文昌油田单点系泊系统海上安装

海洋平台HIMA火气系统结构与原理

HIMA系统 一、概述 HIMA厂家生产的HIQuad系统分为H41Q和H51Q系统， 它们根据其安全性及可用性分为3类： 1、MS: MONO Safety-related System (单一配置的安全系统)，系统的CPU、I/O卡件不冗余。 结构图：现场传感器将安全相关的信号传送给单一的配置的输入模块，经过输入模块的处理，再将输入信号经输入输出总线即IO BUS进入CU模块，经过CU模块的运算处理，将结果通过IO BUS传送给单一配置的输出模块，最后输出到现场执行机构。 2、HS: High Availability Safety-related System (有较高使用性的安全系统)，系统CPU冗余，I/O 卡件不冗余。

结构图：现场传感器将安全相关的信号传送给单一配置的输入模块，经输入模块的处理，再将输入信号通过IO BUS传递给冗余配置的CU模块，经过CU模块的运算处理，将结果通过IO BUS传给单一配置的输出模块，最后输出到现场执行机构。 3、HRS: Highly Recommended Safety-related System (强力建议使用的安全系统)，系统的CPU、I/O卡件全冗余。 结构图：现场的传感器将安全相关的信号传递给冗余配置的输入模块，经输入模块的处理后，将输入信号经各自的IO BUS传递给冗余配置的CU模块，经CU模块处理运算后，通过各自的IO BUS传递给冗余配置的输出模块，最后输出结果并联叠加到现场的执行机构。 其中H41Q最多能带13块I/O卡件，如果做成冗余系统只能做6对冗余，且是左右冗余；H51Q系统主机架最多可带16块子机架，如果做成冗余系统可以实现8对子机架上下冗余。 二、系统硬件介绍 平台上使用的HIMA的系统为H51Q-HRS系统，CU及I/O卡件的全冗余大大提高了安全系统的可靠性。平台上的HIMA H51Q-HRS系统包含一个电源分配单元，一个主机架和八个子机架，其中八个子机架两两冗余。图中1.1指的是子机架的逻辑地址，第一个1指的是总线编号，第二个1指的是机架编号。

海洋石油平台-模块钻机火气系统逻辑

模块钻机火警逻辑 一.界面信号定义： 模块钻机接受大平台的信号： 1、大平台1级关断信号（MDR-ESD-1801）： 2、大平台确认火信号（MDR-ESD-1802）： 3、大平台确认气信号（MDR-ESD-1803）： 4、大平台3级关断信号（MDR-ESD-1805）（备用） 模块钻机向大平台输出的信号： 1、模块钻机关断信号（MDR-ESD-1701）： 2、模块钻机确认火信号（MDR-ESD-1901）： 3、模块钻机确认气信号（MDR-ESD-1902）： 4、模块钻机确认H2S信号（MDR-ESD-1902） 5、模块钻机公共报警信号（MDR-UY-1703） 6、启动消防泵信号（MDR-ESD-1904） 报警信号： MDR-UY-1701 模块钻机火气盘报警信号； MDR-UY-1702 大平台火气盘报警信号； MDR-UY-1703 模块钻机公共报警信号； 给大平台公共广播系统报警信号定义： MDR-UY-1711 确认火信号； MDR-UY-1712 确认气信号； MDR-UY-1713 确认H2S信号； 二.风闸、风机、空调控制逻辑定义： MDR-SDY-5701 ESD 关断泥浆泵房防火风闸 MDR-SDY-5702 ESD 关断锅炉房防火风闸 MDR-SDY-5703 ESD 关断应急配电间防火风闸MDR-SDY-5704 ESD 关断电池间防火风闸 MDR-SDY-5705 ESD 关断发电机间防火风闸 MDR-SDY-5706 ESD 关断机修间防火风闸 MDR-SDY-5707 ESD 关断备件库防火风闸 MDR-SDY-5708 ESD 关断散装化学药剂间防火风闸MDR-SDY-5709 ESD 关断空压机房防火风闸 MDR-SDY-5710 ESD 关断DSM配电间防火风闸

单点系泊系统

第十章单点系泊系统 第一节概述 海上油田的原油输出，目前大多采用铺设海底管道或油轮驳运两种方式，而油轮驳运则需设单点系泊供停靠。油田产量稳定高产时，这两种方法各有利弊；当油田开采寿命可疑时（产量少、不稳定）不宜采用海底管道，因其投资大，难于回收，施工难度大，工期长，在海水过深和环境条件恶劣时，还无法施工，采用单点系泊系统就可解决此难题。同时，无论单点系泊系统以何种类型系住油轮都可自由地绕着单点系泊转动，能使油轮处于海浪流速和风速以及风力综合造成的最小阻力位置。另外，原油运输费用随着油轮吨位的增加而明显下降，促使巨大型油轮日益增多，而人造深水港的费用高，施工周期长。因此，从可靠和经济的观点考虑，采用单点系泊系统实为一种最佳选择。近50年来，为了适应海上油田的开发和深海恶劣环境条件的要求，单点系泊的技术日新月异，得到了很大的发展。目前世界上单点系泊装置的类型增多了，技术越来越先进并纳入规范，美国船级社（ABS）早在1975年就颁布了单点系泊系统建造入级规范。国外研制单点系泊系统比较著名的公司有：SBM公司、IMODCO公司、SOFEC公司、MCDERMOTT公司等。 单点系泊系统从20世纪50年代后期发展到现在，已经成为广泛使用的一种海上系泊油轮的方式。它对海上油田的开发起着极为重要的作用，具有很多优点，而且这种技术本身还在不断地发展之中。归纳起来，它适用于以下几个方面： ①可作为进出口原油的深水港，供大型或超大型油轮系泊和装卸原油，能充分发挥大型油轮经济运输的优越性，而不必花费巨额投资去建设深水港。 ②海上大型油田的开发是十分复杂的，固定生产设备的投资大，建设时间长，在储量尚未充分掌握之前，很难作出切合实际的技术决策，采用单点系泊装置为核心的早期生产系统，可以提早开发油田，为油田永久性开发的技术决策提供依据。 ③单点系泊装置是边际油田、深海油田及离岸遥远油田经济开采的先进技术手段。 ④可在经济上或技术上不宜铺管的海域代替海底输油管道。 ⑤能系泊海上石油加工处理厂，回收和利用石油伴生气，使海洋石油资源得到合理利用。 271

