某氣田區(qū)塊的地面工程中海上平臺(tái)設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u11693某氣田區(qū)塊的地面工程中海上平臺(tái)設(shè)計(jì)案例 152941.1工藝流程概述 1224001.2海上平臺(tái)設(shè)計(jì)及平面布置 2213011.2.1平臺(tái)的選擇 2206141.2.2鋼材的選用 342111.2.3危險(xiǎn)區(qū)域劃分 3198401.2.4設(shè)計(jì)參數(shù) 3293231.2.5導(dǎo)管架平臺(tái)的構(gòu)成 4140211.2.6平臺(tái)布置原則 7143881.2.7平臺(tái)上部區(qū)域劃分及布置 7207401.2.8防火或防爆墻布置 933771.3平臺(tái)工藝設(shè)計(jì) 109361.3.1計(jì)量器選型 10165681.3.2化學(xué)藥劑系統(tǒng) 12227471.3.3供電系統(tǒng) 14205861.3.4清管 151.1工藝流程概述本設(shè)計(jì)中該方案工藝流程為：井口產(chǎn)物在平臺(tái)上首先通過多相流量計(jì)計(jì)量后，通過海底管道輸送至陸地終端。進(jìn)入三相分離器初步分離。分離出的凝析油經(jīng)進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)中進(jìn)行正壓閃蒸，穩(wěn)定后經(jīng)外輸泵加壓進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。分離出的凝析氣進(jìn)入MEDA酸氣系統(tǒng)進(jìn)行脫碳，脫除CO2后進(jìn)行三甘醇脫水，脫水后的干氣達(dá)到外輸標(biāo)準(zhǔn)；此過程中小部分天然氣會(huì)作為處理廠燃料氣儲(chǔ)存，供給鍋爐房和加熱爐。各環(huán)節(jié)分離出的污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)集中處理。圖1.1平臺(tái)工藝流程圖1.2海上平臺(tái)設(shè)計(jì)及平面布置1.2.1平臺(tái)的選擇以下時(shí)油氣田開發(fā)中主要采用的幾種固定式結(jié)構(gòu)，其優(yōu)缺點(diǎn)見表1.1。表1.1平臺(tái)類型及其優(yōu)缺點(diǎn)平臺(tái)類型優(yōu)缺點(diǎn)樁基式固定重力式順應(yīng)式張力腿式優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟，淺海和中深海區(qū)使用較為經(jīng)濟(jì)，具有適應(yīng)性強(qiáng)、安全、構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低等特點(diǎn)。對(duì)地基適應(yīng)性強(qiáng)，受力狀況好，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，安裝工作量小，工藝簡(jiǎn)單，維修工作量小、費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)。具有很好的抗疲勞特性，建造簡(jiǎn)單建造時(shí)間少于2年，截面積小，重量輕，安裝容易，與常規(guī)導(dǎo)管架相比費(fèi)用低。適宜深水海上作業(yè)，更加經(jīng)濟(jì)，適合在缺少管線系統(tǒng)和永久性基地油田使用。缺點(diǎn)水深增加，費(fèi)用增加顯著，安裝工作量大，制造和安裝周期長(zhǎng)技術(shù)要求非常高，岸邊需要有隱蔽條件好的施工場(chǎng)地，冰期工作性能差。重復(fù)結(jié)構(gòu)和定型構(gòu)件很多，自振周期大，剛性小，故隨著波浪的作用而運(yùn)動(dòng)。