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阿尔及利亚扎尔则油田EOR项目现场服务问题及其解决办法

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摘要:阿尔及利亚扎尔则(ZarZaition)油田eor项目是一个科研型创新项目,是中国石化集团江汉设计院在阿尔及利亚成功完成的第一个总承包项目。该油田的EOR项目设计及现场服务中兼具老油田的改造与创新,石油与天然气混杂,工序复杂,难度很大,技术含量高。经过中国石化集团江汉设计院设计人员基本设计、详细设计、现场施工、试运投产等阶段,获得一次投产成功。文章对该项目的现场服务问题解决办法进行分析,意在与设计界同仁进行交流,以达到技术共享的目的。

关键词:阿尔及利亚扎尔则油田;EOR项目;设计与现场服务

中图分类号:TE323文献标识码:A文章编号:1006-8937(2012)08-0159-02

阿尔及利亚扎尔则(ZarZaition)油田EOR项目是一个科研型创新项目,是中国石化集团江汉设计院在阿尔及利亚成功完成的第一个总承包项目。扎尔则油田位于阿尔及利亚东南部,隶属In Amenas市管辖,距该市30 km,距首都阿尔及尔(Alger)约1 500 km,紧邻利比亚,油田处于世界第一大沙漠撒哈拉沙漠东部。扎尔则油田发现于1957年,1960年开发至今,气举采油,油田年产量140万t,由于是老油田,继续水驱开发潜力很小,混相驱可以降低水驱残余油饱和度,进一步提高油藏采收率,恢复油井产量。该项目的IA区、IV区主要是用来装卸、储存、增压液化气,并将其与压缩后的天然气按照一定比例混合后注入地层,以驱动采油,同时观察并记录原油采出变化情况,为今后是否推广混相驱提供决策依据。项目从2006年4月完成方案设计,经过基本设计、详细设计、现场施工、试运投产等阶段,终于在2009年8月15日一次投产成功。至今已经安全运行两年,其所有工艺系统、公用工程系统、消防系统、控制系统均运行良好,业主和操作方都给予了高度评价。但是在现场施工服务过程中出现了许多与原设计文件不完全吻合或设计时局部细节考虑不完整的情况,我们有针对性地进行了修改、补充和完善,达到了用户满意的要求,这些需要我们在今后的设计中给予足够的重视。本文罗列出现场发现的主要问题及解决办法具有一定的借鉴作用,特作为技术交流材料,供各位同仁参考。

1设备平面布置部分

①卸车台位置。原设计将卸车平台放在站内,尽管保证了安全距离,但液化气罐车必须从站内穿过,存在安全隐患,且卸车台高出站内地坪1.5 m,放坡8%,使大门处高出站内地坪0.5 m,不美观。现场施工时结合实际情况在站外东北角重新开辟一块地,将卸车台放在站外,使卸车点与站完全分开,即保证安全要求,又达到美观效果。

②巡检道路。设计文件中,各个设备所在区域都考虑了水泥地坪,但设备之间无巡检道路,在下雨天和风沙季节,巡检很不方便。在现场,根据场地实际平面尺寸和巡检位置增加了素混凝土巡检道路。

③液化气储罐区地坪。设计文件中,液化气储罐区地坪为混凝土地坪,但是没有排水坡度。GB50183和API2510都要求防火堤内地面应有从储罐基脚线到防火堤方向不小于1%的排水坡度。虽然现场常年雨水少,罐区面积也比较小,但是由于不满足规范,安全检查无法通过,在施工过程中,我们及时下发了变更,完成了满足规范坡度要求的场地地坪。

④围墙无法防风沙。原设计文件中,围墙采用通透式铁丝网围墙,这种围墙不能防风沙,特别是在IV区,风沙季节,10 d之内就能在站内集中将近1 m的沙堆,几乎将设备淹没,现场除沙工作量巨大。在现场选择围墙时,选用了具有防风沙功能的半通透式围墙,大大减少了运行过程中除沙工作量。

2工艺流程控制部分

①天然气回流量控制。原设计文件中,压缩机出口回流量是由出口压力自动控制的,且直接回流到进口,而在投产阶段,其投产过程就是寻找一个合理注入天然气量的过程,要求注入天然气量有一个很大的变化范围,如1A区就要求其最小注入天然气量为1 075 Nm3/d,最大为3 700 Nm3/d,在小流量注入时,有很大的回流量直接回流到进口,而且持续时间为120 h,造成干气进入压缩机温度过高,使压缩机不能正常运行。在现场配合施工时,增加了一条手动回流管线,让出口天然气直接回流到气举管网,解决了回流和压缩机试运问题。

②观察井原油脱水。EOR项目的一个主要的工作任务就是,分析注入井附近油井出油变化情况,在1A/IV站投产后,注入井附近的一批观察井会开井重新生产,而附近原油脱水站没有足够的脱水能力,设计文件没有考虑这些井的脱水问题。现场增加5台井口游离水分离器,使原油在进脱水站之前,先在井口分离绝大多数游离水,有效解决了井口的脱水问题。

③稳压泵的设置。站内消防系统设计没有考虑稳压泵,只是设置了两台消防泵,这符合国内一般做法,但是根据阿尔及利亚石油公司的安全规定,必须要有稳压泵,否则不颁发投产许可。在现场施工时,增加了两台稳压泵(一用一备),顺利取得了投产许可证。