昆腾火气系统

Eagle Quantum? Premier Fire and Gas Detection/Releasing System 系统描述 系统包括一个控制器和许多可设置地址的微处理器基的现场设备。控制器整理系统设备的配置、监控、通报、控制。所有的现场设备都被结合进一个由控制器启停的通讯回路里。每个设备通过地址设置都有一个独一无二的标识，运行参数由 Det-Tronics “安全系统软件”设置。 除了 Det-Tronics 先进的火焰及燃气探头外，Eagle Quantum Premier 提供将第三组火气保护设备结合进系统的能力。典型的输入设备包括手动火灾报警“公共电话亭”、热探头和模拟可燃气体或毒气测量仪表，典型的输出设备包括电磁阀、闸门和警笛。所有的设备都受到配线故障情况的监控。 对于完整的集成系统，控制器有能力和别的注入PLC和DCS系统通讯。支持不同的通讯协议，允许直接或通过通讯网关通讯。 通讯回路 Eagle Quantum Premier 利用 Det-Tronics 号线路电路（SLC），一种专用于 Eagle Quantum Premier 配置的局域运行网（LON）的译本。网络具有以下几种关键用途： ． ANSI/NFPA Class A，tyle 7 performance 的 SLC ．对等网络通讯 ．短信息格式 ．扩展性 LON 通讯心跳 控制器连续在 LON 回路上播送一个心跳信号。心跳用于验证 LON 回路的完整性和避免现场设备进入故障隔离模式。每秒，心跳含有即时的时间和日期，被现场设备用于事件状况和校准的录入日志。

图 2-1 Eagle Quantum 系统的块程序 控制器通过在一个 LON 端口上发送一个心跳并在另一个 LON 端口倾听的方式来连续的测试 LON 的连续性。控制器同样在环绕回路的相反方向上播送一个心跳信号。这确保所有的现场设备、LON 网络终端（NE）和通讯线环绕着回路正确的传送信号信息。 现场设备使用心跳作为一个机构来确保存在一个返回控制器的通讯线路。如果设备一段时间内没有接收到心跳，则其会进入 LON 故障隔离。这种情形里，设备打开 LON 的一端然后在另一端倾听心跳。如果设备不能接收到心跳，它会在 LON 的另一端倾听心跳并打开相反的 LON 连接。 工作原理 正常运行中，控制器连续检查系统的故障情形和执行用户定义的可编程逻辑。同时，现场设备连续监控基于设备的故障和报警条件。 当故障情形发生时，控制器在真空荧光显示屏（VFD）上显示故障情况，激活相应的故障 LED，使用控制器内部的宣言者来激活故障信号，并使控制器故障继电器失电。 基于控制器的故障情况包括控制器状态和 LON 通讯，比如心跳被环绕回路发送而现场设备失去通讯。基于控制器的故障情况在表 2-1中列出。 表 2-1 基于控制器的故障 基于现场设备的故障情况被传送给控制器，在那里被通告。参考表 2-2列出了现场设备的故障。每个现场设备仅用一秒来传送它的状态给控制器。 当一个报警情况出现时，控制器在 VFD 上显示此报警情况，激活相应的报警 LED ，并使用控制器内部的宣言者来激活报警信号。 每个现场设备必须传达警报和故障情况给控制器。传送警报和故障给控制器的时间显示在表 2-3中。 注意 所有的故障和报警条件都闭锁在控制器中。为复位控制器，显示在 VFD 上的条件通常必须在 OFF 状态。 按压复位按钮来实施控制器复位。活动的警报仍会在控制器复位中保持。 控制器使用逻辑 控制器连续执行用户定义的程序，使用程序安装在同样的 IEC 1131 可编程序逻辑输入控制器中。 典型的可编程功能包括火焰/气体投票、延时、计时完成、条件闭锁、报警和故障通知、抑制控制、条件控制和过程关停通知。 通讯网络故障运行

海上平台火气系统

海上平台火气系统(FGS) ---深圳市行健自动化系统有限公司[肖昊] 一、摘要 火气系统是用于监控火灾和可燃气及毒气泄漏事故并具备报警和一定灭火功能的安全控制系统。控制系统的核心一般为AB／HIMA／ICS／TRICON等高性能PLC，现场有火焰探测器，感烟探头，感温探头，手动火灾报警按钮，灭火系统，可燃气探测器，毒气探测器等。由此组成的一个完整的火灾和气体泄漏报警控制系统。 二、概述 火灾和气体报警系统(F／G)功能是在火灾和可燃性气体泄漏以及毒气泄漏的情况下，能准确探测火灾和气体泄漏的程度和事故地点，触发相关的广播和声光报警设备，并且根据事故发生的严重性等级而确定报警和关断输出等级，从而控制和避免灾难的发生，以防止对生产设备和人员的伤害及对环境的影响等，因而控制系统本身设计必须遵循故障安全（Fail to Safe）的原则，整个系统的硬件和软件的可靠性要求都很高。 火气系统有一个可靠性评价指标SIL(系统安全等级)，一般要求SIL2以上，现在中海油建造的新平台都要求SIL3，对寻址盘要求有SIL2。陆地设施的系统SIL要求可能相对低一些(LNG 类除外)，有的甚至仅仅安装火灾报警盘用于火灾检测，然后再添加一套气体报警盘用于可燃或毒气报警，不涉及SIL的要求。从事火气系统现场设备的厂家有：GM／DET-TRONICS ／ATROSAFE／APOLLO／MEDC....... 三、系统构成 海上平台火气系统根据平台的特性一般分为两个部分：生活区和生产区，生活区内部为安全区域，对现场的产品一般没有特殊要求，设备种类一般涉及烟感，温感，手动火灾报警按钮，可燃气探头和毒气探头等；生产区一般为防爆区域，对现场设备有很高的要求，一般都需要防爆防雨，涉及的现场设备有火焰探头，可燃气探头，毒气探头，手动火灾报警按钮等。 系统的控制核心分为两种结构：点到点式火气系统(PLC)和点到点(PLC)+寻址盘(ADD)对于小型平台来说，一般生活区的烟温感和手动报警按钮跟可燃气探头，火焰探头，室外手动火灾报警按钮等一起接入到控制器(一般为PLC)的IO模块，形成一个点到点的火灾和气体报警控制系统。 对于大型平台，生活区比较大，房间多，如果还采取点到点的方式设计势必造成布线的工程量和电缆成本的高昂，因此对于大型平台火气系统一般分为两个部分：一部分为寻址盘，所有室内的烟温感，手动火灾报警按扭和防火门磁开关等都接入寻址盘并通过冗余的通信方