水深越深，成本越高，施工越困難，簡(jiǎn)化了立管和浮動(dòng)設(shè)備間的輸送系統(tǒng)。結(jié)合本區(qū)塊實(shí)際情況，進(jìn)行可行性分析：導(dǎo)管架平臺(tái)技術(shù)已然非常成熟，且在淺海和中深海區(qū)使用更加經(jīng)濟(jì)；該區(qū)塊氣田水深23m，屬于淺海；相較于順應(yīng)式平臺(tái)來(lái)說(shuō)，導(dǎo)管架平臺(tái)更加穩(wěn)定安全。已知現(xiàn)場(chǎng)冬季為結(jié)冰期約為100d，固定重力在冰區(qū)工作性能差。選擇導(dǎo)管架平臺(tái)是考慮到它適應(yīng)性很強(qiáng)、且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。綜上，本設(shè)計(jì)選擇導(dǎo)管架平臺(tái)作為中心平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式。1.2.2鋼材的選用使用強(qiáng)度高、韌性好、可焊性好的高強(qiáng)度鋼建造平臺(tái)和海底管線可明顯節(jié)約了成本，占海上結(jié)構(gòu)鋼的25%～50%。本設(shè)計(jì)選取超高強(qiáng)度鋼（σs=700MPa）作為制作導(dǎo)管架平臺(tái)的材料。1.2.3危險(xiǎn)區(qū)域劃分（1）危險(xiǎn)區(qū)劃分的目的更合理的選擇防爆電氣設(shè)備、海底電纜和各類工藝設(shè)備，防止產(chǎn)生爆炸。（2）危險(xiǎn)區(qū)的類別海上氣田平臺(tái)生產(chǎn)的油或氣屬于易燃、爆物質(zhì)，為了保證生產(chǎn)安全，按“固定平臺(tái)安全規(guī)則”人為劃分危險(xiǎn)區(qū)和安全區(qū)。危險(xiǎn)區(qū)又可劃分為0類、1類、2類危險(xiǎn)區(qū)。1）0類危險(xiǎn)區(qū)常規(guī)操作條件下，此區(qū)域連續(xù)出現(xiàn)達(dá)到燃爆濃度的可燃性氣體或蒸汽。2）1類危險(xiǎn)區(qū)常規(guī)操作條件下，此區(qū)域連續(xù)或周期性地出現(xiàn)達(dá)到燃爆濃度的可燃?xì)怏w或蒸汽。3）2類危險(xiǎn)區(qū)常規(guī)條件下，不大可能出現(xiàn)的，但在非常規(guī)條件下，該區(qū)域有可能出現(xiàn)達(dá)到引燃濃度的可燃性氣體或蒸氣；如使用天然氣或原油做燃料的燃料設(shè)備的罩殼內(nèi)部空間等。1.2.4設(shè)計(jì)參數(shù)（1）平臺(tái)使用參數(shù)主要包括平臺(tái)用途及工藝要求。平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)明確下列使用參數(shù)：自持能力，7天；設(shè)計(jì)壽命，20年。通常設(shè)計(jì)根據(jù)要求來(lái)確定采用有人還是無(wú)人值守，因?yàn)楸緟^(qū)塊氣井不多、單井產(chǎn)量高、集輸流程非常簡(jiǎn)單、平臺(tái)上的處理設(shè)備很少、在氣田范圍內(nèi)有提供生產(chǎn)生活支持的中心處理平臺(tái)。本區(qū)塊油田共有氣井老井8口，新井37口且中心處理平臺(tái)上僅設(shè)有計(jì)量、分離功能，故方案A所設(shè)平臺(tái)選擇無(wú)人值守平臺(tái)。（2）海洋環(huán)境參數(shù)在施工、安裝和運(yùn)行期間，中心處理平臺(tái)始終在海上，不但有產(chǎn)生荷載作用的風(fēng)、波浪、海冰、地震、海嘯、潮汐、海流，海洋影響工況的風(fēng)、雨、雪、霧、霜、溫度、濕度以及影響平臺(tái)使用壽命的海水腐蝕性、海生物附著和鹽度等。