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1、第三章 秦皇岛32-6油田群第一节 开发历程与生产情况一、位置与构成秦皇岛32-6油田位于渤海湾的中北部海域,在东经119°08"至119°19",北纬39°02"至39°10"范围内,离京塘港约20km,离塘沽约130km。秦皇岛32-6油田由六座井口平台WHPA-F平台,一套单点系泊装置(SPM)和一座16万吨级浮式生储油装置(FPSO)组成。(见图3-1)秦皇岛32-6油田FPSO是一条双底结构、没有自航能力、长期系泊于单点的浮式生产储油轮。其最大液处理量:27,000m3/d,最大油处理量:11,500m3

2、/d,最大污水处理量:23,800m3/d,最大天然气处理量:200,000m3/d,最大注水量:23,091m3/d。图3-1 秦皇岛32-6油田组成示意图目秦皇岛32-6油田的注水方式为九点法面积注水,目前为生产水回注。二、 油藏地质特性受构造、岩性双重因素控制,油藏类型复杂。从储量分布看,以层状边水岩性构造油藏为主,对北区NmINmIV油组第3、3、2、1主力小层而言,各自具有大体一致的油水界面。其次为岩性油藏、底水块状构造油藏、层状边水构造岩性油藏等。秦皇岛32-6油田总体上属正常压力系统,压力梯度大致等于静水压力,压力系数为0.991.028。温度梯度为3.50/100m,各井区或各

3、油组有明显差异。三、 油田采出程度秦皇岛32-6油田原油储量1.7034亿吨,含油面积39.7km2,油层埋深为10001500m,可采储量3510万吨,采收率20.6%,生产期为20年。目前秦皇岛32-6油田为采油前期。四、 生产历史秦皇岛32-6油田发现于1995年,1997年上报全国储委批准,1998年根据与德士古中国有限公司、阿科中国有限公司(合资方)签定的石油合同,同年12月份项目组正式成立,着手开发该油田。经过近三年多方的共同努力,油田于2001年10月份开始陆续投产。五、 管理模式秦皇岛32-6油田由中海石油(中国)有限公司秦皇岛32-6作业分公司与美国雪弗龙-德士古公司合资共同

4、开发。其中中方控股75.5%,美方控股24.5%,作业者为秦皇岛32-6作业分公司。秦皇岛32-6/渤中作业分公司的管理模式比较特殊。在油田划分上,秦皇岛32-6/渤中作业分公司有秦皇岛32-6和秦皇岛32-6两个油田,两个油田分别属于秦皇岛作业公司和渤中作业公司。在人员配制上,秦皇岛作业公司和渤中作业公司在海上使用两套人员进行生产作业,而在陆地管理上,秦皇岛32-6油田和秦皇岛32-6油田只使用一套人员进行管理。在油田的海上管理上,QHD32-6油田由中方担任生产者和管理者,由美方派出顾问进行技术指导与协助管理。六、 生产模式秦皇岛32-6油田采油方式为电潜泵采油。七、 集输模式秦皇岛32-

5、6油田是海上浮式生产储油轮(FPSO),海上原油处理合格后,通过货油轮间歇输走。八、 集输工艺描述原油外输程序包括:油轮系泊、软管连接、输油操作、回收软管、回收系泊缆、冲洗软管、软管充入惰气等几个阶段。1 油轮系泊(1) 当运油轮与FPSO取得联系后,指令运油轮在距FPSO单点1海里附近抛锚。(2) 确认运油轮所要装载的油量、最大装油速率等内容。(3) 根据当时的气象条件、海况及潮汐(流)等,由引水员决定靠泊时间,并通知油轮作好准备。(4) 引水员去油轮指挥靠泊,从引水员到达油轮到油轮将油船磨擦链卡入止链器为止,整个系泊过程及离泊过程包括拖轮的调度全部由引水员指挥。油轮系泊至少需要两条拖轮。下

6、述过程仅参考,系泊时听从引水员统一指挥。1.5在引水员的引航下油轮向FPSO尾部接近,当运油轮距FPSO半海里时,一条拖轮将拖缆一端送到油轮尾部,并系好缆后向相反方向以慢速拖动油轮。(5) 当油轮距FPSO船尾小于200m时,用抛绳枪将系泊引缆打到油轮船头。(6) 操纵系泊绞车,将系泊缆全部放出。(7) 在油轮继续向FPSO微速行驶的过程中,操纵绞车,将引缆收至绞车滚筒。特别注意,引缆不能受力。(8) 继续收缆绳,直到磨擦链到达止链器,卡好止链器并用销子固定。用钢丝绳将磨擦链固定至缆桩,系泊结束。在系泊的过程中,油轮受风、流的影响,有可能需要另一条拖轮协助系泊。(9) 将应急控制盘上的液压管线