单点系泊系统防污探讨

单点系泊防污探索 单点系泊技术是一种先进的海上原油装卸技术，通过单点浮筒这种“浮动的码头”，就可以供大型油轮系泊和装卸原油，充分发挥了大型船舶运输的优点，符合世界航运事业发展的趋势。单点系泊技术的出现，改变了港口码头概念，摆脱了地理环境的束缚。这种技术己作为一种成熟的海上中转、仓储、过驳技术被世界各国竞相采用，世界各地正在使用的单点系泊已达到400多套。与修建码头相比，单点系泊具有投资少，见效快，回收投资周期短，无需深水岸线和航道等优点。茂名港二十五万吨级单点系泊是我国引进的第一套单点系泊系统，1994年11月建成投产至今，己安全营运了9年，取得了良好的经济效益，并积累了一定的管理经验。本文旨在在茂名港单点系泊防污实践的基础上，探索单点系泊防污抗污的有效途径。 一、单点系泊技术 单点系泊系统由锚泊系统、单点浮筒、三臂旋转系统、水下软管、海底管线系统、漂浮软管系统、系泊缆等几大部分组成，单点浮筒由锚泊系统固定在指定的海洋位置，通过水下软管与海底管线连接，其上面装有三臂旋转系统，由系泊臂、输油臂、平衡臂组成，能360度旋转，输油臂连接漂浮软管，系泊臂连接系泊缆，平衡臂起平衡作用，使浮筒保持正浮状态。卸油时，超级油轮通过系泊缆系泊在单点浮筒上，漂浮软管与油轮上管汇相接，油轮油舱内的原油由油轮上的货油泵输送，通过连接在油轮

管汇岐管上的漂浮软管，到达单点浮筒中央的旋转头——产品分配装置，再经浮筒内的固定管道，通过水下软管和海底管线到达岸上油罐。旋转头是单点系泊系统的技术核心，能确保三臂旋转系统绕浮筒360度旋转时，原油能不渗漏地顺利装卸。卸油时，油轮带动三臂旋转系统一起围着浮筒外壳360度旋转，使船首总是迎着风流，始终处于最小的受力状态。 二、单点系泊防污特点 单点系泊系统由于结构的特殊性，所处海域位置较为开阔、气象、海况等自然条件较港湾码头更为复杂恶劣，防污任务更为艰巨，防污抗污也呈现出不同的特点： （一）、系统结构复杂，防污任务重。单点系泊的防污监督管理，应包括单点系泊及靠泊油船两部分。与港内油码头相比，单点系泊更复杂，设备容易损坏，污染海洋更直接，防污任务更重。单点系泊系统在海上有相当长的管线——海底管线、水下软管、漂浮软管、浮筒。以茂名港单点系泊为例，系统有海底管线15.32公里，水下软管30米，漂浮软管298米。由于设备长年累月处在恶劣的海况下，经受台风、热带气旋、海浪、潮流的袭击，经历恶劣的天气变化，对系统设备的损害非常严重，比较容易损坏造成污染事故的环节有水下软管、漂浮软管、单点浮筒及管路上的各种阀门、软管与软管和软管与浮筒的接合点等部分，漂浮软管上的破断阀也是单点防污的重要环节，按照设计，漂浮软管受到强拉力时，能够最先自动解脱，并且能自动关闭，以在紧急

中国海洋石油的海上油田开发技术现状和展望

中海油在海上油田开发中的钻完井技术现状和展望 姜伟 中国海洋石油总公司 摘要：本文总结中国海洋石油总公司在海上油田勘探、开发和生产中，结合海上油田开发的需要和特点，通过不断的探索和实践，逐步的掌握了在中国近海开发油田的关键技术及其特点。同时根据目前国外的开发技术发展现状，结合中海油自身的特点，针对海上油田开发的具体不同的需求。经过改革开放20多年来的不断努力，中海油已经掌握并形成了一整套的海上油气田开发的钻完井工程技术。并且形成了以海上油田开发为目标的优快钻完井技术体系；大位移钻井技术体系；稠油开发钻完井技术体系；海上丛式井和加密井网钻完井技术体系；海上疏松砂岩油田开发储层保护技术体系；海上平台模块钻机装备技术体系等八大技术特色和体系；在海上油田的开发和生产中发挥了巨大的作用，同时也在为海洋石油未来的发展产生了积极的推动作用。 关键词：海洋石油海上油气开发技术挑战钻完井工程关键技术体系 中国海洋石油工业的发展源于上世纪60年代初期，进入到上个世纪80年代初期，随着中国的改革开发，海洋石油总公司成立28年来，海洋石油工业在对外合作开发海上油气资源的过程中，遵循一条引进、消化、吸收、再创新的道路，并且成功的实现了由浅水向深水、上游向下游、单一的勘探开发向综合能源公司发展的三个跨越。并且逐步形成和建设了一个现代化的海洋石油工业体系。 1．中国海上油气开发的概况和挑战 在中国近海开发油气资源，在技术、资金、自然环境等方面面临诸多的困难和挑战，对于