海洋環(huán)境具體參數(shù)在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)章中已明確說(shuō)明。1.2.5導(dǎo)管架平臺(tái)的構(gòu)成由兩大部分構(gòu)成：一部分是導(dǎo)管架+鋼管樁，它們用來(lái)支承平臺(tái)上部設(shè)施與設(shè)備。另一部分是由甲板+甲板上設(shè)施設(shè)備，用來(lái)進(jìn)行鉆井或者采氣。（1）導(dǎo)管架是一種特殊的空間構(gòu)架，它由腿柱、連續(xù)腿柱交錯(cuò)布置而成的桿系組合而來(lái)。腿柱中空，鋼管樁從它的中心打進(jìn)海床來(lái)加以固定。兩者共同作用作為該平臺(tái)的支撐，如圖所示。圖1.1導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)（2）鋼管樁由多根圓管焊接而來(lái)，通過架柱打進(jìn)海床。整個(gè)平臺(tái)被若干根這樣的結(jié)構(gòu)組成的群樁牢牢地固定在海床，整個(gè)服役期間所經(jīng)受的使用荷載和海洋環(huán)境荷載將由它們承受。（3）甲板結(jié)構(gòu)樁頂上的部分，由梁、板、桁架構(gòu)成的作為整體支撐框架結(jié)構(gòu)。為各類型海洋開發(fā)提供足夠的空間。（4）設(shè)施和設(shè)備模塊為減少海上工程量，通常按起重機(jī)的允許最大吊裝能力，將上部分為多個(gè)模塊。模塊從陸上制作好運(yùn)到平臺(tái)，用吊機(jī)將每個(gè)模塊組裝在支撐框架上，按流程把各模塊組裝起來(lái)。（5）立管布置立管包括原油（天然氣）、注水、電纜等不同性質(zhì)的立管。立管的布置原則是：1）盡量靠近平臺(tái)上的生產(chǎn)裝置；2）避免船舶靠臨平時(shí)和平臺(tái)發(fā)生碰撞；3）注意立管的保護(hù)措施，例如，可在平臺(tái)腿內(nèi)側(cè)布置立管；4）立管與平臺(tái)界面處充分考慮海上安裝、生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的高度、方向等問題。立管具體參數(shù)設(shè)計(jì)見后管道設(shè)計(jì)部分。（6）導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)型式的選擇因?yàn)榄h(huán)境的不同、海域各項(xiàng)變化參數(shù)的不同，需要選擇不同型式的導(dǎo)管架。按腿柱的數(shù)量分成3種。1）三腿柱導(dǎo)管架3條腿柱布置成具有穩(wěn)定性的等三邊形，可以打入海床3根主樁。作為一些平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)。2）四腿柱導(dǎo)管架4條腿柱，布置呈正四邊形或矩形，可以打入海床4根主樁。海上開發(fā)最常見的就是四腿柱形式。3）八腿柱導(dǎo)管架8條腿柱，可以打入海床8根主樁，一種非常典型的結(jié)構(gòu)型式。每行對(duì)稱布置，像平行四邊形的斜邊。多用于綜合平臺(tái)，甲板面積足夠大，所以承載能力比其他兩種高。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有平臺(tái)均有向少腿柱平臺(tái)發(fā)展的趨勢(shì)，經(jīng)綜合考慮本區(qū)塊中心平臺(tái)采用4腿柱導(dǎo)管架。（7）平臺(tái)輪廓尺度確定包括上部結(jié)構(gòu)的輪廓、下部支撐結(jié)構(gòu)的輪廓尺度。（8）甲板面積海上氣田開發(fā)需要許多設(shè)備和設(shè)施，所有設(shè)備和設(shè)施不可能布置在同一層甲板上，合理地將需要的設(shè)備有效分層布置，既可以減少導(dǎo)管架的尺寸又可以使平臺(tái)面積的利用率達(dá)到最大。