（环境工程专业论文）惠州油田开发环境保护设计.pdf

摘要 我国是一个海洋大国，在我国辽阔的管辖海域中，蕴藏着丰富的油气资源。 从2 0 世纪5 0 年代开始，我国就对南海、渤海、黄海、东海进行了大量的地球物 理勘探和钻探工作，并且通过自主创新和引进国外先进技术相结合，在我国各个 海域开发了多个海上油田。经过几十年的积累与发展，目前海洋石油已成为中国 石油工业的重要组成部分。 在海洋石油工业带来巨大的社会和经济效益的同时，海上油田开发也给海洋 生态环境和海洋经济环境带来重大影响。随着我国各项法律法规的健全，保护海 洋环境及资源、防止海洋污染损害和环境退化也越来越受到国家的重视。因此， 根据相关的法律法规和设计原则进行相应的环境保护设计成为海上油田开发过 程中不可或缺的一个环节。 惠州油田是由中国海洋石油总公司承担的一个典型的海上油田开发工程项 目。本论文以该项目为背景，简单介绍了该油田的基础数据和工艺流程，对油田 开发过程中各个阶段产生的污染源进行了详细分析。分析结果表明含油废水、生 活废水、泥浆、泥屑以及少量的工业垃圾是油田开发过程中主要的污染物。针对 这些污染物对海洋环境的影响和危害，本文依据相关的法律法规和环境保护设计 原则，进行了油田开发环境保护方案的设计和比选，通过设计污染物处理工艺、 设备选型、操作运行参数优化等来控制污染物的排放，减轻油田开发对海洋生态 环境和经济环境造成的不利影响。 关键词：海上油田开发污染源分析海洋环境保护污染物控制 a b s t r a c t t h e r ea r ea b u n d a n tp e t r o l e u ma n dg a sr e s o u r c e si nt h eb r o a dm a r i t i m es p a c e d o m i n a t e db yo u rc o u n u y f r o mt h e1 9 5 0 墨t h eg o v e r n m e n th a v eb e e nc a r r y i n go u t g r e a tl o t so fw o r ka b o u tt h ep h y s i c a lg e o g r a p h yr e c o n n o i t e r i n ga n dd r i l l i n gi nt h e s o u t hc h i n as e a , b o h a is e a , y e l l o ws e aa n de a s tc h i n as e a a c c o r d i n gt ot h e i n d e p e n d e n t i n n o v a t i o nc o m b i n a t e dw i t ht h e f o r e i g n a d v a n c e d t e c h n o l o g y i n t r o d u c t i o n ，m a n yo f f s h o r eo i lf i e l d sw e r ee m p o l d e r e di na b o v es e aa l g a b yd e c a d e s o fy e a r sa c c u m u l a t i n ga n dd e v e l o p i n g ，t h eo f f s h o r eo i lh a v eb e e nai m p o r t a n tp a r to f t h ec h i n ap e t r o l e u mi n d u s t r y t h eo f f s h o r eo i li n d u s t r yh a sb r o u g h te n o r m o u ss o c i a la n de c o n o m i cb e n e f i t s ， w h i l et h ee x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n to fo i la n dg a sr e s o u r c e si nt h eo c e a n sh a v e a l s ob r o u g h ta b o u tas i g n i f i c a n ti m p a c l ：t ot h em a r i n ee n f i r o n m e n ta n dm a r i n e e c o n o m i ce n v i r o n m e n t a l o n gw i t ht h ep e r f e c t i n go ft h el a w s ，t h ep r o t e c t i o no ft h e m a r i n ee n v i r o n m e n tt op r e v e n tt h ed a m a g ea n dt h ed e g e n e r a t i o ng e tm o r ea n dm o r e