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“苏拉”不走寻常路?海上平台淡定迎风

CNOOC 中国海油 2023-09-28


台风,一种强大而深厚的热带气旋

夏秋季节常见于西北太平洋

从卫星云图上看

它是常常拥有温柔名字的白色旋涡



在地面则是破坏力惊人的风暴




任性的台风还经常神出鬼没

今年的第9号台风“苏拉”

昨天凌晨以强台风级别

登陆广东珠海金湾区

成为今年来登陆广东的最强台风




9月2日早8:30金湾拍摄画面


而登陆“撒野”之前

它已经在海上打了一通“醉拳”


走位这么“6”你咋不上天呢

哦,已经在天上了


面对行踪不定的台风

本着“十防十空也要防”的原则

所有可能受到台风影响区域的

海上油气田作业人员

已于8月31日全部安全撤离

但是!

许多海上油气生产设施

却并没有“下班”

身处直面台风的最“前线”

他们还在以台风生产模式

“硬气”地持续生产

什么是台风生产模式?


台风生产模式,是指在台风来临时,海上平台人员全部撤离到陆地后,通过“复制”到陆地的中控系统远程操作站对海上平台进行远程操控生产,控制信号通过卫星这个“超级WiFi”进行传输,进而达到台风期间少停产甚至不停产的目的,本质上是提升平台自动化、智能化程度,实现短期无人化生产。

要知道

南海东西部油气田的生产设施

平均每年会受2~3次台风影响

每次人员从撤离到回到岗位

需要约3天时间

而一个油田一天的产量有数千桶

气田单日产量则有数百万立方米

台风生产模式每运行一天

带来的都是实实在在的油气产量


这么实用的技术咋来的?

今天咱就说道说道


起步早?

 上个世纪就有了! 


“超级WiFi”“远程遥控”

这么高端大气上档次的技术

一定是近些年才有的吧?

说出来你还别不信

海上平台在台风期间

通过陆地远程遥控方式生产的历史

比你想象的要早得多

早在上世纪90年代

南海的第一个气田崖城13-1

就已成功实施了台风生产模式

东南沿海的多个气田紧随其后


崖城13-1气田


气田之所以能这么早实现台风生产模式

有两个重要原因


01

技术的可行性

因为不涉及复杂的液体处理、外输管网,气田的远程遥控生产门槛较低,在安全性、便捷性方面也要优于油田。

02

保供的迫切性

如果气田在台风期间停产,将会直接给下游电厂和其它连续生产用户造成用气缺口。因此,气田实行台风生产模式几乎是必选动作。


技术可行性高

并不意味着实施起来毫无难度

保持通信畅通就是一个较大难点



通信畅通是实现远程操控的基本条件

然而在狂风暴雨中

卫星信号会变得格外脆弱



为此,海油人想过很多办法,包括做好通信网络建设,加大带宽;给卫星信号接收器加装保护罩,防止其被大风吹歪影响信号传输;关闭非必要信号传输防止链路堵塞等,确保陆地操作信号顺利传输至海上平台。



此外,由于不同设施

操作系统、设计方案、所处环境均不同

成功的经验无法简单复制

不同设施的生产人员

都需要进行因地制宜的探索

和持续改进

一个平台和台风生产模式有关的改造

往往多达上百项



风险高?

 整他个方案ABCDE! 


风口夺产的战役中气田步步为营

油田也不甘示弱



2019年,恩平油田作业区

率先开始了油田台风生产模式的尝试

油田实施台风生产模式

和气田最大的区别在于

油田生产关停后

需要对海管内原油用海水进行置换

一旦置换不及时

原油凝固在海管内

疏通将耗费巨大的

时间、人力和物力成本



甚至可能导致

上亿元的海管直接报废

也就是说,无论发生任何情况

这一步骤都必须完成


那么台风期间都有可能发生什么呢?