工程量大的、工藝流程復(fù)雜的平臺(tái)都會(huì)設(shè)置多層甲板，這樣可以增加平臺(tái)整體的使用面積而不會(huì)增加平臺(tái)的占地面積。一般分上、中、下和底層甲板。對(duì)于功能單一、流程簡(jiǎn)單、設(shè)備比較少的平臺(tái)，通常設(shè)置1～2層甲板就可以滿足要求；中心處理平臺(tái)一般需要3～4層甲板，但本方案平臺(tái)只有計(jì)量工藝，所以設(shè)置1層甲板。（9）甲板高程波浪和海冰會(huì)對(duì)甲板造成撞擊，設(shè)備材料會(huì)因此受到濺出的水甚至導(dǎo)致流失，考慮最高的波峰位置，最底層的甲板需要設(shè)置在這個(gè)位置之上才能保證所有甲板的安全。底層甲板下緣的高程： （4-1）式中：——底層甲板下緣在平均水位以上的高度，m；——設(shè)計(jì)高潮位，m；——設(shè)計(jì)波高，m；——底層甲板下緣與波峰之間的間隙，m。CH應(yīng)在極端環(huán)境時(shí)潮汐與波浪最不利組合情況下的最大波峰高程以上，并留有適當(dāng)間隙。因此，設(shè)計(jì)高潮位Ht取累計(jì)頻率為10%的潮位；設(shè)計(jì)波高Hw通常為50年或100年重現(xiàn)期最大波高平均值；δ一般的取值范圍為1.0～3.0m之間。本設(shè)計(jì)取δ=2m。 （4-2）底層甲板下緣高程為5.69m。（10）導(dǎo)管架高程1）導(dǎo)管架的頂高程從兩方面確定：上部結(jié)構(gòu)和支承結(jié)構(gòu)通過何種方式連接而成、上部設(shè)施與設(shè)備安裝的時(shí)候是否需要在旁邊建臨時(shí)平臺(tái)以施工用。一般應(yīng)比樁頂高程略低一些。根據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，一般導(dǎo)管架頂高程比樁頂?shù)?.5m左右，由上述計(jì)算結(jié)果可知，導(dǎo)管架頂為水平面上5.19m高。2）導(dǎo)管架的底高程①腿柱插入泥面以下的深度，保證在安裝期間，第一根樁未打入前不受風(fēng)浪影響而傾倒或位移；②依靠自身的重量再施以適當(dāng)?shù)腻N擊能順利達(dá)到設(shè)計(jì)深度要求。3）腿柱沉入自然泥面以下的深度，稱其設(shè)計(jì)泥面。在平臺(tái)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)泥面一般取2-3m。因?yàn)楸韺油寥赖脑O(shè)計(jì)承載力不要不超過28.4kN/m2這個(gè)數(shù)值，在本設(shè)計(jì)中導(dǎo)管架的底高程取為30m。1.2.6平臺(tái)布置原則嚴(yán)格遵守國(guó)家經(jīng)貿(mào)委頒布的《海上固定平臺(tái)安全規(guī)則》、國(guó)家民航總局頒布的《小型航空器商業(yè)運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)人運(yùn)行合格審定規(guī)則》等規(guī)范：（1）井口區(qū)、計(jì)量器處在危險(xiǎn)區(qū)所以需要和其他系統(tǒng)所在的區(qū)域進(jìn)行防火隔離；（2）總體布置滿足鉆采井及工藝流程的最優(yōu)要求，操作安全、經(jīng)濟(jì)；（3）通過環(huán)境參數(shù)來(lái)給平臺(tái)方位定位，同時(shí)使火炬的布置盡可能合理，還要考慮工作船停泊和直升機(jī)的起落等原因；（4）處置設(shè)備前，要仔細(xì)考慮平臺(tái)逃生通道、設(shè)備運(yùn)行和維修面積，救生物資放置在安全的位置，使人員能盡快安全離開平臺(tái)。1.2.7平臺(tái)上部區(qū)域劃分及布置（1）井口區(qū)域是整個(gè)平臺(tái)最危險(xiǎn)的區(qū)域，要設(shè)置在下風(fēng)向并且與其他的區(qū)域隔離開，需盡量遠(yuǎn)離生活樓。