a t t e n t i o nf r o mt h e g o v e r n m e n t t h e r e f o r e ，t h e e n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nd e s i g n s a c c o r d i n gw i t ht h ec o r r e l a t i v el a w sa n dd e s i g np r i n c i p l e sb e c a m ea ni n d i s p e n s a b l e s t e pi nt h eo f f s h o r eo i lt k l dd e v e l o p m e n t h u i z h o uo i lf i e l di sat y p i c a lo f f s h o r eo i ld e v e l o p m e n tp r o j e c tu n d e r t a k e nb y c n o o c t h eb a s i cd a t aa n dt e c h n i c a lp r o c e s so ft h eo i lf i e l da r ei n t r o d u c e di nb r i e f a n dt h ep o l l u t i o ns o u r c e sp r o d u c e dd u r i n gt h ed i f f e r e n ts t a g e so ft h ed e v e l o p m e n ta r e a n a l y s e di nd e t a i li nt h i sp a p e r t h er e s u l t ss h o wt h a tt h e0 i l c o n t a i n e dw a s t e w a t e r , d o m e s t i c w a s t ew a t e r , s l u r r y , m u da n daf e wo fi n d u s t r yg a r b a g e sa r ep r i m a r y p o l l u t a n t sd u r i n gt h ep r o c e s so fp r o j e c t a c c o r d i n gt ot h ei m p a c ta n dh a r mo ft h e s e p o l l u t a n t sa n dc o r r e l a t i v el a w sa n dp r i n c i p l e s ，t h ed e s i g na n dc o m p a r i s o no ft h e e n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nt h e m ew e r ec a r d e do u ti no u rs t u d y t h ep o l l u t a n tt r e a t m e n t t e c h n i c sd e s i g n ，e q u i p m e n ts e l e c t i o na n do p e r a t e dp a r a m e t e ro p t i m i z a t i o nw e r e p e r f o r m e dt oc o n t r o lt h ep o l l u t a n te m i s s i o na n dr e d u c et h en e g a t i v ei n f l u e n c eo nt h e m a r i n ee n v i r o n m e n tc a u s e db yt h eo i lf i e l dd e v e l o p m e n t k e yw o r d s ：o f f s h o r eo i lf i e l dd e v e l o p m e n t ，p o l l u t i o ns o u r c ea n a l y s i s ，m a r i n e e n v i r o n m e n tp r o t e c t i o n ，p o l l u t a n te m i s s i o nc o n t r o l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：许日；已丽 签字日期： 2 加7 年 6 月 弓日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：1 汗硗丽 导师签名： 签字日期：2 口p ? 年6 月弓日 签字日期：了年6 月午日 第一章绪论 1 1 海上油田开发概述 第一章绪论 1 1 1 海上油田开发的发展与现状 海洋石油工业是一项新兴的产业，也是当今世界一项十分重要的能源工业。 