钻完井工程而言，我们主要面临三大挑战： 首先是海洋环境的挑战，在海上钻井，除了我们通常的地下各种工程地质问题以外，海洋自然环境条件大大的增加了我们工作的难度。北冰南风是我们要面临的海洋开发的自然环境条件中的最大难题和挑战。 第二个挑战是海上油田开发，钻完井工程投资高、风险大，昂贵的海上开发费用和海上钻完井作业成本与经济有效的开发海上油田的挑战。 第三个挑战是以渤海稠油开发、南海西部高温高压地层的钻探、南海东部深水生产装置周边油田的经济开发为代表的海洋钻完井技术的和安全风险控制的挑战。 中国海上油田的发展主要还是根据油田自身的油藏性质和特点，结合油田的具体特征和开发的需求，中国海油逐步形成了渤海、东海、南海东部，以及南海西部，这四个海域为主体的油田开发体系。中国海洋石油的勘探工作自上个世纪60年代开始以来，逐步发展和成长起来了。特别是进入80年代以后，随着对外合作和自营勘探开发的步伐的加快，我们海上油田原油产量不断攀升。1982年原油产油不足10 万顿。2010年我们油气产量将达到5000万顿油气当量，实现了几代石油人的追求与梦想，在我国成功的的建成了一个海上的大庆油田。 2．中国海上油气开发钻完井工程八大技术体系 在中海油近年来生产规模迅速上升的同时，在油田开发生产中也逐步的形成了油田开发中的钻完井工程技术八大技术体系，并且在海上油田开发生产中发挥了重要的作用。 2.1海洋石油优快钻完井技术体系： 优快钻井技术是中海油钻完井特色技术。在上个世纪90年代初期，我们在学习了国外先进技术经验的基础上，结合渤海油田的具体情况，在开发油田的钻井技术上取得了重大突破，钻井速度得到大幅度的提高[1] [2]，直接产生的效果就是带动了一大批渤海边际油田的开发，使得一批勘探探明的地下储量，变成了可以投入开发产生效益的油田。从渤海QK18-1项目开始，

EQP综合控制系统和火气探测系统

An ISO 9001 : 2000 Certified Company ISO 9001: 2000 Sounder Beacon 2. Safety System Software (S3) Smoke Detector 3.Local Operating Network/Signaling Line Circuit (LON/SLC) Catalytic Combustible Gas Sensor 7.Single Frequency IR 8.UV/IR Flame Detector (X5200)9.UV Flame Detector (X2200)16.Power Supply Monitor (PSM)11.Direct Current Input/Output Module (DCIO)10.Initiating Device Circuit (IDC)13.Signal Audible Module (SAM)https://www.sodocs.net/doc/112130615.html,work Extender (NE)Manual Call Station 1.Eagle Quantum Premier Controller (EQP)12.Agent Release Module (ARM) Manual Call Station Beacon Cylinder 14.Relay Output Module (RM)5.Digital Communication Unit (DCUEX) 4.PointWatch Eclipse IR Combustible Gas Detector 6.Multispectrum IR Flame Detector (X3301)Flame Detector (X9800)

海上油田高效开发技术探索与实践_周守为

[收稿日期]　2009-08-08;修回日期2009-08-13 [基金项目]　国家高技术研究发展计划(“863”计划)(2007A A 090701);国家科技重大专项(2008Z X 05024,2008Z X 05057) [作者简介]　周守为(1950-),男,四川南充市人,教授级高级工程师,中国海洋石油工程技术中心主任、提高采收率重点实验室主任,研究方 向为海洋油气田开发工程;E-m a i l :z h o u s h w @c n o o c .c o m .c n 海上油田高效开发技术探索与实践 周守为 (中国海洋石油总公司,北京100010) [摘要]　在我国渤海湾相继发现40多亿t 地质储量的原油,但这些原油多为稠油和重油,难以开发,在陆上油田开发经验不能用于海上,又无国际先例可借鉴的情况下,基于海上稠油开发历程及现状,深入分析了海上稠油油田开发面临的主要问题与挑战,有针对性地集成、创新了适合于海上稠油开采的先进技术,逐步建立完善了海上稠油高效开发思路和技术体系。该技术有效降低了油田开发成本,并成功地开发了被国际石油公司称为“21世纪挑战”的海上最大稠油油田。成功研发了开发海上边际油田的“三一模式”和“蜜蜂模式”,应用于渤海边际油田开发实践,并探索出一套适用于海上油田开发的优快钻完井技术。在此基础上,为了实现渤海油田产量进一步增长和大幅度提高采收率,经过长期技术探索与矿场实践,大胆提出了海上稠油高效开发新模式,即模糊一、二、三次采油界限,通过技术创新和创新技术集成,使油田在投产初期迅速达到高峰产量并高速开采,始终保持旺盛生产能力;采取多枝导流、控制适度出砂、早期注水、注水即注聚、注水注聚相结合等技术;通过以聚合物驱为主的提高采收率技术、多枝导流技术、电潜螺杆泵举升技术和地面除砂工艺等技术体系,在最短的时间内采出更多的原油,达到最大采收率。基于高效开发新模式思想,成功开发了迄今为止世界海上最稠的渤海南堡35-2油田,并已在多个油田进行应用。这一创新的认识与实践,不仅为我国海上油田开发探索出一条新路,也为世界海上油田,特别是稠油油田的开发提供了新思路的思考。[关键词]　海上油田;高效开发;稠油;边际油田;优快钻井;开发模式 [中图分类号]　T E 53;T E 345　[文献标识码]　A [文章编号]　1009-1742(2009)10-0055-06 1　前言 我国海域蕴藏着丰富的油气资源,目前陆地油气产量呈现递减趋势,而国家的石油需求量稳步增长,海上油田产量的持续增长已经成为国家石油产 量增长和产量接替的重要组成部分。中国海上已发现各类储量61×108 t ,主要集中在渤海海域,其稠油储量已占渤海总储量的2/3以上,预计到2010年重油产量将占中国海上原油总产量的60%以上[1] ,因此,海上油田,尤其是渤海稠油油田高效开发对于最大化利用国家宝贵而紧张的石油资源,满足国民经济建设需求具有直接的现实意义和深远的战略影响。 世界稠油开发,陆地油田通常采用热力采油(目前世界上规模最大的提高采收率工程项目[2] ),具体包括蒸汽驱油/吞吐、蒸汽辅助重力泄油(S A G D )、火烧油层、V E P E X 和T H A I 等技术或与其他技术结合,矿场实施要求细分层系、注采关系对应、井较浅、井距小、特殊井身结构和采油树,同时设备占地面积大、能耗高、淡水消耗量大、环境稳定和采出液处理设施配套。但是,渤海稠油油田地质条件复杂、构造破碎、河流相储层变化大、多油水系统且关系复杂、油稠、产能低,井距大、井网不规则、油层厚、非均质性严重、埋藏深、储层胶结疏松,水驱采收率和采油速度偏低是其必然结果,井身材质多为普通碳钢,平台空间狭小且使用寿命一般为20年、 55 2009年第11卷第10期