為使鉆井和修井作業(yè)的方便可行，要具有足夠的結(jié)構(gòu)支撐，盡量遠(yuǎn)離火源、燃料、機(jī)械及下落物體等。井口區(qū)的布置通常與鉆井、修井以及項(xiàng)目進(jìn)度要求和預(yù)鉆井?dāng)?shù)量等因素有關(guān)。將平臺(tái)的井口區(qū)布置在平臺(tái)的一側(cè)，與其他的區(qū)域通過防火墻或防爆墻隔離，并且盡可能具有良好的自然通風(fēng)條件。主要設(shè)備是采氣樹，采氣樹間的相對(duì)位置通常由鉆機(jī)、井口設(shè)備、操作和維修等因素決定。采氣樹之間的距離（中心距）一般為1.5～2.5m，常用間距為1.8～2.3m。對(duì)于測(cè)試/生產(chǎn)管匯應(yīng)盡可能與井口區(qū)布置在一個(gè)區(qū)域，主要是便于管匯和采油（氣）樹的管線連接，同時(shí)電潛泵的選擇和安裝也必須考慮在內(nèi)。（2）生產(chǎn)處理區(qū)域油（氣）生產(chǎn)處理區(qū)布置的設(shè)備主要包括管匯、井口控制盤、加熱器、分離器、輸油泵、脫水器、天然氣壓縮機(jī)、清管球發(fā)射（接收）裝置、油（氣）計(jì)量設(shè)備等，這些設(shè)備都是發(fā)生火災(zāi)的潛在燃料源，因此在布置時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離火源或與火源隔離。處理區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械應(yīng)采用防爆電動(dòng)機(jī)或氣動(dòng)設(shè)備。油（氣）生產(chǎn)處理區(qū)的設(shè)備如無(wú)充分隔離保護(hù)不應(yīng)布置在潛在點(diǎn)火源設(shè)備的上方。由于一般的流程是從井口采油（氣）樹出來(lái)的油（氣）首先到達(dá)生產(chǎn)/計(jì)量管匯，然后進(jìn)行油（氣）的分離，因此這些設(shè)備需要布置得比較緊湊，而且在布置上要盡可能靠近井口區(qū)，這樣既可以滿足流程的要求，又可以縮小危險(xiǎn)區(qū)域。（3）公用設(shè)備區(qū)域主要包括淡水、海水、污水處理、公用氣儀表氣、化學(xué)藥劑、發(fā)電、消防和通訊設(shè)備等，同時(shí)還包括中控室、配電間、變壓器間、維修間、化驗(yàn)室、二氧化碳間等。公用設(shè)備應(yīng)布置在非危險(xiǎn)區(qū)，含油污水處理系統(tǒng)應(yīng)布置在危險(xiǎn)區(qū)。（4）生活區(qū)域生活區(qū)是人員高度集中，因此生活區(qū)應(yīng)布置在能避免外來(lái)火災(zāi)、爆炸、噪音等影響的區(qū)域。同時(shí)生活區(qū)因包括廚房和吸煙區(qū)，有潛在的隱患，因此，生活區(qū)的布置應(yīng)遠(yuǎn)離井口區(qū)和油（氣）設(shè)備設(shè)施，且布置在平臺(tái)的上風(fēng)向。生活區(qū)與井口區(qū)的設(shè)備設(shè)施應(yīng)盡可能單獨(dú)布置，各平臺(tái)通過棧橋連接，兩座平臺(tái)之間的距離和角度應(yīng)根據(jù)環(huán)境、結(jié)構(gòu)、鉆井和海上安全等因素綜合考慮。如果甲板太小，生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)必須布置在同一層甲板上時(shí)，為了保證安全，需要用防火墻將它們隔離。防火墻作為生活區(qū)的一部分不允許設(shè)置窗戶，并盡可能減少開口。生活區(qū)至少設(shè)置2條不同位置、且快速脫險(xiǎn)的通道，通道應(yīng)布置在與生產(chǎn)區(qū)相對(duì)的住房外面，遠(yuǎn)離熱源、火源。每條通道應(yīng)便于通過，所有出口門能輕松打開。