据美国统计，全世界有油气远景的沉积盆地面积7 7 4 6 3 万平方千米，其中位于 海底区域的约2 6 3 9 5 万平方千米，占3 4 。法国石油研究所2 0 世纪8 0 年代初 期估计，世界石油资源极限储量1 0 0 0 0 亿吨，可采储量3 0 0 0 亿吨，其中海底石 油可采量1 3 5 0 亿吨。日本学者认为，世界石油可采储量2 7 2 1 亿吨，其中海底石 油7 4 8 3 亿吨。近年来，世界海底石油勘探已向深水区发展，在水深3 0 5 l 米海 底钻遇石油，因此，海底石油的实际数最肯定会超过上述预测数字。 海底油气资源勘探从1 8 8 7 年美国在加里福尼亚沿海打第一口探井算起，至 今已有一百多年的历史。但是，2 0 世纪6 0 年代以前只有少数国家进行海上油田 开发，7 0 年代进行海上油田开发的国家猛增至8 0 多个，进入了高峰期。8 0 年代 在海上进行油气资源勘探的国家约1 0 0 个，勘探活动遍及除南极以外的各国大陆 架海区1 2 1 。海底石油生产可以从1 9 4 7 年美国路易斯安那州钻成海上第一口商业 性生产井算起，至今已有六十多年的历史。世界海上石油生产发展很快，1 9 5 0 年的产量是0 3 亿吨，占当时石油总产量的5 5 ；2 0 世纪8 0 年代中期以来，海 上石油产量保持在7 5 亿吨左右，占世界石油总产量的2 5 - - - 2 8 l j j 。 我国是一个海洋大国，在我国辽阔的管辖海域中，蕴藏着丰富的油气资源， 据地质学家们预测，总石油资源量约为2 2 5 亿吨，天然气资源量8 4 万亿忘方米。 虽然我国海上油气资源丰富，但是在海上油气开发方面，却落后于西方发达国家。 我国海洋石油工业的发展主要分为两个时期。从2 0 世纪5 0 年代到7 0 年代，为 自力更生的早期勘探时期。在此时期，我国有关单位在南海、渤海、黄海、东海 进行了大量的地球物理勘探和钻探工作，在渤海湾、珠江口、北部湾、莺歌海及 琼东南盆地共发现7 个油田、1 3 个含油气构造，获得石油地质储量6 2 9 9 万吨， 天然气地质储量4 5 8 亿立方米；渤海湾盆地的三个油田投入开发生产，最高年 产原油1 7 万吨，至1 9 8 1 年共生产原油9 6 万吨。早期的石油勘探，基本完成了 中国近海各海域得区域地质概查，初创了中国海洋石油工业，形成了基本配套的 海洋物探、钻井、测试、简易开采、集输、技术和生活服务设施，并建立了塘沽、 第章绪论 湛江等海上石油勘探基地，为以后的油气勘探开发的进一步发展奠定了基础。 2 0 世纪8 0 年代后为改革开放大规模勘探开发时期。这个时期分为三个阶段。 从2 0 世纪7 0 年代末至8 0 年代中期，为对外合作阶段。经国家批准，海洋石油 率先对外开放，中国正式为海洋石油对外合作立法，中国海洋石油总公司成立， 全面开展国际招标，先后与近2 0 个国家和地区的7 0 多家石油公司合作，引进先 进技术、资金和管理经验，在中国广大海域开展石油勘探开发。从8 0 年代中期 至9 0 年代初，为对外合作与自营并举阶段。在不断扩大对外合作的同时，利用 积累的资金、学到的技术和管理经验开展自营勘探开发，取得显著成绩。9 0 年 代中期以后为高效高速发展阶段，油气勘探开发速度加快，油气产量大幅增加， 又启动下游石化、化肥和液化天热气等项目，并积极开拓海外市场，进行资产重 组，实现跨越式发展。 现在海洋石油已成为中陶石油工业的重要组成部分。我圈海上油气资源的开 发主要由中国海洋石油总公司来承担，2 0 0 8 年中海油实现全年油气生产4 2 9 3 万 吨油当量，+ 销售收入1 9 8 3 亿元 4 1 。国内国际市场的全球化和国民经济对石油天 然气不断扩大的需求为我国海洋石油工业的发展提供了巨大机遇。但是目前国际 化竞争越来越激烈，全球经济一体化和世界范围内产业结构调整的加速，使跨国 石油公司国际间的投资不断增加并发挥主导作用，呈现出资本共享，在全球范围 内优化配置资源的明显特征。新兴的中国海洋石油工业面临着严峻的挑战。 1 1 2 海上油田开发的特点 海上油田开发的有限期性是海洋油田开发的主要特点之一。一个陆地油田的 生命一般是5 0 年或更多一些时间，海上油田则不然，因受平台寿命的限制，一 般生产期1 5 2 0 年，有的甚至更短，如我国珠江口海域一些中小型油田，方案 预测的生产期不超过1 0 年，因此海上油田的生命期足有限的，同陆地相比开发 的步子要快，采油速度要高，又要达到最佳经济效益。 海上油田开发还具有复杂性。海底油藏储层的变化十分复杂，尤其在我国绝 大多数的油田是陆相沉积，多油层、非均质比较严重，靠有限的地球物理、钻井 和测试数据，很难掌握地质的变化规律，往往表现为地质参数的不确定性和油气 藏动态的多变性。 海上油田开发是一项综合性、多学科性的工作。一个海上油田开发和生产有 限的生命期可分为油藏评价、开发建设和生产三个阶段。在油藏评价阶段，要录 取必要的数据，进行预可行性分析、可行性研究和o d p 报告的编制；在开发建 设阶段，要按o d p 报告的要求，钻生产井，建造生产平台和生产设施，铺制海 底管线等：在生产阶段，要维持海上平台的安全生产和录取必要的生产数据，进 第一章绪论 行油藏动态研究，制定开发技术政策并不断地进行调整和完善。