7、连接到系泊绞车上,用于外输过程应急释放用系泊缆。2 软管连接(1) 另一条拖轮靠近船尾右舷,用抛绳器将系软管的引缆抛至拖轮。(2) 操纵软管绞车,慢慢放出软管。直至放出全部软管。(3) 拖轮利用船首绞车收紧引缆,直至提升软管的钢丝绳至甲板边缘。(4) 拖轮慢慢拖动软管至油轮右舷船中附近的吊车下面。(5) 油轮利用吊车交软管吊至管汇处。(6) 将液压软管连接到软管绞车上。外输过程中用于应急释放。(7) 油轮连接外输软管,并将软管用吊带固定。(8) 打开外输软管末端蝶阀并锁定。(9) 运油轮作装油准备,倒通相关阀门。准备工作结束后,向FPSO中控发出装油指令。3 输油操作(1) 当油轮软管连接好后

8、,通知FPSO有关人员就位,按中控指令倒通相应阀门。(2) 接到输油指令后,起动一台外输泵及一台流量计,打开外输泵出口阀门,以最低流量约200kL/h的速度开始向运油轮输油及输油管线排气。(3) 检查外输泵、液压动力单元工作是否正常,甲板管线有否漏泄,从中控和现场核实外输泵的出口压力及油温,同时油轮确认原油进舱。(4) 当热油已经到达油轮后,油轮发出提高装油速度至最大装油速率的指令。(5) FPSO中控指令向油舱充入惰气。按外输计划,依次起动其它货油泵及流量计,慢慢提高外输速率直到最大速率。检查外输泵,流量计工作是否正常,甲板管线有否漏泄。(6) 按外输计划进行调载作业,保持船体的稳性和平衡。

9、(7) 定期巡检并记录相关数据,定期与运油轮联系,互相通报情况并核对外输量。(8) 注意观察油输与FPSO的相对位置,系泊缆拉力,软管状态等,发现异常及时报告中控相关人员,如有必要按下应急按钮停止外输。特别是恶劣天气情况更应该引起注意。(9) 当环境条件恶劣到影响外输时,及时通报油矿总监,由总监做出终止外输的决定。(10)外输后期按计划降低外输速度,当达到预定外输量后停止外止外输。停止计量装置,关闭所有阀门。4 回收软管(1) 输油结束后运油轮关闭外输软管蝶阀,将外输软管从管汇上拆掉,打上盲板,放入水中。并通知FPSO相关人员。(2) 起动尾输油系统液压泵。(3) FPSO人员操纵软管绞车和排

10、管器,慢慢回收软管。直至全部软管收至绞车。5 回收系泊缆(1) 运油轮人员起动绞车液压泵,打开止链器,慢慢将系泊缆放入水中。并通知FPSO人员。继续放系泊缆直至全部放入水中。(2) FPSO人员接到通知后,根据系泊缆的实际状态,操纵系泊绞车和排缆器回收系泊缆。直至将全部系泊缆收到绞车上。6 油输离泊(1) 油轮在将外输软管和系泊缆全部放水中后进行离泊作业。离泊作业在引水员的指挥下进行。(2) 油输远离FPSO及小平台后解掉尾拖缆,油轮启航。(3) 拖轮回收尾拖缆,靠FPSO,FPSO人员将尾拖缆吊到FPSO。九、 生产井数、转注井数、水源井数秦皇岛32-6油田钻井总数164口,其中生产井144

11、口,注水井14口,水源井数6口。井口温度:4869;井口压力:2.29.4MPa。十、 生产与集输现状目前秦皇岛32-6油田日产液量:14900m3/d,其中日产油量:4800m3/d,日产水量:10100m3/d,日产气量:10500m3/d。十一、 油、气、水及注水流程的设备性能、参数及流程启动和关断程序等1 原油系统设备结构、工作原理及设计/操作参数1.1 V-101自由水分离器:(350KPaA,5070)由分布器、一个油槽、一个水槽以及栅板等部件组成。(化学法、沉降法)图3-2 一级分离器内部结构示意图油气水混合物进入自由水分离器后,首先进行气液分离,气体流到火炬系统燃烧,液体经分布

12、器进入罐体,然后在栅板作用下平推前进,在密度差作用下油水分离后,底部水压入水槽后排到水舱,上部油相及乳化层进入油槽后流到V-102。以下是自由水分离器操作工艺参数。表3-1 V-101A/B操作工艺参数V-101A/B供货商兰州石油机械研究所设备位号FPSO-V-101A/B撬块名称游离水分离器罐撬块尺寸19000×6000×8100mm检验机构DNV介质水/油/天然气制造日期2000.12操作压力0.25Mpa设计压力0.6MPa温度5070设计温度100操作重量262790kg试验压力0.75MPa制造厂名水山金重空净重量85920kg1.2 V-102热处理器(130

13、KPaA,8593)由热处理预热器、油槽、水槽组成,利用提高温度降低原油粘度,使沉降速度加快,增加了油水密度差,并且削弱了油水界面膜强度,有利于破乳。图3-3 二级分离器内部结构示意图以下是热化学处理器V-102A/B操作参数。表3-2 V-102A/B操作参数表V-102A/B供货商兰州石油机械研究所设备位号FPSO-V-102A/B撬块名称原油热处理罐撬块尺寸19000×6000×8100mm检验机构DNV介质水/油/天然气制造日期2000.12操作压力0.03MPa设计压力0.6 MPa温度6593设计温度120操作重量308500kg试验压力0.75MPa制造厂名水