生活區(qū)里面所有房間門從外向內(nèi)打開，進(jìn)口口的門從從內(nèi)向外打開，公共區(qū)域設(shè)置可以雙向打開的門。設(shè)備間要設(shè)2個(gè)向外打開的門，并至少有2條與甲板逃生通道相通的逃生通道。且應(yīng)禁止布置鉆井和油（氣）計(jì)量設(shè)備在生活區(qū)。大小根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、定員確定。樓層高不小于3.5m，房間凈空不小于2.3m。（5）裝卸及預(yù)留區(qū)域1）裝卸區(qū)海上油（氣）田項(xiàng)目為了維持其安全正常生產(chǎn)，需要通過供給船定期向平臺(tái)運(yùn)送生產(chǎn)消耗品（如化學(xué)藥劑）、備品配件和生活必需品；平臺(tái)上的大設(shè)備也需要送至陸上維修等。因此，布置時(shí)要充分預(yù)留足夠的裝卸區(qū)。裝卸區(qū)在平臺(tái)吊機(jī)同側(cè)，且在吊機(jī)吊臂范圍內(nèi)。數(shù)量由平臺(tái)吊機(jī)數(shù)量確定，在吊機(jī)側(cè)的每層甲板上設(shè)置1個(gè)裝卸區(qū)。2）預(yù)留區(qū)根據(jù)油（氣）田開發(fā)方案的要求，為了滿足平臺(tái)后期改造新增設(shè)備的需要，平臺(tái)上需要留出增加處理設(shè)備（如壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵和污水處理裝置等）的空間，所以在總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為將來(lái)需要增加的設(shè)備預(yù)留空間，預(yù)留區(qū)首先要滿足工藝流程的要求，同時(shí)要考慮將來(lái)設(shè)備增加時(shí)的安裝問題。1.2.8防火或防爆墻布置由于平臺(tái)受空間和面積的限制，為了保證平臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施和人員的安全，需要通過增加防火或防爆墻來(lái)隔離油（氣）設(shè)備設(shè)施、燃料和火源。對(duì)于油（氣）田項(xiàng)目，通常通過設(shè)置防火墻將平臺(tái)隔離為安全區(qū)，對(duì)于防火墻的要求是可以阻止火焰蔓延和提供熱量遮蔽。對(duì)于氣田項(xiàng)目的防火墻除了要求其具有防火功能外，還需要其具有防爆功能，在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行耐火材料的選取。海上平臺(tái)用于危險(xiǎn)區(qū)與非危險(xiǎn)區(qū)隔離的防火或防爆墻是A級(jí)和H級(jí)。兩者差異是試驗(yàn)火源、要求承受的耐火時(shí)間的不同。目前，海上常用防火墻的最高要求為A60級(jí)，防爆墻為H60級(jí)。二者異同如表1.2所示。表1.2A級(jí)和H級(jí)防火墻異同比較A60H60同應(yīng)以鋼或其他等效材料制造有適當(dāng)?shù)姆罁霞訌?qiáng)必須按“標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)”的要求對(duì)用于A（H）級(jí)分隔的隔壁和甲板試樣進(jìn)行一次耐火試驗(yàn)，并取得發(fā)證檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的認(rèn)可異應(yīng)用認(rèn)可的不燃材料隔熱，使在下列時(shí)間內(nèi)，與原始溫度相比較，其背火面的平均溫度升高不超過139℃，且在包括接頭在內(nèi)的一點(diǎn)的溫度升高不超過180℃：A60級(jí)60min；A30級(jí)30min；A15級(jí)15min；A0級(jí)0min應(yīng)用認(rèn)可的不燃材料隔熱，使