Aamp。M大學制造的移動式水處理裝置 ， 在德州將油田污水處理后用于恢復牧場和野生動物棲息地 。 不僅僅是技術問題 ， 涉及到管理甚至誠信 。 （四）海洋油氣工程技術 ? 目前 ， 中國石化基本具備了水深 50m以內的灘淺海海工技術 。 勝利埕島油田建成 以陸地為依托 、 半海半陸式的淺海油田 ， 年產原油 240萬噸 。 ? 中海油在 300m以下水域總體技術能力接近或達到國際水平 ， 可開展海上復雜油氣田開采； 正在向中深海推進； 海上油氣田工程設計 、 建造和安裝；海上油氣管道鋪設；海洋石油環(huán)境條件調查及預報等技術 。 ? 中海油 、 中石化基本代表國內灘淺海油田開發(fā)水平 。 我國深水海工裝備起步較晚 ， 設計能力 、 原材料 、 關鍵設備與國外尚有很大距離 。 深水業(yè)務方面只能參與深水海底管線鋪設等 ， 其他如水下井口以及大部分深水海底管線鋪設等多由外國工程公司所包攬 。 （ 深水設施向完全海底發(fā)展；深水技術進入淺水是趨勢 ） 2022年 5月 9日 ， 中國首座自主設計 、 建造的第六代深水半潛式鉆井平臺 —— “ 海洋石油 981” 在南海首鉆成功 ， 該井水深 1500m， 最大可適應 3000m水深 。 鉆井深度可達10000m。 首次采用了最先進的水下防噴器系統(tǒng) ， 在緊急情況下可自動關閉井口 ， 能有效防止類似墨西哥灣事故的發(fā)生 。 標志著中國深水石油工程技術質的飛躍 。 60億 。 （四）海洋油氣工程技術 36 項目 名稱 區(qū)塊 水深 (m) SIPC 進入時間 合同 模式 作業(yè) 模式 投資 比例 油藏類型 開發(fā) 方式 集輸模式 舉升工藝 完井管柱 安哥拉 1506 4001500 PSA 參股 10% 深海濁積砂巖油藏 早期注水自噴開發(fā) FPSO+水下生產系統(tǒng) 自噴 +海底天然氣增壓 ， 輔助井下氣舉 防砂完井 智能分注完井 1706 8001500 1806 9001900 18 12001600 31 14002200 32 14002200 ADDAX 加蓬 Etame 0～ 500 EPSC 參股 6% 高含蠟低氣油比高度未飽和底水油藏 天然能量開發(fā) FPSO+TLP聯合模式 自噴 氣舉 防砂完井 ADDAX 尼日利亞 OML123 387 PSC 作業(yè) 100% 高孔 、 中 高滲氣頂底水斷塊砂巖油氣藏 天然能量開發(fā) FPSO+TLP聯合模式 自噴 氣舉 防砂完井 OML126 17296 FPSO+水下生產系統(tǒng) 巴西 Albacora Leste 8002022 PSC 參股 310% 弱邊水油藏 注水 開發(fā) 水下井口 +FPSO+穿梭油輪 +伴生氣外輸管道 自噴 +海底天然氣增壓 氣舉 防砂完井智能完井 Guara 2150 Carioca 2140 印尼 Makassar 7641899 PSC 參股 18% 巖性 — 構造復合油氣藏 溶解氣驅 TLP+FPU+ 海底管線 自噴 氣舉 防砂完井 Ganal 550～ 1180 高滲弱水驅中型氣藏 天然能量開發(fā) 水下生產系統(tǒng)+FPU+海底管線 Rapak 962～ 1651 巖性油氣藏 SIPC 5個中深海項目 項目數量少 、 時間短 、 股份少 、 控制力弱 、 經驗缺乏 、 FPSO、 自噴 +氣舉 ? 滿足當地和國際標準 、 規(guī)范和法規(guī) （ 共計 242項 ） ? 海上生產設施應適應惡劣的海況和海洋環(huán)境的要求 ? 總體經濟評價可行 、 投資最優(yōu) ? 海上生產應滿足海洋環(huán)境保護的要求 ? 