14、山金重空净重量98500kg1.3 V-103电脱水器(700kPaA/125;目前600 kPaA/88120)由鼠笼式电极组成(DC&AC)。直流电能维持一定电场强度并保持电场方向不变,水滴便产生定向移动,水滴邻近部分带有异性电荷,互相碰撞机会增加,水滴保护膜被击穿,脱水效果提高。交流电场由于电场强度波动,水滴界面膜受到震荡力较大,使脱出水水质清澈,水中含油量较少,两者同时使用可达到很好的效果。电极中间电场强,两边弱,在液体流动过程中水不断下沉,原油平推前进,越往后鼠笼电极电场越强,脱水效果越好。图3-4 QH32-6油田电脱水器内部结构示意图 1、3电极一样;2、4电极一样;内强

15、外弱以下是电脱V-103A/B操作工艺参数。表3-3 V-103A/B操作工艺参数表V-103A/B供货商中国石化集团洛阳石油化工工程公司设备位号FPSO-V-103A/B撬块名称电脱水撬块尺寸19000×6000×6000mm检验机构DNV介质水/原油制造日期2000.1操作压力0.6 MPa设计压力0.95MPa·g操作温度125设计温度160操作重量337689kg试验压力1.19 MPa制造厂名中国石油天然气第一建设公司空净重量126807kg表表在自由水分离器和电脱之间还有热交换器HE-101A/B/C/D。热交换器的操作工艺参数见下表。表3-4 HE-

16、101A/B/C/D操作工艺参数表HE-101A/B/C/D产品编号R00-19管程壳程容器类型一类换热器 Catgory 1 Heat Exchanger设计压力0.6MPa1.1MPa产品标准GB150-1998 GB151-89耐压试验压力0.9MPa1.65MPa容器净重23019kg 最高工作压力0.7MPa0.25MPa功率2750kW设计温度160160换热面积925m2腐蚀余量3mm3mm折流板间距300mm介质原油原油许可证编号RZZ黑-009-04 第703研究所CSIC制造日期Oct-00设备编号FPSO-HE-101A/B/C/D注册编号检验机构DNV注:本设备须经当地

17、锅炉压力容器安全监察机构登记注册,并发给注册编号后方能投入使用电脱入口加热器H-102A/B/C/D的操作工艺参数见下表。表3-5 加热器H-102A/B/C/D操作工艺参数表H-102A/B/C/D产品编号R00-23管程壳程容器类型一类换热器 Catgory 1 Heat Exchanger设计压力1.15Mpa1.15Mpa产品标准GB150-1998 GB151-89耐压试验压力31.725Mpa容器净重5879kg最高工作压力0.4Mpa0.8Mpa功率5300kW设计温度250160换热面积192m2腐蚀余量3mm3mm折流板间距380mm介质热介质油原油许可证编号RZZ黑-009

18、-04 第703研究所CSIC 哈尔滨透平设备总厂制造日期2000.1设备编号FPSO-H-102A/B/C/D注册编号检验机构DNV另外,海水冷却器WC-101A/B的操作工艺参数见下表。表3-6 海水冷却器WC-101A/B操作工艺参数表WC-101A/B产品编号R00-17管程壳程容器类型一类换热器 Catgory 1 Heat Exchanger设计压力0.6MPa1.1MPa产品标准GB150-1998 GB151-89耐压试验压力0.9MPa1.375MPa容器净重8820kg 最高工作压力0.25MPa0.35MPa功率3259KW设计温度160160换热面积239m2腐蚀余量3

19、mm折流板间距200mm介质海水原油许可证编号RZZ黑-009-01 第703研究所CSIC 哈尔滨透平设备总厂制造日期2000.1设备编号FPSO-WC-101A/B注册编号检验机构DNV2 天然气系统设备结构、工作原理及设计/操作参数的2.1 燃料气系统从自由水分离器分离出来的伴生气流到燃料气洗涤器V-201(正常操作条件为340kPaA/5075,处理能力为9283m3/h)。除去气中夹带的液滴和大的固体的颗粒,大部分处理过的气体将作为热介质锅炉的燃料气。另外一小部气体作为水处理系统的密封气,多余的气体进入火炬燃烧系统。2.2 火炬燃烧系统:火炬燃烧系统用于接收和处理各种紧急情况下如:工

20、艺流程不稳定紧急释放、关断以及油气处理系统持续泄放出的碳氢化合物气体,该系统主要由火炬头X-551、火炬分液罐V-501、火炬点火盘和火炬分液罐泵P-501A/B组成。最大处理气量为9283m3/h.压力释放系统释放出的液体和碳氢化合物气体首先汇集到火炬分液罐V-501(正常操作条件为110kpaA/50-70)进行气液分离,分离出的气体通过火炬臂到火炬头燃烧,分离出的液体通过液位开关控制P-501A/B排放到污油舱。图3-5 QHD32-6油田火炬系统流程示意图3 生产水系统流程设备结构、工作原理及设计/操作参数3.1 V-301斜板除油器:(300kPaA/5070)由撇油管、隔板、沉砂室