各个阶段的工作 涉及到地震信息分析、测井数据解释、综合地质研究、储量计算、海上平台设计 制造安装、油气集输等诸多学科和专业。由此可见，一个海上油田的开发生产， 是一个庞大复杂的系统工程，需要多学科、多技术的协作配合，才能顺利完成。 海上油田开发还具有高风险、高投入、高回报的特点。海上油田开发海况恶 劣，地质条件复杂，是一个风险非常大的行业。我国南海和东海，每年都有十来 次1 2 级以上台风光顾；渤海北部海域，每年冰冻期都在3 - 4 个月以上，冰厚 5 0 - - 6 0 c m 以上，海冰在平台周围能够堆积l o o c m 以上，加上风、浪、流的作用， 加大的海冰的冲击力，使平台不堪重负。此外，海上油田开发还有其他风险，如 政治、战乱、技术、金融等。海洋油田的开发需要建设生产平台、生活平台和动 力平台，要修海底管线，铺设海底电缆，还要钻井开发生产，与陆地相比投资要 大得多，但是只要决策不出现重大失误，海上油田投产后在较短时间内即可收回 勘探和开发投资，并产生高额的利润，因此海上油田具有高投入和高回报的特点。 1 2 海洋环境的保护 1 2 1 海洋环境保护的目的及基本任务 海洋环境保护是人类为维持自身生存和社会经济可持续发展，运用法律、行 政、经济、技术等手段，解决海洋污染和海洋生态破坏问题，预防和减轻各种海 洋环境灾害的一切活动的总称。海洋环境保护的基本目的是保护海洋环境及资 源，防止海洋污染损害和环境退化，保持生态平衡，保障人体健康，实现海洋经 济的持续发展和海洋资源的永续利用，促进社会经济的发展。 2 0 世纪5 0 年代，海洋环境问题开始频繁发生，但当时大多数人认为是局部 地区的问题。6 0 年代开始，人们发现海洋污染造成的损害是全面的、长期的、 严重的，是区域性甚至全球性的问题。同时，逐步认识到，海洋环境问题不仅局 限于海洋污染，海洋生态破坏也是海洋环境问题的重要方面。1 9 7 2 年联合国人 类环境会议正式提出“环境保护”这一名词，并逐渐为世界各国广泛采用。我国 1 9 5 6 年就提出“综合利用”工业废物的方针，6 0 年代又提出“三废”处理和回 收利用，7 0 年代后统一采用“环境保护”这一概念1 4 j 。 海洋环境保护包括两个主要方面：一是减少和控制有害物质进入海洋环境， 保护和改善海洋环境质量，保护人民身心健康；二是合理利用海洋自然资源，维 护海洋生态的健康与完整。 海洋环境保护的基本任务是掌握人类活动对海洋环境污染与损害的原因、过 第一章绪论 程及规律，寻求减轻和控制海洋污染来源和海洋环境损害的方法与途径；查明海 洋环境质量( 或健康) 状况，预测发展趋势，制订防止海洋环境质量退化的政策、 法令，并组织有效地执法管理和监督检查；开展区域陆海环境综合整治，协调沿 海经济与海洋环境的同步发展。 1 2 2 海洋环境保护的方针、政策与目标 我国历来十分重视海洋环境保护，早在7 0 年代初就开展了海洋污染调查、 监测和一系列的防止海洋污染的科学研究，并成立了专门的保护机构，采取了许 多行之有效的保护措施。1 9 8 3 年由全国人大通过并颁布实施了中华人民共和 国海洋环境保护法，标志着我国的海洋环境保护工作步入了法制的轨道1 4 】。 我国海洋环境保护的指导方针是“经济建设、城乡建设和环境建设l 一步规划、 同步实施、同步发展，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一”，为贯彻这 一方针，协调沿海社会经济发展与海洋环境保护的关系十分重要。海洋的巨大社 会和经济价值随着人类对海洋认识的不断深化和利用能力的不断提高而日益显 露出来。但由于海洋知识、技术水平不高，也未能按海域客观功能组织一切开发 利用活动，致使我国近海资源破坏严重，环境遭受污染，不仅大大降低了海域的 综合效益，也带来诸多影响深远的不良后果。为此，必须搞好海域的功能区划， 通过功能区划解决目前存在的资源开发利用不合理、生产力布局不平衡、自然资 源条件与开发承载力失调、资源综合性与开发单一一性、以及开发低效益和环境质 量下降等问题，逐步提高海域的综合效益，保护海洋环境。 我国海洋环境保护的政策和措施主要有提高海洋环境保护意识，正确处理海 洋开发与保护的关系：预防为主，防治结合，综合整治，把“三废”的数量控制 在最低水平；调整污染源的布局，采用科学合理的排放方式；确定重点保护海区， 控制主要污染源，确保典型的海洋生态环境和重要海域的环境质量：建立健全海 洋环境保护与资源开发管理的法规体系，依法进行管理；开展海洋环境保护科学 研究，发展国际交流与合作，引进先进技术，促进我国海洋环境保护管理。 根据目前我国的海洋环境形势和发展趋势以及预计今后若干年内可能达到 的综合国力水平，我国海洋环境保护工作的目标是从整体上减缓近岸海域污染和 生态破坏发展的势头，继续保持外海水质良好状态，使部分污染比较严重的重点 河口、海湾的环境质量有所好转，努力防止新经济开发区邻近海域的生态环境破 坏，力争减轻海洋环境灾害程度，努力改变海洋环境质量与沿海经济社会发展不 相协调的局面。