滿足安全生產的要求：可靠的生產生活供應系統(tǒng) 、 獨立供配電系統(tǒng)和可靠的通信系統(tǒng) 中深海石油工程技術特點 海域名稱 通用標準 備注 西非 國際海上人命安全公約（SOLAS） 1973 年國際防止船舶造成污染公約（ MARPOL73/78 ） 以 API為主， 參考挪威船級社（ DNV）相關標準 南美巴西 墨西哥灣 東南亞 北海 以挪威船級社（ DNV）為主， 參考 API相關標準 各海域適用標準統(tǒng)計表 灘淺海技術及設施 適應性 說明 導管架平臺 不適應 導管架固定平臺不適應中深海要求 修井工藝和設施 不適應 灘淺海采修一體化平臺 、 作業(yè)平臺不能滿足中深海要求 電泵工藝及設備 部分適應 適應干式采油；不適應濕式采油 ， 無水下井口配套設施 安全生產控制 部分適應 適應干式采油；不適應濕式采油 ， 無水下井口配套設施 油氣集輸工藝設施 部分適應 平臺 、 海管 、 拉油船及陸上終端結合的集輸模式可應用于部分區(qū)域 ， 但平臺 、 海管 、 鋪管裝置不滿足中深海要求 油氣處理工藝設施 適應 中心平臺集中處理模式適用于中深海 生產輔助系統(tǒng) 適應 供電 、 通信 、 自控 、 暖通等技術可用于中深海 防砂工藝（礫石、篩管） 適應 防砂充填工藝及工具可用于中深海 國內灘淺海海工技術對中深海的適應性 技術工藝方面： 通過對中石化埕島油田 、 春曉氣田及中石油 、 中海油灘淺海海工技術調研 ， 研究分析認為 導管架平臺 、 灘淺海修井工藝及采修一體化平臺等不適應中深海生產需要；油氣集輸處理工藝 、 生產輔助系統(tǒng) 、 防砂工藝等具有較強的適應性 。 海洋石油 981 海洋石油 201 “ 海洋石油 981” 半潛式鉆井船最大 作業(yè)水深3000m， 最大鉆深 12022m “ 海洋石油 201” 作業(yè)船同時具備 3000m級深水鋪管能力 、4000噸級起重能力 、 第三代動力定位及自航能力 。 國內海工裝備方面： ? 中海油：已擁有 “ 海洋石油 981” 深水半潛式鉆井平臺 、 “ 海洋石油 201” 深水鋪管船 、 FPSO等一批海洋石油重大裝備 ， 代表國內海工裝備最高水平 ， 初步具有中深海油氣項目開發(fā)的能力 。 ? 中石化：具有鉆井平臺 4座 （ 新星勘探四號；上海局勘探二 、 三 、 六號 ， 最大作業(yè)水深 600m） ；勝利擁有 90 902大型鋪管船 （ 作業(yè)水深達可 100m） ， 僅適應于灘淺海作業(yè) 。 國內灘淺海海工技術對中深海的適應性 根據不同海域的海況條件 、 水深 、 現有生產依托設施等因素 ， 總結提出了 6種熱點海域集輸工程模式 。 （ 地域 、 作業(yè)公司技術 、 經濟 ） 序號 海域名稱 集輸模式 環(huán)境條件 主要作業(yè) 水深 (m) 依托 設施 1 西非 FPSO（或 TLP） +水下生產系統(tǒng) 溫和 ～ 2022 少 2 南美巴西 FPSO（或 SEMI） +水下生產系統(tǒng) 溫和 ～ 2500 少 3 南太平洋 FPSO+水下生產系統(tǒng) 較溫和 ～ 1500 少 4 墨西哥灣 TLP、 SPAR、 SEMI（或 FPSO） +水下生產系統(tǒng) 惡劣 ～ 2500 完善 5 東南亞 TLP、 SPAR、 FPSO或 SEMI+水下生產系統(tǒng) 較惡劣 ～ 2022 少 6 北海 FPSO、 SEMI+水下生產系統(tǒng) 水下生產系統(tǒng) +海底管道 +陸上終端 惡劣 ～ 1000 較完善 6種熱點海域集輸模式的歸納和總結 多功能油氣處理組合裝置（簡稱“五合一”） （五）地面工程新設備 ? 大慶油田針對小斷塊 、 低產量油田 ， 研制了“ 五合一 ” 組合裝置 ， 具有氣液分離 、 沉降 、加熱 、 電脫水 、 緩沖功能 ， 取代了常規(guī)流程中的三相分離器 、 加熱爐 、 電脫水器 、 摻水爐和緩沖罐等設備 ， 大大簡化了工藝流程 ?？蛇m應原油含水 10～ 95%。 ? 徐家圍子油田 規(guī)格為 φ 2600 7828mm的五合一裝置 ， 在進液含水率高于 85%， 加藥量 10mg/L， 脫水溫度 45℃ 時 ， 脫出原油含水率小于 %， 污水含油量小于 1000mg/L。與同等規(guī)模的原油集輸處理站相比 ， 可節(jié)省工程投資 38%， 減少占地 69%。 ? “ 五合一 ” 組合裝置已在大慶油田應用 50余臺 ， 設備運行穩(wěn)定 ， 維修 、 除砂方便 ，使用壽命可達 10年以上 ， 已經成為大慶外圍新建油田的主要原油集輸處理設備 。 ? 該裝置對中石化小斷塊 、 邊際油田開發(fā)具有一定的借鑒意義 。 （五）地面工程新設備 仰角式高效油水分離器 ? 