21、、导流板、组合板等构成。含油污水进入斜板除油器后,其中较大固体颗粒首先在隔板前沉积下来,污水则溢过隔板穿过波纹板间孔隙,由于油比水轻,油滴向上浮起在波纹板底面上聚结在一起形成油膜并延波纹板向上移动,在其顶端形成较大油滴浮到污水表面,最后经上部排放口排到开排罐。图3-6斜板除油器断面图3.2 V-302气悬浮分离器:(110130kPaA/5070)由刮渣板、浮渣槽、堰板等构成。向污水中加入气体(一般为氮气或天然气),使污水中的乳化油或细小固体颗粒附着在气泡上,随气泡浮到水面,然后采用机械方法撇去上层油,实现油水分离。3.3 F-301核桃壳过滤器:图3-7 核桃壳过滤器断面图水从上部向下部流动

22、,经过蛇纹石、核桃壳等滤料滤掉污水中小颗粒油滴及悬浮物。4 关断和启动程序4.1 应急关断程序4.1.1 应急关断系统简述秦皇岛32-6油田共有6座井口平台单点SPM和生产浮式油轮。上述几部分各有一套控制系统。各井口平台单点通过扩频微波与FPSO的控制系统保持通讯。每套控制系统按功能可以分为:火气探测报警、应急关断和工艺过程控制系统。整个控制系统包括FPSO上的一个MASTER控制系统(MCS)和每个井口平台及单点上的BRANCH控制系统。FPSO为控制中心,可以监控所有的井口平台上的生产状况,而每个井口平台通过扩频微波与FPSO进行通讯。每套控制系统按功能可分为工艺过程控制系统(PCS)和设

23、施保护系统(FPS),FPS又分为应急关断系统(ESD)和火气探测与控制系统(F&GS)。另外,在SPM还有一套自己独立的控制系统,它由位于Hose Deck上的一个基于SAFEGUARE410系统的控制盘和一个在Access Deck的遥控I/O箱组成,按功能也被分为PCS、ESD和F&GS。遥控I/O箱通过RS485串行通讯线把Access Deck上的各种信号送至控制盘,控制盘再通过冗余的RS485串行通讯线与FPSO的MCS通讯。所有的状态信号和报警信号也在MCS显示。每个系统的FPS部分的控制核心都采用ABB公司SAFEGUARD 400系列,控制器为Advant C

24、ontroller415,PCS部分采用AC450控制器。其设计按照1OO2D的标准(one out of two system with active self-test),即两套完全独立的控制系统同时并联运行,可靠性较高。另外一个特点是将常规的火/气探测及控制系统与ESD系统集成一起,构成FPS(Facility Protection System)。它接受现场的压力、温度、液位开关、手动开关、UV/IR、HEAT、SMOKE探测器、口控制盘(井口平台)的信号,根据一定的安全条件进行应急关断并启动相应的消防系统,从而实现对人身安全和生产设施的保护。总体上讲,FPSO、SPM以及井口平台的E

25、SD系统均分为1、2、3、4共四个级别。1级为弃平台关断,2级为火灾及可燃气体泄漏关断,3级为工艺流程关断,4级为单元关断。ESD系统均采用“故障安全型”设计,即系统的检测端和执行端均采用正常时带电,故障时失电的原则,以保证系统的稳定可靠。4.1.2 FPSO应急关断系统的级别及内容FPSO上的ESD系统分为1、2、3、3A、3B、4级关断。1级为弃平台关断,2级为火灾及可燃气体泄漏关断,3级为全部工艺流程关断,3A级为原油处理工艺系列A关断,3B级为原油处理工艺系列B关断,4级为单元关断。 (1) FPSO ESD 1级关断ESD 1 级关断为弃平台关断。它只能由位于中控盘上的手动按钮HS-

26、1-1_FPSO,直升机甲板上的手动按钮HS-1-2_FPSO、HS-1-3_FPSO,救生艇旁的手动按钮HS-1-4_FPSO、HS-1-5_FPSO触发。1级关断的同时引起2、3、3A、3B、4级关断,并同时造成WHPA/B和SPM上的1级关断。本级关断由位于中控盘上的手动按钮HS-1-6_FPSO进行复位。1 级关断必须是在平台上发生火灾和严重天然气泄漏无法扑救,以及发生不可抗拒的自然灾害等情况下由油矿总监或油矿总监专门指定人员发布实施。该级关断具体内容见表3-7:表3-7 FPSO ESD 1级关断关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-1-1 _FPSOHS-1-2 _FPSOHS-