胜利油田海上钻井液技术

胜利油田海上钻井液技术 摘要：介绍了胜利油田海上钻井液技术的形成和发展过程，重点介绍了目前使用的低固相不分散聚合物海水钻井液的特点及现场施工工艺。 关键词：海上钻井聚合物钻井液水基钻井液低固相钻井液胜利油田 胜利石油管理局海洋钻井公司在钻井实践中，形成了一套比较完善的海水钻井液技术。但是从发展的角度来看，仍需要更新观念，拓宽思路，研究和发展新型的海水钻井液工程技术。 一、海上钻井液技术的形成与发展 经过海洋钻井公司科技人员20年来的不断探索与实践，胜利油田海上钻井液技术取得了长足的发展，经历了自然海水钻井液技术、淡水钻井液技术和低固相不分散聚合物海水钻井液技术三个发展阶段。 自然海水钻井液技术 1978～1985年，胜利油田海上钻井液技术处于经验阶段，凭借在陆地钻井的经验和技术来维护处理海上钻井液。这期间所钻的15口井多是井深2500m以浅的直井，此时使用的海水钻井液，仍沿用陆地淡水钻井液体系中使用的处理剂，未能形成适合海洋钻井特点的钻井液体系，导致钻进过程中井下情况较复杂，也未发现有工业开采价值的海上油气田。 淡水钻井液技术 1985～1992年是胜利油田海上钻井液技术的发展阶段。针对当时的测井技术条件和地质录井对钻井液的要求，推广应用了两套淡水钻井液体系（SLD-1型和JFF型钻井液），其主要处理剂为高分子聚合物80A51、水解聚丙烯腈钠盐HPAN和聚腐复合钻井粉JHF。至1988年，胜利油田海上钻井平台应用该钻井液体系共钻井14口，实现了钻井液的低固相不分散，满足了喷射钻井的需要。在井壁稳定技术上，与石油大学联合研制成功了抗温、抗盐、无毒无害的MHP 无荧光防塌剂，使淡水钻井液体系满足了井壁稳定、地质录井和油气层保护的要求，先后发现了垦东及埕岛油气田。 低固相不分散聚合物海水钻井液技术 近10年是胜利油田海上钻井液技术的成熟阶段。由于钻井平台的增多和埕岛油田的大规模勘探与开发，用船运淡水来配制淡水钻井液体系不仅钻井成本高、而且受气象的影响较大，已远远满足不了市场的需要，严重制约了海上生产规模的扩大。于是，研究一种既能满足现代海洋钻井的要求，又能较好地保护油气层、减少钻井液对环境污染的海水钻井液体系已势在必行。早在1990年，胜

单点系泊系统方案

单点系泊系统系泊锚：海底系泊锚可采用吸力锚、大抓力锚、桩锚等形式。 系泊退：采用悬链线的系泊方式，以FPSO为中心呈放射状 布置，由锚链、缆绳、配重块等部件构成。 水下基盘：只设置1套水下基盘，用于海管与柔性立管的 连接。 旋转轴承：与FPSO连接的旋转轴承必须能使FPSO进行360 度的自由旋转。 旋转接头：预留未来周边油田并入增加设备的空间。 光钎滑环、公用滑环。 2、查找并学习相关的单点系泊系统关键技术探讨。 单点系泊系统悬链腿系泊系统（CALM）：依靠悬链效应来产生恢复力； 单锚腿系泊系统（SALM）：依靠浮筒的净浮力来产生恢复 力； 转塔系泊系统（STP）：CALM系统的不同类型； 固定塔式系泊系统（FTM）：依靠缆索的弹性来产生恢复 力； 软刚臂系泊系统（SYM）：依靠重力势能来产生恢复力； 悬链腿系泊系统（CALM）：如下图所示。它使用一个大直径（约10~17m）的圆柱形浮筒作为主体，以4条以上的长垂曲线锚链固定在海底基座上。浮筒上部是一个装有轴承可旋转360度的转台。中心部位的流体旋转头，下面连接着水下软管和海底输油管汇，上面连接着漂浮软管并通向油轮。油轮是用缆绳系泊在浮筒转台的桩柱上。 CALM主要优点是结构简单、便于制造和安装；它的组成部件除旋转头和软管之外，都是常规产品，设计、制造、安装简便、造价低廉。缺点是要求海底地貌平坦，浮筒的漂移、升沉随环境条件的恶劣而增长，这将使水下软管过度挠曲而易于损坏。在持续摇荡期间，工作艇难于靠近，给维修保养工作带来不便。