同时，对我国管辖的全部海域逐步实施环境管理。 第一章绪论 1 2 3 我国海洋环境保护事业的发展 我国海洋环境保护事业大致经历了3 个阶段，即起步阶段、发展阶段和管 理阶段。在起步阶段，主要任务是调务研究，宣传教育和组织准备。6 0 年代以 来，随着工业的发展，我国一些近岸海区逐渐遭到污染。某些经济鱼贝类产量下 降，有的珍稀品种濒临灭绝；传统渔场外移，滩涂荒废，养殖业受损；水产品质 量降低，多次发生漂油沾污渔获物以及食用污染海产品后出现恶心、呕吐、腹泻 等人体食物中毒事件。为了奄清我国邻近海域的污染状况，从1 9 7 2 年起，我国 先后对渤海以及黄、东、南海的部分海区进行了综合性或专题件地调查。调查表 明，石油是我国近海的主要污染物。从1 9 7 2 年1 9 7 6 年，海区油污染的范围和 程度日趋扩展和加重。部分海湾的底质已受到汞、镉、铅、锌等重金属的明显污 染。相关部门在经过调查后纷纷作出报导，展开广泛的宣传教育，并成立了环境 保护机构，专门从事或兼管海洋环保工作。 发展阶段是我国海洋环保事业的发展和深化时期，其主要重点是掌握污染动 态和趋势，研究污染机制、规律和防治途径，同时为海洋环保执法管理进行必要 的准备。在此时期，我国对渤海黄海海域的水质和底质实施例行监测，同时对入 海污染源开始全面调查。随着调查监测范围不断扩大，时间的不断延伸，资料的 不断积累以及方法技术的不断改进，对我国近海海域污染状况的整体认识也随之 逐渐深化和完善。与此同时，我国的海洋环保科学研究蓬勃开展，也取得了不少 成果。在此阶段，我国通过并颁布实施了中华人民共和国海洋环境保护法， 并制定了渔业水质标准等一系列相关的标准和规范。 从海洋环境保护法颁布开始，我国海洋环境保护进入管理阶段，这一时 期的特点是以法律为准绳，加强对海洋环境的管理，防止海洋的污染和损害，以 达到保护海洋环境，促进海洋开发的目的。在此期间，我国嗣绕执法管理需要开 展了实用技术研究，如沿岸水域水质管理模型的研究，防油污设备的研制，海面 溢油鉴别方法的研究，防沾污采样工具和海面油膜厚度测定技术的研究等。 通过几十年的努力发展，我国海洋环保工作不仪取得了大量的基础数据和研 究成果，也积累不少宝贵经验。但是与国外先进水平相比，还有很大差距。一方 面，我们海洋环保各个环节上所采用的方法、技术和装备比较落后，尤其是作为 整个工作基础的环境数据的采集和处理，至今还存在许多致命的但却容易被忽视 的问题。尽管这方面曾经做过一些努力，但因重视不够，以及“重研究，轻技术” 思想的影响，使得上述薄弱环节迄今仍十分明显。这无疑影响了我国海洋环境事 业更扎实的发展。 第一章绪论 1 3 本文研究背景和目的 目前我国海洋石油作为基础产业，已经显示出对国民经济发展的重要意义。 据有关方面预测，在“十一五”期间，我国原油产量中的增量部分将主要来自海 洋石油。然而，随着海洋油气资源勘探开发规模的不断扩大，给海洋经济环境带 来的小良影响也在日益加剧。在海洋油气勘探、开发、运输过程中，钻井屑、泥 浆、废弃物向海水中倾注，油气的泄漏等问题，都给海洋环境造成了巨大危害。 尤其是含油污染源的污染，造成水质恶化，干扰海洋生物的摄食、繁殖和生长， 这些危害不仅严重影响了海洋生态环境，也危及到海洋水产业、滨海旅游、i k 等以 海洋环境为依托的其他海洋产业的发展。 本论文以中海油h z 2 5 3 1 油田开发项目为背景，对海上油田开发在不同时 期对环境产生的污染和危害进行分析，并根据国家相关的法律法规和环境保护设 计原则及依据，进行海上油田开发的环境保护设计。其目的主要在于通过对污染 源的分析，设计和采用相应的工艺流程和环保措施来控制和减少污染物的排放， 使该项目在达到经济效益最大化的同时，尽可能规避对海洋环境造成危害的风 险，同时也为其他油田开发项目提供可参考的依据。 第一章h z 2 5 - 3 1 油田工程项口简介 2 1 项目概况 第二章h z 2 5 - 3 1 油田工程项目简介 2 1 1 地理位置及开发方案概述 h z 2 5 3 1 油田包括h z 2 5 3 、h z 2 5 1 和h z 2 5 - 4 三个油藏构造，位于南海珠江 口海域的1 6 1 9 合同区块，距蛇口东南约2 0 0 k i n 。油田海域水深约为1 0 0 - 一1 0 5 m 。 本油田开发工程将依托本海域c a c t 现有的海上设施( 主要包括h z l 9 2 、 h z 3 2 3 、h z 2 1 1 和i - i z 2 6 1 等平台以及“南海发现号”f p s o ) ，新建海上设施包 括1 座h z 2 5 3 平台( 位于h z 2 5 3 和h z 2 5 1 油藏构造之间) 、1 条海底生产管线 ( h z 2 5 3 平台至h z l 9 - 2 平台) 、l 条海底电缆( h z 3 2 2 平台至h z 2 5 3 平台) 。 h z 2 5 - 4 油田将利用已有设施h z l 9 2 平台进行开发。海上设施的地理坐标见表 2 1 ，新建h z 2 5 3 平台与已建海上设施间的相对距离见表2 2 。 