大慶油田研制的仰角翼板式高效油水分離裝置 ， 在進液含水率 90%、 最大處理液量11000t/d、 溫度 38℃ 、 破乳劑加藥量為 1020mg/L、 處理后油和水質量指標相近的情況下 ， φ 2 20m仰角翼板式高效油水分離裝置比 φ 4 20m常規(guī)游離水脫除器處理時間短 ， 油水分離效率提高 ， 節(jié)省投資約 40%。 ? 采用仰角設計 ， 油水界面覆蓋的面積要比立式容器大 。 由于直徑小 ， 長度大 ， 與常規(guī)臥式分離器相比 ， 該分離器大部分的油遠離出水口 ， 油水界面與水出口距離越遠 ， 油從水中分離出來的時間越長 ， 出水水質比常規(guī)裝置要好 。 （五）地面工程新設備 相變加熱爐 ? 相變換熱是利用液體蒸發(fā) 、 氣體冷凝進行熱量傳遞 。 傳熱系數大 ， 換熱效果好 。 不易結垢 ， 無氧腐蝕 ， 加熱爐壽命長 ， 運行成本低 ， 熱效率高（ 可達 87%以上 ） 。 主要有 2類 ： ? 真空相變加熱爐 采用相變換熱和單向真空自動排放技術 ， 微正壓燃燒 ， U型加熱盤管 ， 殼內充軟化水 ， 單臺負荷最大 3000kW。 據有關文獻介紹應用 1臺 1000kW該型爐 1天可節(jié)省燃油 。 ? 分體相變加熱爐 針對加熱高粘度原油及大負荷 ，主要將換熱盤管改放在爐體上部 ， 該爐型適應性較廣 。 在中石化 、 中石油等油田均有應用 。 塔河三號聯采用 5臺分體式相變加熱爐 （ 2*3000、3*4000kW） ， 比采用熱媒爐節(jié)約投資約 1200萬元 。 塔河三號聯分體相變加熱爐 真空相變加熱爐原理圖 （五）地面工程新設備 ?國外在油 、 氣 、 水處理設備研究的投入力度方面 ， 遠高于國內 ， 一般均由專業(yè)設備公司按研究 、 生產 、 銷售的力量比例配備 ， 重視開發(fā)具有特色的名牌產品 。 ?國內此類設備研制主要依靠各油田設計院 ， 研究課題或工程項目一旦通過鑒定驗收 ， 研究工作便基本告一段落 。研究與生產 、 銷售結合不夠緊密 ， 缺乏不斷跟蹤 、 改進和完善 。 ?國外已普遍采用由專業(yè)工廠成套生產油 、 氣 、 水處理裝置及模塊化撬裝設備 ， 而我國相關設備的效率 、 以及標準化 、 模塊化 、 撬裝化水平與國外有較大的差距 。 數字化管理方面：以調控中心為龍頭 ， 生產單位為核心 ， 建立班組自主管理 、獨立作戰(zhàn) ， 實現對原油生產 、 油田注水 、 油氣集輸 、 原油拉運 、 油井小修 、 生產輔助五大系統(tǒng)進行實施監(jiān)控 。 （ 中國石化智能化管線管理系統(tǒng)建設 ） （ 數字油田：地上地下一體化 —— 勘探開發(fā)一體化 ） 。 數字油田標準化 。 中石油西峰油田采油二區(qū)調控中心 （六）信息化 井場視頻監(jiān)控 站內原油處理流程監(jiān)控 站外集輸系統(tǒng)實時監(jiān)控 集輸管網實時監(jiān)控 提 綱 一、地面工程技術進展 二、面臨的主要問題和挑戰(zhàn) 三、發(fā)展趨勢及重點攻關方向 二、面臨的主要問題和挑戰(zhàn) ? 陸上石油開發(fā)條件復雜化 、 多樣化 ， 地面工程建設難度加大 。 淺海石油產量呈減少之勢 ， 深海石油產量則不斷增長 ， 為此需要解決超深水生產技術難題 。 ? 隨著成熟油田進入產量衰減期 ， 提高現有油田采收率技術將在滿足全球石油需求方面發(fā)揮重要作用；多數老油田已進入高含水和特高含水期；現有地面系統(tǒng)難以適應 。 ? 隨著低品位 、 低滲透油氣資源的開發(fā) ， 現有部分技術難以滿足建設和生產需要 。 ? 煤層氣 、 頁巖油氣 、 水合物等非常規(guī)資源的開發(fā) ， 給地面工程帶來新的問題 。 ? 環(huán)保問題日益得到關注 ， 對天然氣 、 污水 、 污泥等油田生產外排物提出了更高要求 ， 許多國家或地區(qū)已不允許外排 。 高含水油田仍舊是今后一個時期原油生產的主力 ， 隨著開發(fā)年限的延長 ，地面系統(tǒng)骨架工程已進入更新 、 維修期 ， 改造投資逐年增大 。 主要表現在：設備陳舊老化 、 能耗高 、 效率低；管道腐蝕嚴重 ， 穿孔 、 漏油事故頻發(fā) ， 嚴重危害安全生產 。 （ 油系統(tǒng)大馬拉小車 、 污水超負荷 ） 隨著污水量的不斷增加 （ 綜合達 89%） 、 污水性質變化 ， 現有污水處理系統(tǒng)面臨降低改造投資和運行成