单锚腿系泊系统（SALM）可以分为带立管和不带立管两种形式，带立管SALM 既适用于浅水区，又适用于深水区，如果用于深水区，则锚链下端需连接一段有输油管的立管，立管上头与锚链铰接，下头铰接在海底基座上。立管可在任意方向摆动。流体旋转头安装在立管顶部。流体旋转头以上的所有部件都可以转动。不带立管SALM有一个细长的圆柱形浮筒，通常直径约为6~7m，高度约为15m。浮筒下面用锚链拉住，锚链的下端固定在海底基座上。由于浮筒具有正的剩余浮力，所以锚链始终保持一定的力。海底基座是以承受浮筒的正浮力和最大系泊载荷为条件的。锚链与浮筒之间、锚链与海底基座之间，都用万向接头相连接；这种结构能使整个浮筒和油轮围绕系泊中心转动，而无需在浮筒上面安装轴承和转台。输油管路不通过浮筒，水下软管与漂浮软管合为一条，直通油轮。下图为不带立管SALM。

海洋石油平台控制系统概况与分析

海洋石油平台控制系统概况与分析在当前能源需求日益增加的情况下，海洋石油成为石油产业的一股新生力量。而中央控制系统在海上石油平台生产过程中，占有至关重要的地位，它起着调节和监测各种工艺参数，保证工艺流程正常运行，协调和控制各个系统间关系的作用。海上石油工业以其特有的行业特点，在保证生产和提高原油产量的同时，也必须更好地保护平台操作人员、生产设备和周围的海洋环境，这为海洋石油平台控制系统的设计和可靠性提出了更高的要求。 中央控制系统和现代计算机科技的发展结合的非常紧密，随着现代科技的飞速发展，海洋石油平台的中央控制系统经历了简单控制、继电器控制和DCS、PLC的集成控制，现在已经达到了高级先进控制、实时监控、远程通讯等现代化的控制水平。本文将着重通过分析现代海洋石油平台控制的组成和功能，实现设计时能够选择更优化方案。 一．中央控制系统的硬件结构 中央控控制系统在功能上要求完成工艺流程监控、紧急事故状态下的安全保护以及发生火灾或者天然气泄漏情况下的报警及保护功能，因此中央控制系统一般由三个系统组成：过程控制系统（PCS）、紧急关断系统（ESD）和火气探测报警系统（F&G）。 1．过程控制系统（PCS） 过程控制系统是基于DCS为基础的控制系统，控制器具有强大的运算处理能力，通过对现场的温度、压力、液位、流量等工艺参数的采集和处理，在操作站上进行显示和报警，利用PID回路调节功能，实现对现场控制阀门的自动调节。输入/输出系统主要由普通的4~20mA模拟量输入输出卡以及具有开关触点的数字量输入/输出卡件组成。通讯模块具有和第三方设备进行接口的功能，可以将第三方设备控制系统上的信息通过通讯接口和中央控制系统相连接，实现中央控制系统对第三方设备的监控，如过程控制系统和主发电机、天然气压缩机控制盘等都可以通过与通讯接口相连，实现在中央控制系统上显示现场控制盘和现场设备的参数和状态。通讯协议一般有RS485 Modbus, Profibus PA/DP, ControlNet, EtherNet、DeviceNet等。 2．紧急关断系统（ESD） 紧急关断系统是基于PLC为基础的控制系统，控制器具有强大的逻辑处理能力。紧急关断系统为海洋石油平台上的人员和设备提供保护功能，能够连续监测工艺过程和公用系统，可以启动相应的报警和逻辑保护功能。 紧急关断系统的设备要求有高可靠性，其中控制器、输入/输出模块、网络卡件都需要有TUV认证，满足SIL3或者AK6的要求。TUV是国际上最早对安全控制系统进行级别划分，并对其进行检验和认证的机构，在国际上具有一定的权威性，IEC61508和ANSI84都对安全控制系统的级别进行划分。 海上平台的安全控制系统要求有很高的可靠性和可用性，其要求相当于SIL3级。普通的冗余系统无法达到SIL3级或TUV的AK6级的要求，只有容错的系统结构包括1OO2D （二选一表决自诊断系统）、2OO4D（四选二表决自诊断系统）和TMR（三选二表决系统）可以达到这样的要求。 紧急关断系统的输入信号和输出信号都是硬线连接，重要的维修和启动旁通功能、ESD 手动按钮和复位按钮可以安装在操作台上。 平台上的紧急关断系统一般分为四级：一级关断为弃平台关断，是最高级关断；二级关断为火灾及可燃气气体严重泄漏关断；三级关断为生产/工艺关断；四级关断为单元关断。其中，高级别的关断可以引起低级别的关断，但是低级别的关断不能引起高级别的关断。 紧急关断系统的设计遵循“故障安全型”原则，在正常生产情况下，输入系统和输出系统都是处于“闭合”状态，当现场发生故障，需要紧急停车时，输入信号“断开”，通过逻

胜利油田海洋工程十二五规划0618

胜利油田 海上“十二五”规划 胜利油田分公司 2010年6月

胜利油田 海上“十二五”规划 项目编号：GH201004 项目负责人：吴成利 公司总经理：姜传胜

胜利油田 海上“十二五”规划 编制：吴成利 初审：徐曙光 审核：张同秀 审定：吴风柱

目录 1海洋石油勘探开发情况概述 (1) 2“十一五”完成情况 (3) 2.1 生产经营情况 (3) 2.2 队伍情况 (5) 2.3 装备情况 (6) 2.4 取得的技术进步 (19) 3国内外海洋工程发展及机遇 (23) 3.1 国内外海洋石油物探、钻采工程装备现状 (23) 3.2 同行业技术水平对比 (26) 3.3 浅海石油勘探开发的特点 (26) 3.4 目前面临的主要问题 (27) 4发展规划建议 (42) 4.1 编制原则和目标 (42) 4.2 队伍及装备发展规划 (43) 4.3 海洋石油工程技术发展规划 (54) 4.4 保障措施及建议 (55) 附件一海洋工程“十二五”需求分析 (57) 1胜利埕岛油田、新北油田 (57) 22011年～2017年海洋石油配套工程市场工作量预测 (59)