表2 1 海上设施的地理坐标 海上设施纬度( n )经度( e )大地坐标( e )大地坐标( n ) 。南海发现号 f p s o ， 2 l0 2 l f 3 9 2 2 ”n1 1 5 0 2 4 3 8 4 4 ”e6 4 6 l1 4 9 05 4 0 5 4 8 8 2 b t m h z 2 1 i a 平台 2 l0 2 0 5 6 7 6 ”nl1 5 。2 5 2 2 3 8 ”e6 4 7 3 9 0 5l5 3 9 2 5 5 81 h z 2 6 1 平台2 l 。l o 3 3 2 l ”n l1 5 。1 5 5 3 1 6 ”e 6 3 1 1 6 4 0 0 51 9 9 6 6 7 0 h z 3 2 2 平台2 l 。0 9 4 0 8 2 ”n l1 5 。1 0 1 1 3 0 ”e 6 2 1 3 2 7 8 0 5 1 8 2 8 2 7 0 h z 3 2 3 平台2 l 。0 9 5 2 4 6 ”n l1 5 。1 3 0 5 2 5 ”e 6 2 6 3 3 6 6 05 1 8 6 7 7 5 0 h z l 9 2 平台2 l 。2 15 8 3 4 ，n1 1 5 0 0 4 5 8 8 0 ，e6 1 2 1 7 2 5 65 4 0 8 6 9 0 7 h z l 9 3 平台2 l 。2 l 佃5 7 ，n1 1 5 。o l 0 1 1 3 e6 0 5 3 4 2 9 05 3 9 3 2 8 2 3 h z 2 5 3 平台2 lo l o ，4 1 0 6 烈 1 15 。0 5 7 0 4 8 6 e 6 1 2 4 8 6 6 45 2 0 0 7 0 71 第_ 章h z 2 5 - 3 1 油田工程项口简介 表2 2h z 2 5 3 平台与已建海上设旌间的相对距离 现有海上设施距离( k m )水深( m ) “南海发现号”f p s o3 9 41 1 6 o h z 2 1 1 平台3 9 81 1 7 3 h z 2 6 1 平台1 8 71 0 9 7 h z 3 2 2 甲台9 01 0 7 8 h z 3 2 3 平台1 3 9“2 4 h z l 9 2 平台2 0 89 8 8 h z l 9 3 平台 2 0 59 8 8 h z 2 5 3 、h z 2 5 1 油田的产出液在h z 2 5 3 平台上计量、汇集后，经海底管线 混输龟h z l 9 2 平台上，与h z l 9 2 平台的产出液( 包括来自h z 2 5 - 4 油田，h z l 9 2 油田和h z l 9 1 油田的产出液) 混合，一道进入h z l 9 2 平台上生产分离器，进行 脱水脱气处理，分离出大部分产出水，含水原油( 最小含水率为2 5 ) 经海底 管线( h z l 9 2 平台至f p s o ) 输往f p s o 进行进一步的工艺处理、储存、销售。 h z 2 5 3 平台上设有油水分离器( 备用) ，若h z l 9 2 平台的工艺处理能力不能够 接纳来自h z 2 5 3 平台的全部产出液时，则产出液将在h z 2 5 3 平台上进行油水 分离，分离出的产出水在本平台处理达标后排放入海，含水原油( 最小含水率 为2 5 ) 经海底管线混输争h z l 9 2 平台上，从而减少输往h z l 9 2 平台的物流。 h z 2 5 3 1 油田开发工程预计钻1 2 口生产井( 初期1 0 口，预留2 口井槽) ，采 用电潜泵( e s p ) 采油，油田供电由h z 3 2 2 平台提供。h z 2 5 - 4 油田开发预计钻5 口生产井，通过h z l 9 2 平台进行钻完井作业，采用电潜泵( e s p ) 采油，供电 由h z l 9 2 平台提供。 “南海发现号”f p s o 于1 9 9 0 年投入使用，接收、处理来自h z 2 1 1 、h z 2 6 一l 、 h z 3 2 2 、h z 3 2 3 和h z l 9 3 2 1 油田的油、水和天然气，具有油气处理、生产水 处理、原油储存和外输等功能。f p s o 上主要处理设施包括段塞流捕集器、生产 分离器、原油处理器、生产水处理设施以及公用设施等。h z l 9 2 平台于2 0 0 4 年 1 0 月投入使用，用于收集、处理来自h z l 9 3 2 1 油田的产出液，平台上设有钻 井模块、生产分离器和水力旋流器等设施。 根据h z 2 5 3 1 、h z 2 5 - 4 油田的产能预测，h z l 9 2 平台、“南海发现号”f p s o 上的工艺处理系统、产出水处理系统处理能力都可满足新建油田开发的使用要 求。 第一章h z 2 5 3 1 油田工程项口简介 2 1 2 海上施工和建设方案 海上油田项目开发过程包括海上钻井完井期、海上施工安装期( 包括已 建海上设施的适应性改造) 和生产运营期3 个阶段。 钻井完井作业主要由平台钻机系统和供应船完成。 海上施工安装主要包括导管架安装、甲板和平台上部组块的安装与调 试、已建海上设施的适应性改造、以及海管和海底电缆的安装铺设等。 