27、1-3 _FPSOHS-1-4 _FPSOHS-1-5 _FPSOFPSO 1级关断FPSO 2级关断FPSO 3级关断FPSO 3A级关断FPSO 3B级关断FPSO 4级关断WHPA 1级关断WHPB 1级关断SPM 1级关断HULL PART 1级关断原油处理系统A/B 系列燃料气处理系统火炬及应急放空系统生产水处理系统化学药剂注入系统注水系统主电站及重油处理系统热介质锅炉及附属设施空气压缩机(By HULL)惰气发生器及附属设施电伴热系统应急发电机(延迟30分钟)(By HULL)UPS系统(延迟30分钟)(By HULL)原油外输计量及货油泵系统(By HULL)说明:在关断内容一栏

28、中只列出了FPSO的具体内容,井口平台以及SPM将在相应章节中列出。(2) FPSO ESD 2级关断ESD 2级关断为火灾和天然气泄漏关断。它可由中控盘上手动按钮HS-2-1_FPSO以及从火灾控制逻辑发出的9个关断信号源ESD-LEVEL2_(1)ESD-LEVEL2_(9)(这9个信号由手动报警站、CO2释放站、及各种火气烟热探头引起的内部关断逻辑发出)来触发;另外,SPM传来的2级关断信号也会引起FPSO 2级关断;当CCR发生火灾时会由F&GS(Hull part)发出2级关断信号ESD-LEVEL2_HULL给FPSO。2级关断的同时引起3、3A、3B、4级关断,并同时造成

29、WHPA的3A级、WHPB的3级和SPM上的3级关断。该级关断具体内容见表3-8: 表3-8 FPSO ESD 2级关断关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-2-1_FPSOFPSO 2级关断FPSO 3级关断FPSO 3A级关断FPSO 3B级关断FPSO 4级关断WHPA 3A级关断WHPB 3级关断SPM 3级关断相同部分原油处理系统A/B 系列燃料气处理系统火炬及应急放空系统生产水处理系统化学药剂注入系统注水系统电伴热系统原油外输计量及货油泵系统(By HULL)惰气发生器及附属设施热介质锅炉及附属设施ESD-LEVEL2_(1)a.同“相同部分”b.且还关断:主电站(不包括附属设施

30、)c.但不放空:游离水分离器、燃料器分液罐、 原油加热器处理器、电脱水器ESD-LEVEL2_(2)同上ESD-LEVEL2_(3)同上ESD-LEVEL2_(4)同“相同部分”ESD-LEVEL2_(5)a.同“相同部分”b.且还关断:日用合格油罐、HFO沉降罐、HFO日用罐c.还放空:游离水分离器、燃料器分液罐ESD-LEVEL2_(6)a.同“相同部分”b.且还放空:原油加热器处理器ESD-LEVEL2_(7)a.同“相同部分”b.且还放空:电脱水器ESD-LEVEL2_(8)同“相同部分”ESD-LEVEL2_(9)a.同“相同部分”b.且还关断:惰气发生器及附属设施、热介质锅炉及附属

31、设施(日用合格油罐除外)ESD-LEVEL2_SPMa.同“相同部分”b.但不关断电伴热系统ESD-LEVEL2_HULLa.同“相同部分”b.且还关断:惰气发生器及附属设施、热介质锅炉及附属设施、日用合格油罐、HFO沉降罐、HFO日用罐c.还放空:游离水分离器、燃料器分液罐、原油加热器处理器、电脱水器说明:在关断内容一栏中只列出了FPSO的具体内容,井口平台以及SPM将在相应章节中列出。(3) FPSO ESD 3级关断ESD 3级关断为整个工艺流程的生产关断。它将整个平台的生产系统全部关断,同时引起3A、3B及4级关断,并同时造成WHPA的3A级、WHPB的3级和SPM上的3级关断。它可由

32、中控盘上的手动按钮HS-3-1_FPSO触发外,还由主要公用/工艺设施的异常信号触发,如仪表气压力LL、自SPM来的管线压力HH&LL、SPM三条油相海管全部关闭、火炬分液罐液位LL、原油处理工艺AB双系列均关断、主电站失电、任意2台热介质锅炉COMMON SHUTDOWN。该级关断具体内容表3-9:表3-9 FPSO ESD 3级关断关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-3-1_FPSOUA-MAIN_POWER_FPSOPALL-7?PAHH-7114PALL-7114LAHH-75313A和3B级关断均发生LAHH-7101SPM上SDV8111A/B/C全部关闭任意两台热介质

33、锅炉S/DFPSO 3级关断FPSO 3A级关断FPSO 3B级关断FPSO 4级关断WHPA 3A级关断WHPB 3级关断SPM 3级关断原油处理系统A系列原油处理系统B系列燃料气处理系统污水处理系统化学药剂处理系统注水系统火炬分液罐转液泵(FPSO-P-501A/B)说明:在关断内容一栏中只列出了FPSO的具体内容,井口平台以及SPM将在相应章节中列出。(4) FPSO ESD 3A级关断ESD 3A级关断为油处理工艺系列A生产关断。它将整个平台的油处理工艺生产系统全部关断,同时引起油处理工艺系列A的4级关断以及WHPA 平台3A级关断。它可由控制柜上手动按钮HS-3A-1_FPSO触发外