1海洋石油勘探开发情况概述 全球海洋油气资源丰富，潜力巨大，勘探前景良好，为今后世界油气勘探开发的重要领域,海上油气勘探开发越来越受到重视。据估计海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34％，累计获探明储量约400×108t，探明率30％左右，尚处于勘探早期阶段。世界海洋石油蕴藏量约1000×108t，探明储量约380×108t；天然气资源量约140×1012m3，探明储量约40×1012m3。近几年全球海洋勘探开发活动日益频繁，在近十年来发现的大型油气田，海洋领域油气田约占60%，海洋石油勘探开发已被纳入世界各大石油公司的重要发展战略。目前全球已有一百多个国家在进行海上油、气勘探，其中对深海海底勘探的有五十多个国家。随着工程技术的不断创新，海洋油田勘探将向深水区发展和滩浅海发展，中东的波斯湾，美国的墨西哥湾，英国、挪威之间的北海，几内亚湾，中国近海（包括南沙群岛）都是世界公认的海洋石油最丰富的区域，已是今后海洋石油勘探和开发的热点地区。 在当前国内能源需求不断增加的形势下，对中石化来说，现阶段油气资源不足仍是制约中石化持续发展的突出“瓶颈”。随着陆上油气资源勘探开发逐步进入中后期，海洋石油、天然气的勘探开发成为勘探开发重要阵地。中石化集团公司制定了“稳定东部、加快西部、发展南方、突破海上”战略方针，胜利浅海油田开发获得了良好的发展机遇。 胜利浅海油田包括括胜利埕岛、新北油田以及辽东湾新区，登记海域面积10697km2，（其中胜利埕岛、新北油田5100km2，辽东东区块5596.5km2。胜利油田经过多年海上油气勘探开发，1999年成为中国第一个200万吨级的浅海大油田。截至2009年年底，胜利浅海油田上报探明含油面积183km2（含合作区），探明石油地质储量43671×104t，可采储

海上油田注水新工艺

海上油田注水新工艺 邓燕霞胜利油田海洋采油厂 摘要：2007年以来，胜利海上油田水井以大通径防砂液控分层注水为主导工艺，分层测调工作易受管柱遇阻影响，不仅工作量大，而且导致各层吸水状况难以掌握，分层注水效果评价模糊。为改变这一现状，海洋采油厂联合采油院开展了空心分注管柱测调一体化工艺研究。至2009年底，海上116口注水井全部下入防腐油管，所用防腐油管类型达6种，以渗氮油管为主，渗锌、玻璃钢、涂料、钛钠米及内衬油管为辅。2009年5月水源井投产，目前开井2口，日产水量6000m3，占中心二号供水量的60%，出水温度84℃，海水矿化度3.3×104mg/L，海水与地层水混合液矿化度1.8×104mg/L，注入水矿化度的下降将缓解注水管柱腐蚀状况。海上油田今后发展方向是实现高效提液，注采工艺以提高单井液量（产能）为核心做好技术配套。 关键词：注水井；封隔器；分层注水；防腐油管；测调一体化 doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2012.3.004 胜利海上油田针对注海水管柱腐蚀结垢严重、测试调配工作量大、分层合格率低等问题，不断加大注水新工艺技术的应用力度，其目的是深化水井工艺技术配套，切实改善水井井筒技术状况，实现向地层注足水、注好水，为海上提液、提速开发夯实基础。 １存在的主要问题 １．１大斜度井封隔器分层合格率低 埕岛油田早期的空心单管分层注水管柱的封隔器采取液压卡瓦座封，大斜度井应用封隔器胶筒密封有效期短，在封隔器带反洗井通道，层间压差大的情况下，容易产生串层，分层可靠性低。2003～2005年验封26级封隔器，封隔器合格率仅为45%，封隔器胶筒密封有效期为1年左右。 １．２注海水为主导致管柱腐蚀结垢严重 埕岛油田转入注水开发阶段时，由于海水与地层水配伍性好，来源广、成本低，注水水源优先考虑污水，海水作补充。但油井分离污水量有限，埕岛油田一直以海水为主要注水水源。海水对管柱有强烈的破坏作用，由于海水高矿化度，注水管柱平均下井3.5年出现腐蚀穿孔，见表1；同时海水富含泥质，管柱内壁常形成致密垢层。管柱穿孔将直接造成封隔器不能坐封，分层注水没有保证；管柱腐蚀结垢极易导致测调工具遇阻，进而影响层段合格率。上述问题导致检管工作量激增，海上作业平台和费用压力巨大。 １．３水井测试调配难度大 目前采用的大通径防砂液控分层注水工艺，分层测试调配工艺繁琐，工作量大，施工风险大，成功率低（约50%），作业周期长且费用高。因此海上水井每年测调工作都很难完成，导致大多数水井 各层实际吸水情况不清，分层注水效果不明。 ２注水新工艺的应用 ２．１液控分注 针对大斜度井分层封隔器胶筒有效期短、封隔器密封与反洗井存在矛盾等问题，研究推广了液控式分层注水管柱，采用液压扩张式封隔器分层，地面控制井下多个扩张封隔器胶筒的胀开与收缩。在正常注水或停注但需要保持封隔器分层时，只要保持地面液控装置一定压力，液控扩张式封隔器就能保持胀封状态；需反洗井时，地面液控装置泄压，液控扩张式封隔器胶筒收缩，形成反洗井通道，实现全井筒反洗井。该管柱验封测试封隔器密封良好，自2006年7月在CB1B-4井试验以来，到2009年推广应用55口井，占海上分注井数的53.4%。 液控分层注水工艺在2008年以前主要用于拔滤并重新防砂的水井，后经研究改进实现了不拔滤下液控分注管柱：①针对大刮管器易损坏防砂管，改用GX-T127小刮管器对防砂管通刮，去除内壁污垢；②针对液控封隔器坐封位置问题，考虑到在7英寸套管中座封注水时封隔器受力较大，确定了