已建海上设施的适应性改造包括h z l 9 2 平台钻井模块的升级改造、上 部设施的改造、h z 3 2 2 ( 含2 6 1 开关柜) 供电系统的改造等。 导管架、甲板组块在陆地预制，由运输驳船运抵海上。使用浮吊吊起导 管架，放入水中就位、调平，打入桩并与导管架腿连接。将甲板吊装至 导管架上就位，进行现场焊接连接。 导管架的打桩工期约为3 0 天，近年来采用较先进的水下液压“桩顶锤”， 作业船舶包括起重驳船、运桩驳船以及守护船。 平台上部组块在陆上建造，用驳船运抵现场，由浮吊吊至平台上进行机 械连接，然后分别调试各单元以及整个生产系统。 海底管线电缆采用铺管船进行铺设，将海底管线电缆直接铺设于海床 上，进行安装、连接，无需进行挖沟埋设。 2 2 油田基础数据 h z 2 5 3 油田基础数据见表2 3 、表2 _ 4 及表2 5 。经产能预测叠加核算，h z l 9 2 平台的设计处理能力不能够完全接收来自h z 2 5 3 1 油田的产能，将控制由 h z 2 5 3 平台输送去h z l 9 2 的液量( 输液量控制在约7 0 0 0 m 3 d 内) ，确保h z l 9 2 平台的实际处理量( 产出液、原油、产出水) 不超过其设计处理能力。此外，根 据目前f p s o 的实际处理能力及其设计处理能力，经工艺物料平衡核算，可知其 设计处理能力可满足h z 2 5 3 1 油田、h z 2 5 - 4 油田的新增产能的接纳、处理。 第_ 二章h z 2 5 - 3 1 油田工程项目简介 表2 3h z 2 5 3 油田基础数据 油藏堰力( m p a a ) 2 1 6 1 0 1 井i1 压力( m p a g ) 2 2 5 油藏温度( o c ) 4 8 9 1 0 4 4 井口温度( o c ) 4 7 1 0 7 油藏埋深( m ) l8 6 9 3 9 5 4 h z 2 5 3 1 油田：1 0 口生产井。共设1 2 个井槽。 生产井井数 h z 2 5 4 油田：5 口生产井。 采油方式 机械采油( e s p ) 年生产天数 3 3 0 天 生产年限生产年限1 2 年海上设施的最小设计寿命为1 3 年。 表2 - 4h z 2 5 3 1 油田最大产能，设计处理能力 h z 2 5 3 1 油田h z 2 5 4 油田h z l 9 2 平台 f p s o 最大产油量( m 3 d ) 1 3 3 21 7 7 34 5 9 9 最大产水量( m 3 d ) 7 6 6 87 2 6 72 2 3 5 9 最大产液量( m 3 d ) 8 3 1 87 9 5 6 2 4 4 8 7 设计处理能力 油( m 3 d ) 3 5 0 01 3 0 3 8 木1 6 7 0 0m 3 d 产出水( m 3 d ) 1 4 0 0 01 7 2 0 0 42 6 5 5 0n l d 产出液( m 3 d ) 1 5 1 0 03 1 8 0 0 0 宰表示改造后的设计处理能力 1 0 第二章h z 2 5 - 3 1 油田工程项口简介 表2 5 油品性质及伴生气组分 油品性质 密度( 2 01 ) ： 0 8 5 5t 0 8 9 4 k g m 3 浊点( ) 6 1 4 倾点( 一) ： 3 5 2 凝点( 一) ： 3 1 2 3 6 。c 粘度( 5 0 0 c ) ：1 6 3 3 2 6 9 3 1 1 1 p a s 含蜡量( 重量比) ： 1 8 7 2 1 4 沥青质含量( 重量比) ： 3 5 伴生气组分： 组分 摩尔分数( m 0 1 ) c 0 2 2 n 2 o 3 h 2 s 0 c 17 0 c 21 3 c 36 i c 41 6 n c 41 8 i c 5l n c 5 1 c 63 6 2 3 工艺流程 2 3 1 生产工艺流程 h z 2 5 3 、h z 2 5 1 油田的产出液在h z 2 5 3 平台上计量、汇集后，经海底管线 混输至h z l 9 2 平台上，与h z l 9 2 平台的产出液( 包括来自h z 2 5 4 油田，h z l 9 2 油田和h z l 9 1 油田的产出液) 混合，一道进入h z l 9 2 平台上生产分离器，进行 脱水脱气处理，分离出大部分产出水，含水原油( 最小含水率为2 5 ) 经海底 管线( 1 9 2 平台至f p s o ) 输往f p s o 进行进一步的工艺处理、储存、销售。 第二章h z 2 5 3 1 油田工程项目简介 若h z l 9 2 平台的工艺处理能力不能够接纳来自h z 2 5 3 平台的全部产出液 ( 超过约7 0 0 0 m 3 d ) ，则产出液将在h z 2 5 3 平台上进行油水分离，分离出大部 分产出水，含水原油( 最小含水率为2 5 ) 经海底管线混输至h z l 9 2 平台上， 从而减少输往h z l 9 2 平台的物流。产出水经生产水处理系统( 水力旋流器+ 撇 油容器+ 沉箱) ，达标排放。 此外平台上还设计有化学药剂系统、柴油系统、公用风仪表风系统、放窄 系统、闭式排放系统、开式排放系统、产出水处理系统、淡水系统、电力供应 和分配系统、控制、关断和火气探测系统、通讯系统等。 