34、,还由工艺流程中所配备的压力、温度、液位等各种检测开关触发。如:游离水分离器A压力HH/LL、油/水液位HH、原油加热处理器A压力HH/LL、油相液位HH/LL、水相液位HH、电脱水器A压力HH/LL、水相液位HH/LL、油相液位LL、电脱变压器A公共故障、ABC任意两台电脱水器供给泵S/D。由于FPSO工艺处理系统设计有两种不同的流程工况,并且两种工况差异较大(在第二种工况电脱水设备停运),因此设计了两套ESD 3A级关断。两套ESD系统的切换由控制盘上的硬开关实现。( 注:第二种工况在其它ESD级别的体现只是取消了电脱水系统的各个输入输出,其它并没有大的影响,因此这里只列出3A、3B级的两

35、种工况的不同,其它暂不列出。)该级两种工况的关断具体内容见表3-10和表3-11:表3-10 FPSO ESD 3A级关断(第一种工况)关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-3A-1_FPSOPAHH-7112APALL-7112ALAHH-7111ALAHH-7112APAHH-7132APALL-7132ALAHH-7131ALALL-7131ALAHH-7132APAHH-7165APALL-7165ALALL-7161ALAHH-7162ALALL-7162AUA-7161AUA-7163AABC任意两台电脱水器供给泵S/DFPSO 3A级关断WHPA 3A级关断FPSO 4级关断(

36、Oil Series A)SDV-7112ALV-7111ALV-7112APV-7111ALV-7132ATV-7131ATV-7132APV-7131AFPSO-P-101A/B/CFPSO-CP-103A1/A2LV-7141ATV-7151ALV-7161AESD-LEVEL3A_FPSO (Oil Series A)ESD-LEVEL3A_WHPA说明:在关断内容一栏中只列出了FPSO的具体内容,井口平台将在相应章节中列出。(5) FPSO ESD 3B级关断ESD 3B级关断为油处理工艺系列B生产关断。它将整个平台的油处理工艺生产系统全部关断同时引起油处理工艺系列B的4级关断以及W

37、HPA 平台3A级关断。它可由控制柜上手动按钮HS-3B-1_FPSO触发外,还由工艺流程中所配备的压力、温度、液位等检测开关触发。如:游离水分离器B压力HH/LL、油/水液位HH、原油加热处理器B压力HH/LL、油相液位HH/LL、水相液位HH、电脱水器B压力HH/LL、水相液位HH/LL、油相液位LL、电脱变压器B公共故障、DEF任意两台电脱水器供给泵S/D。在此工艺处理流程中也有两种不同的流程工况,相应的也有两套ESD 3B级关断。该级两种工况的关断具体内容见表3-12和表3-13:表3-11 FPSO ESD 3A级关断(第二种工况)关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-3A-1_F

38、PSOPAHH-7112APALL-7112ALAHH-7111ALAHH-7112ALALL-7112APAHH-7132APALL-7132ALAHH-7131ALAHH-7132AABC任意两台电脱水器供给泵S/DFPSO 3A级关断WHPA 3A级关断FPSO 4级关断(Oil Series A)SDV-7112ALV-7111APV-7111ALV-7131ALV-7132ATV-7131ATV-7132APV-7131AFPSO-P-101A/B/CTV-7151ALV-7141ESD-LEVEL3A_FPSO (Oil Series A)ESD-LEVEL3A_WHPA说明:在关

39、断内容一栏中只列出了FPSO的具体内容,井口平台将在相应章节中列出。(6) FPSO ESD 4级关断ESD 4级关断级别最低,通常也叫做单元关断。可以通过操作站键盘手动启动,也可以由系统所配备的压力、温度、液位检测开关动作来自动实现,单元关断只将单个设备或者单个公用系统隔离出来实行关断,不会影响整个工艺流程的正常运行。在此4级关断中,应注意的是在FPSO的注水管汇出口压力HH/LL时引起的ESD-WHPA-IW和ESD-WHPB-IW会造成WHPA、WHPB的注水系统关断(仅是4级关断)。由于此级关断I/O节点繁多,这里不一一列出,详情见后面所附的关断试验表格。4.1.3 SPM应急关断系统

40、的级别及内容SPM上的 ESD系统分为1、2、3、4四个级别。1级为弃平台关断,2级为火灾及可燃气体泄漏关断,3级为工艺流程关断,4级为单元关断。l SPM ESD 1级关断ESD 1 级关断为弃平台关断。它只能由位于Hose Deck上的中控盘内的手动按钮HS-1-SPM2,Hose Deck上的手动按钮ESD-8311B,Access Platform上的手动按钮ESD-8411B、ESD-8711B,Turntable Deck上的手动按钮ESD-8611B,Manifold Deck上的手动按钮ESD-8221B触发。同时FPSO传来的1级关断信号也引起SPM的1级关断。SPM上1级关