3设备选型部分

①设备防风沙问题。站场处于沙漠腹地,风沙非常大,经常有沙子进入现场控制仪表中,造成设备不能正常工作。特别是仪表风橇和干气压缩机橇,沙子经常进入电磁阀,造成设备不能正常工作。对于现场控制仪表比较多的橇块和设备,我们都调整为放在密闭房子里或者橇块带防沙房,保证了设备正常工作。

②液化气卸车软管。设计文件中,液化气卸车软管尺寸及连接方式都是按照API的相关规范选择的,现场发现阿尔及压液化气罐车装卸头不同于API规范,现场紧急采购了相应的卸车软管及接头,保障了正常施工工期。

③空调选择。本工程设计时控制中心、配电中心、值班室、祈祷室都设置空调,但是都只有制冷功能,没有制热功能。在现场,日夜温差非常大,冬天白天气温达到40℃,需要制冷空调,晚上接近0℃,需要制热空调,在安装阶段选择空调时,改用了冷热双制空调,提供了正常的工作环境。

④设备防紫外线问题。现场紫外线非常强,容易对压力变送器、流量计算机等仪控设备造成伤害,在现场,所有变送器(压力、温度、流量)、流量计算机和空冷器补水罐都增加了遮阳棚,确保了设备的正常运行。

4设计工作中有待完善的问题

①液化气倒罐流程。按照要求,液化气储存流程应该能够在不停产的情况下进行倒罐,即应能够在不影响液化气注入的情况下,利用液化气卸车泵将液化气从一个罐转移到另外一个罐。但由于倒罐时卸料泵的进口管线与喂料泵进口管线是一条总管,在排量为35 m3/h的卸料泵用来倒罐时,是不会有足够的液化气进入排量仅为9 m3/h的喂料泵的,这就是通常我们所说的“抢食”,无法实现倒罐。

②注水流程。按照地质方案,IV区采用交替注入,即先注3个月混合烃,然后再注3个月水,最后注3个月混合烃。IV区设置了2台注水增压泵(一用一备),注水增压泵的水来自油田的注水管网,管网来水压力为50 Bar以上,注水增压泵出口压力为100 Bar。而按照地质方案,油田正常注水压力低于50 Bar,只是在注水前,注入井已经注入了混合烃,而注入压力达到100 Bar,在注水开始的时候,为了将井筒内的混合烃压到地下去,压力可能要100 Bar左右,当井筒内全是水了后,由于水的静压头,注水压力就会恢复正常,即为50 Bar以下。因此,真正注水泵工作时间只有15 min左右,采用移动式或临时注水增压泵完全能够满足要求,根本不需要设置二台注水增压泵。

③计量分离器选择。计量分离器用来计量观察井的原油产出量,测量出来的产量要用来和历史产量对比分析,这就需要测量系统与原来的测量系统相同或相似。观察井原来的计量系统采用容积式计量分离器,而设计文件采用的是质量流量计,两种计量方法不相同,对分析混相驱效果不利。

④仪表风系统。站场处于沙漠腹地,设备需要经常进行吹扫维护,各工作单元要设置工业风站,以方便设备和控制系统检修维护。而站内压缩空气系统只设置了仪表风,无工业风,给设备吹扫维护带来很大不便。

⑤现场仪表设置。在工艺流程中,有些地方只设置了温度变送器和压力变送器,而没有在附近设置温度计和压力表,虽然也能从中控室记录这些数据,但现场操作、记录实在不方便。例如在混合器出口无温度计、也没有压力表,不能实时监控混合介质的状态,也不利于现场操作。

5其他细节问题

①卸水泵设置。站内设置了一台卸水泵,用来将罐车送来的生活用水转移到高架罐中,而现场送水罐车都自带卸车泵,直接可以卸车,不需要另外设置卸水泵。卸水泵到现场后从来没有使用过。

②棚子无遮阳板。现场日照时间长,从早晨9点一直到下午17点阳光都非常强,设计文件中液化气卸车泵棚、液化气增压泵棚、干气压缩机棚、仪表风橇棚、消防水泵棚等均没有遮阳板,没有起到遮阳的作用。

③系统绝缘问题。设计文件中,管线与周边的已有设备直接连接,没有考虑使用绝缘接头,影响了附近设备的阴极保护系统。在进行验收时,业主根据阿尔及利亚石油公司的要求,提出每个系统在与已有设备连接前,使用绝缘接头隔断已有设备和新加设备之间的电荷联系。

④液化气储罐爬梯。液化气储罐直径3 m,其端部有一爬梯与顶部操作平台连接,设计文件中爬梯为直梯,如果罐放置在地上,是没有问题的,但是液化气罐架空1.8m,采用直梯就不合适了,应该采用笼式爬梯。

6结语

虽然上述问题在现场施工时都进行了及时的处理,没有对生产造成影响,但是这些问题存在于设计文件之中,是设计缺陷或瑕疵,在设计阶段是完全应该避免或克服的。提高产品质量,设计人员需要做到以下三点:其一,设计前进行详细调研,完全了解当地自然条件、社会条件、相关设施情况等,掌握当地法律法规及通用做法。其二,设计时多与业主、施工方、操作方和供货方沟通,交流各自观点,协调相互关系,将这几方的观点融入设计文件中。其三,施工投产阶段积极和现场联系,及时处理现场发现的问题。高质量的设计产品是每个设计人员追求的目标,只有让业主、施工方、操作方、供货方都满意的合格设计文件才能称得上高质量的设计产品。在工作中,要总结已完成项目的优缺点,相互交流,扬长避短,才能逐渐提高设计质量。

参考文献:

[1] 靳晓丽.实施EOR方法存在的问题[J].国外油田工程,2003, (5).