h z l 9 2 平台：来自各油田的物流( 包括h z l 9 2 油田、h z l 9 3 1 1 油田、 h z 2 5 3 1 油田和h z 2 5 4 油田) 在h z l 9 2 平台汇合后，首先进入生产分离器进行 三相分离。分离出的原油经海底管线输往f p s o 进行进一步处理：分离出的气体 除部分用作燃料外，其余进入火炬放空系统燃烧放空；分离出的含油污水进 入污水处理系统，经水力旋流器、撇油容器进行油水分离，分离出的合格污水 进入污水排放沉箱，经进一步沉降后排放入海，分离出的油相返回到生产分离 器。 f p s o 工艺流程：经海底管线输送至f p s o 的含水原油经原油处理系统( 包 括生产分离器和原油处理器) 处理后，合格原油进入原油储舱储存、外输( 穿梭 油轮) ；分离出的含油污水进入生产水储舱，经沉降处理后达标排放；分离出的 气体进入火炬系统燃烧、放空。 2 3 2 生产水处理系统 h z 2 5 3 平台上将设置一套生产水处理系统( 备用) ，在h z 2 5 3 1 油田生产后 期处理本平台工艺系统分离出的含油生产水，从而减少输往h z l 9 2 平台的液 量，确保h z l 9 2 平台实际处理能力不超过其设计处理能力。 含油生产水处理系统由水力旋流器+ 撇油容器+ 沉箱组成。油水( 生产) 分 离器分离出的含油生产水进入水力旋流器，进行油水分离处理，分离出的水相 进入撇油容器( s k i m m e r v e s s e l ) 实现进一步的油水分离，水相进入污水排放沉 箱( d i s p o s a lc a i s s o n ) ，经进一步沉降后，达标排海。各处理设施分离出的含水 油相去往闭式排放罐，然后进入生产分离器：气相部分经由放空系统排入大气。 h z l 9 2 平台含油生产水处理系统与h z 2 5 - 3 平台相同，只是它们的处理能力 有所不同( 通过多个处理系列组合而实现) 。为满足本次油田开发工程新增生产 水的接纳、处理，h z l 9 - 2 平台含油生产水处理系统扩充为双系列( 原来为单系 列) ，生产水处理能力达到升级前的2 倍( 1 7 2 0 ( 0 3 d ) 。 若h z 2 5 3 平台上含油生产水处理系统运行异常，出现不达标( 5 0 m g 1 ) 时， 第二章h z 2 5 3 1 油田工程项日简介 安装于排放管道上的含油浓度监测仪将自动报警，随后进行人工取样检测，若确 实超标，则污水经旁通返回至工艺系统，重新进入生产水处理系统进行处理。也 可以根据h z l 9 2 平台的生产运行情况，选择输往( 经海管) h z l 9 2 平台进行处 理。同时查找超标原因，调整处理工艺，直至达标后排放入海。若长时间不能达 标，则关断生产流程。总之要确保尽可能避免、减少含油生产水的不达标排放。 2 3 3 海管系统 本油田开发工程预计新建l 条海底管线( h z 2 5 3 平台h z l 9 2 平台) ，长度约 为2 1 k m ，将h z 2 5 3 1 油田的含水原油输送至h z l 9 2 平台。1 条海底电缆 ( h z 3 2 2 - - - , h z 2 5 3 ) ，长度约为8 7 k m 。 混输管线为单层保温管线，钢管外设置保温层，保温材料选用聚氨酯泡沫。 保温层外设置h d p e ( 高密度聚乙烯套管) 外套管，无需设混凝土配重层。钢管 外防腐采用三层p e 涂层系统( 内层为熔结环氧、中间层为粘合剂、外层为聚乙 烯) 、铝基牺牲阳极联合保护，设计寿命1 3 年：外管内表面和内管无涂层。 铝基牺牲阳极为两半瓦形手镯结构，两半瓦形手镯式阳极应牢固安装在管 道上，确保每个阳极半瓦上都有阳极芯固定在管道上。阳极内表面涂覆0 5 m m 沥青涂层。要求阳极芯能对阳极提供足够的支撑，确保良好电连接。 海管铺设：采用专用铺管船进行海管铺设，主要作业程序包括焊接、焊口 检验、涂层修补及配重层填充。海管铺设方法采用铺管船进行铺设，将海管直 接铺设于海床上，不进行挖沟埋设。参加施工的作业船舶主要包括驳船、铺管 船及拖轮。铺管作业周期约为8 0 天，参加作业人数为2 3 0 人。 海管试压：海管铺设完成后，需要进行清管作业，将海管内部的异物清理 干净。每条海管在铺设、测量、清理后都要注入经过滤的海水或淡水进行水压 试验。为了防止海生物附着，以及考虑试压用水对管道具有一定的腐蚀性，因 此，需对试压水进行防污损和缓蚀处理。充满水的海管系统在实施静水压力试 验前，还要进行含气实验。水压试验的压力为管道和法兰设计压力的1 2 5 倍， 但不超过最小屈服强度的9 0 。试验时间为系统稳定后2 4 d , 时。同时还要进行 清管球发射、接收装置的调试。 海管运行：将按照有关规定、相关规范，以及“海管操作维修手册”确保海 管正常操作运行。定期进行泄漏检测、清管作业，监测内腐蚀情况等。生产管线 系统应该进行定期的清管作业，维持正常的管线操作，清除可能产生的蜡沉积。 第三章h z 2 5 - 3 1 油田开发环境影响分析 第三章h z 2 5 - 3 1 油田开发环境影响分析 油田开发工程在其各开发阶段( 包括钻井完井期、海上施工安装