渤海小型边际油气田开发电仪讯方案新方法研究.pdf
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1、 49 2023 年 11 月第 50 卷 第 11 期2023 年 11 月Vol.50 No.11Nov.2023天 津 科 技 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY收稿日期:2023-11-010 引 言对于小型边际油气田,一般采用“三一模式”开发,即新建一座无人简易海洋平台,通过铺设一条海底管道和一条海底电缆来实现油田开发。若距离周边依托平台较远,则需铺设海管,费用高且经济效益差,故拟新建一座无人简易井口平台,但由于产量低且依托距离远,铺设海缆引电或自设电站供电均造成较大工程投资。面对此类开发项目,只有打破常规,采用新技术、新方法才能降低投资和提升效益。1 项目背景A油
2、气田拟新建的简易无人井口平台,设 3 井槽,生产物流通过多相流量计计量后直接接入海底管道,外输至周边已建平台。为简化工艺流程配置,仅设置发球阀、化学药剂橇、开排槽、公用仪表风系统及相应的控制系统。由于平台设施极其简易,无大型用电设施,仪控设施的用电量小,铺设长距离电缆或自设电站为其供电显然不经济。2 优化方案通过优化设备选型,分别对井口控制盘、中控系统、关断阀进行优化选型分析,从而降低平台用电量和缩减平台规模。2.1 中控系统常规无人井口平台多采用过程控制系统(PCS)、应急关断系统(ESD)和火气系统(FGS)1,其架构复杂,机柜数量较多。常规采用SIL3 等级系统,所需控 应用技术渤海小型
3、边际油气田开发电仪讯方案新方法研究陈建玲,万宇飞,金 秋,梁 鹏,高 阳中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452 摘 要:小型边际油气田具有储量规模小、开发难度大、经济效益差等特点。为采用无海缆供电方案,开展平台设备选型优化,最大程度地降低耗电量和系统规模,同时探索新能源供电方式的可行性,即采用太阳能或风力发电方案。最终整体上简化了平台设计,降低了工程投资,也为后续小型边际油气田的开发提供了新的思路。关键词:边际小型气田 新能源供电 控制系统中图分类号:TE9 文献标志码:A 文章编号:1006-8945(2023)11-0049-03Research on New Method
4、 of Electrical,Instrument and Communication System for Small Marginal Gas Field Development in Bohai Sea CHEN Jianling,WAN Yufei,JIN Qiu,LIANG Peng,GAO Yang(Tianjin Branch,CNOOC Co.,Ltd.,Tianjin 300452,China)Abstract:Marginal small gas fields have the characteristics of small reserves,high developme
5、nt difficulty and poor economic benefits.In order to adopt the non-submarine cable power supply scheme,the platform equipment selection optimization is carried out to reduce the power consumption and system scale to the greatest extent.At the same time,the possibility of new energy power supply meth
6、ods,namely solar or wind power generation solution is explored.In the end,the overall platform design is simplified,the project investment is reduced,and a new idea is provided for the subsequent development of marginal small gas fields.Key words:marginal small gas field;new energy power supply;cont
7、rol system 50 天 津 科 技第 50 卷 第 11 期制器、电源模块、卡件要冗余设计,因负载的耗电量相对较大,不能有效降低设备用电负荷。为了减小平台规模,不考虑设置专用房间,需要对中控系统进行简化设计。相较于应用较为广泛的分布式控制系统(DCS)产品,可编程逻辑控制器(PLC)已经非常成熟2,具有较好的通讯能力。远程测控终端(RTU)是对传统PLC在远程和分布式应用的产品补充,适用于远距离无人操作井场数据采集与控制,能够采取无线和有线方式与中央控制系统信号传输,可用于恶劣的外部环境,适用环境温度为-4070,具备对外部电源失电进行数据存储、回填功能。PLC和RTU可满足无人平台的
8、控制需求。控制方案推荐采用满足SIL2 等级的RTU或PLC,并将系统机柜布置于室外,能够简化冗余配置、减少系统负载、降低平台耗电量。经计算,控制点数约100 点,耗电量约 500 W。在平台设置工程师站和操作站即可进行监控,采用微波系统进行无线通信。2.2 井口控制盘常规简易无人井口平台一般不设置仪表气系统,井口控制盘采用电力驱动,即 2 套电动液压泵和1 套手动液压泵控制液压回路,耗电量为 1.2 kW,如果同时考虑关断阀的驱动,则耗电量为 1.6 kW。A气田井口气体压力较高,可考虑采用高压天然气作为驱动源,即设置 2 台气动液压泵和 1 台手动泵控制液压回路。相比于常规仪表气驱动方式,
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