海上油田开采的特点简介

1.1.海上油田开采的主要程序 海上油田常规开采的模式可分为六个程序（参考《海洋自升式平台设计与研究》）。 1. 由地球物理勘探船对海底地质进行调查，通常采用的是以二维或三维地震勘探采集到的 地下声波反射数据来确定地下的构造形态和地层岩性，用以找出有希望的含油气构造。 2. 在该构造上进一步采用移动式钻井平台，按选好的井位钻井取芯，对地层作更详细、更 具体的调查。如钻的井有油气发现，而且数量达到一定标准，就称这口井为发现井。 3. 为了对油气构造进行评价，还要由移动式平台钻若干口评价井与探边井，通过评价井可 进一步掌握含油构造的油层范围、油气的性质、产量及储藏量方面的材料。 4. 根据上述取得的材料，进行综合性的研究，以确定油田是否开发，进而提出最佳的开采 方案，选择合理的开采工艺。 5. 钻生产开发井。开发井中包括生产井和注入井（注水或注气），这些多数是定向井。钻 生产开发井可用移动式平台，也可用固定式平台。钻井后涉及到完井，即衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。完井过程中涉及固井，即在井眼内套管柱与井壁形成的环形空间注入水泥浆，使之固结在一起的工艺过程。 6. 当部分开发井完成后且原油的集中、处理、储存及输送系统完备后，油田即可投产。生 产中还涉及到修井，即为维持和改善油、气井正常生产能力，所采取的各种井下技术措施的统称。 从上面所述的勘探开发程序中，可以看到，除了移动式钻井平台外，海上油气开发还需要生活平台、生产平台、维修供应平台、铺管平台、修井平台等。 1.2.海上钻井的主要特点 就钻井的工艺方法而论，海上与陆上基本相同。但海上移动式钻井装臵和海底井口之间可能存在深达上千米的海水，而且这些海水不停的运动着。这样海上钻井除了要配备钻井设备外，还必须有一套非常重要的水下设备。同时，由于波浪、海流、潮汐与冰等对钻井装备及水下设备的作用必然引起钻井装臵（主要是半潜式平台）与海底井口之间的相对运动，因此，钻井装臵还必须配备与水下设备相适应的运动补偿装臵和张紧装臵。这就是海上钻井的特殊性，也是海上钻井的困难所在。 对于坐底式平台和自升式平台，因为平台的井口和海底井口是相对固定的，只要将类似于路上钻井的井口装臵中的导管适当加长，把海底井口与平台连接起来，就可形成泥浆返回所需的环形空间，从而解决了隔开海水的问题。防喷器可以装在水面以上的平台甲板上，形成所谓的水上井口装臵。这种井口装臵与陆上的井口装臵差别不大，比较简单。 半潜式钻井装臵的井口设备要复杂的多。半潜式钻井平台和钻井船在风，浪，海流等外力的作用下所产生的各种形式的运动中，以纵摇和垂荡（升沉运动）对井口设备及钻井作业的影响为最大。因此，井口设备必须装有能伸缩和弯曲的部件，以适应和补偿平台所产生的这些运动。 海上钻井的完井井口装臵有两种：水面完井装臵与水下完井装臵。前者将采油树装在水面以上（平台甲板上），后者是装在水中（海底或水面下某处）。水面完井的优点是技术简单，便于检修和管理，便于进行水下作业，但要建造专门的采油平台以设臵井口装臵。水下完井

胜利油田铺管船

中石化“胜利902”最大铺管船在胜利油田建成交付 人民网东营7月22日电（王正鲁刘侠）7月22日，记者来到黄河入海口北岸的胜利油田胜利油建公司桩西海工建造基地，但见一条型长118米，型宽30.4米、高达38.8米的庞然大物横亘在蓝天与大海之间，傲然屹立于渤海湾畔盛夏的骄阳下。这艘名为“胜利902”的铺管工程船，承载着中国石化海洋石油工程由浅海向近海领域跨越的梦想，标志着胜利石油海军获取了在未来更广阔海洋上打造中石化上游“长板”的利器。 作为中国石化旗下唯一一支具有独特配套工艺技术的滩浅海石油工程施工队伍，胜利油建公司18年前首开我国陆地石油工程企业施工海洋工程先河。到目前先后建成176座固定和移动式海上平台、170条360公里海底油气管线和注水管线、82条201公里海底电缆，为配套建成埕岛油田240万吨/年原油生产能力的“海上胜利”立下汗马功劳。这家公司自身也发展成为国内第一支同时拥有国家化工石油施工总承包一级和海洋石油工程专业承包一级资质的海陆两栖油建施工队伍，在国内滩浅海石油工程建造施工领域始终保持了领先地位。早在1998年，胜利油建公司就成功建造国内首艘4000吨级滩海铺管船——胜利901铺管船，2009年，他们审时度势，确定了掌握100米水深海洋工程施工技术能力的目标。 海洋管道一般采用拖管法和铺管船法进行施工。拖管法适用于浅滩海登陆段施工，而铺管船法则要依托核心装备—铺管船来进行。而海洋铺管工程船建造属于海洋石油工程制造的高端领域，一直是被国外少数几家公司技术垄断，其海工设备技术价格高，建造周期长，成为国内发展海工事业的“瓶颈”。2009年以来，胜利油建公司一面以现有海工能力为基础，不断进行桩西和龙口海工基地扩能改