41、断的同时引起2、3、4级关断。此级关断会造成SPM上的三条油管关断阀关闭,当三阀均关闭时会引起FPSO的3级关断,从而会造成WHPA的3A级关断和WHPB的3级关断。本级关断由位于中控盘内的手动按钮HS-1-SPM3进行复位。表3-12 FPSO ESD 3B级关断(第一种工况)关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-3B-1_FPSOPAHH-7112BPALL-7112BLAHH-7111BLAHH-7112BPAHH-7132BPALL-7132BLAHH-7131BLALL-7131BLAHH-7132BPAHH-7165BPALL-7165BLALL-7161BLAHH-7162BL

42、ALL-7162BUA-7161BUA-7163BDEF任意两台电脱水器供给泵S/DFPSO 3B级关断WHPA 3A级关断FPSO 4级关断(Oil Series B)SDV-7112BLV-7111BLV-7112BPV-7111BLV-7132BTV-7131BTV-7132BPV-7131BFPSO-P-101D/E/FFPSO-CP-103B1/B2LV-7141BTV-7151BLV-7161BESD-LEVEL3B_FPSO (Oil Series B)ESD-LEVEL3A_WHPA说明:在关断内容一栏中只列出了FPSO的具体内容,井口平台将在相应章节中列出。表3-13 FPS

43、O ESD 3B级关断(第二种工况)关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-3B-1_FPSOPAHH-7112BPALL-7112BLAHH-7111BLAHH-7112BLALL-7112BPAHH-7132BPALL-7132BLAHH-7131BLAHH-7132BDEF两台电脱水器供给泵S/DFPSO 3B级关断WHPA 3A级关断FPSO 4级关断(Oil Series B)SDV-7112BLV-7111BPV-7111BLV-7131BLV-7132BTV-7131BTV-7132BPV-7131BFPSO-P-101D/E/FTV-7151BLV-7141BESD-LEVEL

44、3B_FPSO (Oil Series B)ESD-LEVEL3A_WHPA说明:在关断内容一栏中只列出了FPSO的具体内容,井口平台将在相应章节中列出。1 级关断必须是在平台上发生火灾和严重天然气泄漏无法扑救,以及发生不可抗拒的自然灾害等情况下由油矿总监或油矿总监专门指定人员发布实施。该级关断具体内容见表3-14:表3-14 SPM ESD 1级关断关断原因引起的相应关断级别关断内容HS-1-SPM2ESD-8311BESD-8411BESD-8611BESD-8711BESD-8221BESD-LEVEL1_FPSOSPM 1级关断SPM 2级关断SPM 3级关断SPM 4级关断*FPSO

45、 3级关断*WHPA 3A级关断*WHPB 3级关断SDV-8111ASDV-8111BSDV-8111CSDV-8121SDV-8411BSDV-8411CXV-8412BXV-8412CESD-HPUESD-EH-511ESD-P-511ESD-PLC说明:在关断内容一栏中只列出了SPM的具体内容,其它位置将在相应章节中列出。* 为间接导致的关断(下同)表3-15 SPM ESD 2级关断关断原因引起的相应关断级别关断内容ESD_LEVEL2_SPM3FPSO 2级关断SPM 3 级关断SPM 4 级关断*FPSO 3级关断*WHPA 3A级关断*WHPB 3级关断SDV-8111ASDV

46、-8111BSDV-8111CSDV-8121SDV-8411BSDV-8411CXV-8412BXV-8412CESD-HPUESD-EH-511ESD-P-511说明:在关断内容一栏中只列出了SPM的具体内容,其它位置将在相应章节中列出。(2) SPM ESD 2级关断ESD 2级关断为火灾和天然气泄漏关断。它由火灾控制逻辑发出的一个关断信号源ESD_LEVEL2_SPM3(这个信号由各个手动报警站及各种火气烟热探头引起的内部关断逻辑发出)来触发;2级关断的同时引起SPM上3、4级关断。此级关断会造成SPM上的三条油管关断阀关闭,当三阀均关闭时会引起FPSO的3级关断,从而会造成WHPA的

47、3A级关断和WHPB的3级关断。该级关断具体内容见表3-15(3) SPM ESD 3级关断ESD 3级关断为整个工艺流程的生产关断。它将整个平台的生产系统全部关断,同时引起SPM上的4级关断。此级关断会造成SPM上的三条油管关断阀关闭,当三阀均关闭时会引起FPSO的3级关断,从而会造成WHPA的3A级关断和WHPB的3级关断。此级关断可由位于Hose Deck,Turntable Deck,manifold Deck,Access Platform No1 / No2甲板上的5个控制按钮来触发外,还可由FPSO传来的3级关断信号来触发,SPM上工艺流程中的压力、温度、液位等检测开关的非正常信

48、号并不触发3级以上(含3级)的关断。该级关断具体内容见表3-16:表3-16 SPM ESD 3级关断关断原因引起的相应关断级别关断内容LEVEL_3_ ESD_SPM(from FPSO)ESD-8311AESD-8411AESD-8611AESD-8711AESD-8221ASPM 3级关断SPM 4级关断*FPSO 3级关断*WHPA 3A级关断*WHPB 3级关断SDV-8111ASDV-8111BSDV-8111CSDV-8121SDV-8411BSDV-8411CXV-8412BXV-8412C说明:在关断内容一栏中只列出了SPM的具体内容,其它位置将在相应章节中列出。(4) SP