工程师们分析出了四种工况


01

通信畅通,主发电机正常运转

生产人员可以从陆地远程操控油田生产。当发生超限工况时,作业人员主动远程关停生产,完成海管置换。

02

通信畅通,但主发电机停摆、应急发电机工作

生产人员可以启用应急发电机,远程关停生产,完成海管置换。

03

通信畅通,但主发电机和应急发电机都停摆

可以通过UPS(蓄电池)供电、钻机模块反供电、关断非必要系统节约电力等方式为海管置换系统提供动力,走完必需流程。部分关键阀门为柴油驱动,无需电力也能开闭。

04

通信中断

当海陆通信失联超过10分钟,陆地生产操控人员失去对平台控制,设定好的程序将会自动启动生产关停、海管置换等程序。


我们常将发电机比作油田的“心脏”,中控比作“大脑”。最极端的情况下,油田的“大脑”和“心脏”可能同时“下线”,需要“肢体”自主启动自我保护程序,完成全油田的复杂海管置换流程。


且涉及大量的阀门、泵、管线的流程中若有任何一处没有走通,置换便无法完成。整个项目对自动化程度和系统可靠性要求之高、实施难度之大,可见一斑。



除此之外

现场还可能出现

溢油风险、火灾风险

等诸多问题

生产和设计人员

针对每一个问题

都做出了对应的处置方案

编织出了一张针对缺口的“捕网”


例如在海陆之间建立两条

互为热备的通信链路

最大程度保障通信稳定



找出每一处可以供电、储电的设备

确保必要时能调用这些电力

完成海管置换程序



在每一处“关隘”留足“后路”:

阀门设置多个冗余装置

流程设置多条备用通路

让流程中的油气水

在任何境况下都能峰回路转

安全走通以整个油田为棋盘的

大型“华容道”



2021年10月,台风“圆规”过境,恩平油田首次成功实施了台风生产模式,到目前为止共运行5次,避免原油产量损失超45万桶,为其他油田提供了宝贵经验。


一起上!

 收获的不止是产量! 


今年

“深海一号”超深水大气田

恩平油田新区

流花16-2深水油田群

以及文昌油田的8座生产装置

首次实现了台风生产模式

番禺西江等更多油气田的

台风生产模式改造

也正在如火如荼地进行中

越来越多的油气田

与台风打响了迂回战



去年,白云气田台风模式升级后

实现了产量调节和远程复产等

更复杂的功能

产能从70%提升至100%

得到进一步释放



在这场数十个平台共同参与的大战役中,每处“小战场”都面临着自己独特的问题。恩平新区离FPSO(浮式生产储卸油装置)更远,海管置换时间更长;深水油田需保证水下井口台风期间的正常生产;“深海一号”生产平台需重新确定台风期间凝析油入仓带来的吃水深度变化安全范围……每一项探索都填补了一小块空白,都为海油人迎击台风更添一分底气。

 

“新兵”不断入列、“老将”继续升级

海油人的辛勤付出换来了满满收获


1

 产量攀升 

 

实施台风生产模式后

像流花16-2深水油田

和“深海一号”超深水大气田

这样的产油产气大户

每年可分别避免约

30万桶油

6000万立方米天然气的产量损失



2

 人员素质提升 

 

在这场几乎全员参与的大改造中

生产方操作人员需要

全面熟悉整套流程

深入学习油田整体情况

人员综合素质得到质的提升



 3

 油气田自动化程度提高 

 

各设施、设备的台风生产模式改造

带来油气田自动化程度的显著提高

日常工作也能提质增效

以“海洋石油119”FPSO

生产水系统为例

进行改造前

单人完成整套启动流程操作

需要1.5~2小时

改造后

仅需20分钟便可完成全部流程



值得注意的是

 实现短期无人化生产

并不代表真正的无人化

长期无人化、少人化生产

对智能化水平要求更高

需要更多、更深入的

数据在线监测分析和

生产智能控制技术



目前世界上已经有智能化程度较高的

全自动海上油气平台问世

不仅可以实现远程控制

而且无需现场巡检

每年维保也仅需1~2次



虽然与国际同行尚有差距

但台风生产模式的探索

已经为我国海上油气田

带来了自动化程度的全方位提升

为我国在智能油气田建设方面

追赶国际先进水平打下了坚实基础

海油人与台风的智慧之战

也会一直进行下去




策划|秦怡然

文字|秦怡然 房瑗 岑川 郑浩

图片|孙凤博 信和勇 周雷 岑川 陈晓燕

何骁勇 邱婷 李林虎 余红坤

漫画|李文彬

制作|秦怡然 岑川

责任编辑|秦怡然

监制|张宗鹭


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