在下列時(shí)間內(nèi)，與原始溫度相比較，其背火面（火焰為碳?xì)浠衔锶紵┑钠骄鶞囟壬卟怀^139℃，且在包括接頭在內(nèi)的一點(diǎn)的溫度升高不超過180℃：H60級(jí)60min；H0級(jí)0min其構(gòu)造應(yīng)在60mm的標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，能夠防止煙及火焰通過其構(gòu)造應(yīng)在120mm的標(biāo)準(zhǔn)碳?xì)浠衔锶紵突鹪囼?yàn)結(jié)束時(shí)，能夠防止煙及火焰通過對(duì)于海上生產(chǎn)處理平臺(tái)，目前已有多個(gè)項(xiàng)目按H級(jí)防火墻設(shè)計(jì)。故本設(shè)計(jì)選擇H60級(jí)防火墻。1.3平臺(tái)工藝設(shè)計(jì)基于半海半陸式開發(fā)，需將井產(chǎn)物油、氣、水三相經(jīng)海底管道混輸?shù)疥懙亟K端，利用混輸泵增壓至終端可代替造價(jià)昂貴的海上平臺(tái)，從而在一定程度上降低開發(fā)成本。在此平臺(tái)上最主要的是計(jì)量工藝、分離工藝，模擬計(jì)算出的外輸起點(diǎn)壓力為6MPa，而來(lái)氣壓力10MPa，故平臺(tái)上不需要設(shè)置增壓系統(tǒng)。1.3.1計(jì)量器選型（1）海上平臺(tái)計(jì)量要求因?yàn)楹Ｉ蠚馓镩_發(fā)模式很特殊，需要有更先進(jìn)的氣井計(jì)量手段：①計(jì)量準(zhǔn)確、精度等級(jí)高；②小巧；③自動(dòng)化程度高；④具有防霉、防潮、防鹽霧的能力，適應(yīng)海洋不斷變化的環(huán)境。（2）測(cè)量方法的比選多相計(jì)量技術(shù)愈來(lái)愈受到海上平臺(tái)設(shè)計(jì)的青睞。傳統(tǒng)的計(jì)量方式控制儀表多，流程復(fù)雜，而采用多相流量計(jì)，則是在三相不分離的情況下對(duì)油、氣、水進(jìn)行計(jì)量，從而使流程大大簡(jiǎn)化，而且便于操作管理，減少維修工作量，同時(shí)又因其體積小、重量輕而節(jié)省了平臺(tái)面積，縮小平臺(tái)規(guī)模。[1]因多相流的特點(diǎn)，逐漸發(fā)展出兩種計(jì)量方式：即基于混合技術(shù)的多相流計(jì)量和基于分離技術(shù)的多相流計(jì)量。[1]①基于混合型的多相流量計(jì)檢測(cè)技術(shù)多相完全混合的有核放射源，可以放出穿透能力超級(jí)強(qiáng)的射線。多相流中的不同介質(zhì)對(duì)射線的吸收能力也不同，所以多相流被這種射線穿透時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的衰減，這樣就可以很好地測(cè)出多相介質(zhì)的分率。部分分離的無(wú)核放射源。它通過雙文丘里管、雙孔板或雙Ｖ錐技術(shù)測(cè)量差壓流量，采用電容、電導(dǎo)測(cè)含水率，并采用差壓原理和持液率系數(shù)進(jìn)行綜合計(jì)算，最終求出各單相流量。②基于分離的多相流量計(jì)檢測(cè)技術(shù)先進(jìn)行兩相分離，再分別計(jì)量。氣相采用氣體流量?jī)x表，液相使用液體流量?jī)x表，最后用含水儀測(cè)出介質(zhì)中的含水量，從而測(cè)量出兩分相的流量。其原理圖如圖1.5所示。圖1.5分離式多相流量計(jì)原理圖不同工藝種類的三相流量計(jì)具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，具體見表1.3。表1.3不同種類三相流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)基于混合型的多相流量計(jì)基于分離的多相流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕；壓損??