49、M ESD 4级关断ESD 4级关断级别最低,通常也叫做单元关断。可以由系统所配备的压力、温度、液位检测开关动作来自动实现,单元关断只将单个设备或者单个公用系统隔离出来实行关断,不会影响整个工艺流程的正常运行。此级关断海管的压力温度的分别异常会造成SPM上的海管(三条油管线和三条水管线)分别关闭,也会分别造成WHPA、WHPB的相应级别关断。该级关断具体内容见表3-17:表3-17 SPM ESD 4级关断关断原因引起的相应关断级别关断内容PAHH-8111APALL-8111ATSHH-8111ASPM 4级关断FPSO和平台的关断见右栏SDV-8111AESD-LEVEL3A_WHPAES

50、D-LEVEL3_WHPBPAHH-8111BPALL-8111BTSHH-8111BSDV-8111BESD-LEVEL3A_WHPDESD-LEVEL3_WHPCPAHH-8111CPALL-8111CTSHH-8111CSDV-8111CESD-LEVEL3A_WHPFESD-LEVEL3_WHPEPAHH-8121PALL-8121TSHH-8121SDV-8121PAHH-8411APALL-8411ASDV-8411BFPSO-P-401A/B/C/DSDV-7421ESD-WHPA-IWESD-WHPB-IWESD-WHPC-IWESD-WHPD-IWESD-WHPE-IWESD

51、-WHPF-IWPAHH-8411BPALL-8411BSDV-8411CESD-WHPC-IWESD-WHPD-IWPAHH-8411CPALL-8411CSDV-8411CESD-WHPE-IWESD-WHPF-IWFPSO_OPEN_SDV8411BSDV-8411B (OPEN)XV-8412B (CLOSE)FPSO_OPEN_SDV8411CSDV-8411C (OPEN)XV-8412C (CLOSE)4.1.4 ESD应急关断系统功能实验前的必备条件(1)所有与ESD应急关断有关的工艺、机械、电气、仪表设备安装完毕,通过单机调试,保证与ESD系统的接线正确,达到完好能用的状态。

52、(2)全部的现场仪表均应由有资格的单位进行标定,并应提供标定证书和标定数据表。(3)全部的检测仪表和关断仪表都必须达到完好的状态。(4)应急关断系统和火气探测报警系统调试验收合格。(5)中央控制室的指示、声光报警及打印功能调试正常,并通过验收。(6)实验人员必须熟悉整个中控系统的操作,并能准确迅速的进行关断复位。(7)工艺流程中的仪表控制回路通过验收、运行正常。4.1.5 应急关断系统功能试验范围(1)实验总原则:将FPSO、SPM、WHPA-F的ESD系统全部功能逐一不漏的进行实验,以确保ESD应急关断系统的逻辑正确。(2)实验的顺序1) FPSO、SPM、WHPA-F的应急关断实验可以同时

53、进行,当每座平台的应急关断实验结束后,再实验平台之间相互引起的关断。2)各个ESD关断系统实验时按照关断级别由低到高,即4、3、2、1的顺序进行实验。在同一级别关断功能实验中,按照应急关断系统框图的顺序进行。4.1.6 应急关断系统试验步骤及项目4级设备关断实验时,逐一的触发引起4级关断的仪表信号,对照逻辑框图,检查实验结果是否相同。3级生产关断实验时,首先实验3级关断直接关断的设备,其次再实验能引起4级关断的设备。由于4级关断已经结束,故而3级关断触发的4级关断只需抽取其中几项实验即可。2级关断为火灾关断,由于2级关断实验前,3级关断已结束,因此2级关断所引起的3级关断只需抽取其中几项进行实

54、验即可,但2级关断所单独引起的其他设备关断,必须逐个进行实验。对于消防盘的具体触发信号及触发结果,参考F&G系统逻辑图及试验表格,在此就不赘述。当4、3、2级关断进行完毕后,实验1级关断就比较顺利了,只需抽取4、3、2级关断中的几项观察是否正确动作即可,此外,仍需实验仅1级关断能引发的关断项目。1级关断涉及关断设备多,尽量做到实验一次成功。实验时,启动一次关断信号就可以,对于其他关断信号,只需模拟实验即可。当每座平台的应急关断实验结束后,进行平台之间引起的相互关断。由于每座平台的应急关断实验已结束,因此引起的相互关断只需启动相关的关断信号,抽取部分关断结果,根据逻辑框图验证其正确性即可。4.2 启动程序4.2.1 油气流程(具体的开井所涉及的电潜泵和井口控制盘操作步骤另行描述)(1) 油流程:油海管SPM-PR-101A单点油管汇油路软管FPSO-V-101AFPSO-HE-101ABFPSO-V-102AFPSO

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