；引用了PVT參數(shù)修正，提高了測(cè)量精度。非放射性；可有效緩沖斷塞流，操作范圍寬，實(shí)用性廣；使用高精度儀表，測(cè)量誤差相對(duì)小，穩(wěn)定性好，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。缺點(diǎn)價(jià)格昂貴；服務(wù)費(fèi)用昂貴。體積大，占地面積大；帶輔助電控系統(tǒng)，壓損較大。在針對(duì)基于混合型的多相計(jì)量及基于分離的多相計(jì)量技術(shù)對(duì)比過程中，基于混合型的多相流量計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、壓力損失小且測(cè)量精度較高，更適合海上油氣田開發(fā)使用，且應(yīng)用較為廣泛。本方案選取其作為單井計(jì)量工藝。（3）流量計(jì)的選型按生產(chǎn)實(shí)際來(lái)選型。本方案多相流量計(jì)安裝位置為海上平臺(tái)，平臺(tái)空間較小，尺寸不大，所以結(jié)構(gòu)緊湊的流量器更加使用。本方案選用蘭州海默的MFM2000-NG多相流量計(jì)，并配備流型調(diào)整器，進(jìn)行單井計(jì)量。其測(cè)量原理及技術(shù)特點(diǎn)為：采用單能伽馬互相關(guān)流量計(jì)測(cè)定各種流速，雙能伽馬射線相分率計(jì)測(cè)定含水率和含氣率。[2]該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為緊湊，壓力損失較小。圖1.4蘭州海默多相流量計(jì)（4）井口計(jì)量工藝本方案采用輪換計(jì)量的方式進(jìn)行單井計(jì)量，因流量計(jì)測(cè)量周期短，選用一臺(tái)即可。文丘里測(cè)量混相的總流量，單能伽馬流量計(jì)測(cè)量含氣率，可以計(jì)算出氣量和液量，雙能伽馬射線相分率計(jì)測(cè)定含水率和含氣率，[3]然后得到三相各自的流量。計(jì)量流程如圖1.5。1-入口；2-流量計(jì)；3-文丘里管；4-壓力變送器；5-段塞流捕集器；6-雙能伽馬傳感器；7-信號(hào)接收裝置；8-出口圖1.5在線不分離多相流量計(jì)工藝流程1.3.2化學(xué)藥劑系統(tǒng)為確保油氣的正常分離、運(yùn)送，減緩設(shè)備和管線的腐蝕，化學(xué)藥劑注入系統(tǒng)是將不同藥劑注入不同處理點(diǎn)來(lái)處理原油及污水，防止設(shè)施腐蝕、結(jié)垢等。連續(xù)注入和間歇注入，注入量都取決于難題的嚴(yán)重度、藥劑的類型及性能。系統(tǒng)包括：兩個(gè)橇塊，分別為油處理系統(tǒng)注入撬和水處理系統(tǒng)注入撬；其主要設(shè)備有化學(xué)藥劑儲(chǔ)罐、化學(xué)藥劑注入泵和化學(xué)藥劑混合器，混合器由電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行攪拌，化學(xué)藥劑由注入泵注入處理流程管線。（1）油處理部分根據(jù)生產(chǎn)情況初步選擇加入破乳劑。具體的種類和注入量，將根據(jù)氣田投產(chǎn)后的實(shí)際情況加以調(diào)整。其主要工藝流程，見圖1.6。圖1.6油處理部分化學(xué)藥劑注入工藝（2）水處理部分根據(jù)生產(chǎn)情況初步選擇加入2種化學(xué)藥劑：反向破乳劑和絮凝劑。反向破乳劑：改變水包油乳液的界面張力，讓膠體顆粒失去吸引力或排斥力；最終失穩(wěn)，形成絮體，使污水中的油、水分離，脫除有害雜質(zhì)；絮凝劑：使帶正、負(fù)電性的基團(tuán)聚集，保持這種不穩(wěn)定狀態(tài)，再利用聚合性讓這些顆粒聚集，用物理、化學(xué)法將他們分離。其注入工藝見圖1.7。圖1.7水處理系統(tǒng)化學(xué)劑注入工