當(dāng)前,我國已進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)中國式現(xiàn)代化強(qiáng)國新階段。前不久召開的中共二十屬三中全會,又作出了《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革,推進(jìn)中國式現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)的決定》。作為建設(shè)石油工業(yè)強(qiáng)國的重要一環(huán)的海上油氣田,該怎么辦？如何全面深化改革？如何高質(zhì)量發(fā)展？筆者提出幾點(diǎn)淺見于后。
電力動力綠色轉(zhuǎn)型
電力動力綠色轉(zhuǎn)型是海上油氣田深化改革的一個(gè)重要方面。目前, 海上油氣田用電來源的傳統(tǒng)模式是每個(gè)平臺獨(dú)自應(yīng)用透平發(fā)電機(jī)供電。這種供電模式, 不僅要大量消耗柴油或天然氣, 產(chǎn)生碳排放, 而且各個(gè)平臺的電力也未能相互調(diào)濟(jì)。因此,必須進(jìn)行改革, 貫徹絳色發(fā)展理念, 轉(zhuǎn)型提供綠電。綠電的來源可考慮兩種方式。
對于近海, 可采用“綠電入海”方式, 即將現(xiàn)有供電模式轉(zhuǎn)型,全部由岸上供給綠電。例如, 中海油目前正在建設(shè)的渤中-墾利油田群的應(yīng)用岸上綠電工程, 就是這種方式。它現(xiàn)已在渤中19-6區(qū)塊,建成電力動力平臺四座(見圖1), 再與280公里高壓海底電纜、40公里高壓陸地線路及一座陸地變電站配套,即可對渤中-墾利油田群提供綠電動力520兆瓦, 尤其是能為現(xiàn)已投產(chǎn)的千億方大氣田渤中19-6提供綠電,意義更加凸出。顯見,這種方式很值得推廣。
圖1
對于遠(yuǎn)海,可采用“就地取材”利用風(fēng)電方式。我國中海油在海洋工程作業(yè)方面,實(shí)力雄厚、經(jīng)驗(yàn)豐富,具有建設(shè)海上風(fēng)電的得天獨(dú)厚優(yōu)勢, 應(yīng)該大力發(fā)展海上風(fēng)電,將風(fēng)電場聯(lián)網(wǎng),為遠(yuǎn)海油氣田群供電。風(fēng)能零碳排放,純屬綠色能源。因此,這種方式既可提供綠電,又可通過電網(wǎng)各油氣田間相亙調(diào)劑供電,還可利用風(fēng)電制氫, 助力新能源氫能的發(fā)展。顯然, 這種方式一舉多得,勢在必行。盡管遠(yuǎn)海深水建設(shè)風(fēng)電困難很大, 但是, 最近中海油已取得了突破性進(jìn)展。入選國內(nèi)2023年十大科技新聞的我國自主設(shè)計(jì)建造的裝機(jī)容量7.25兆瓦的全球首座浮式遠(yuǎn)海深水風(fēng)電平臺“海洋觀瀾”號(見圖2),已于2023年5月在福建海域成功投產(chǎn)并網(wǎng)發(fā)電。這一進(jìn)展, 它標(biāo)志著我國遠(yuǎn)海深水風(fēng)電建設(shè)已邁出關(guān)鍵性一步, 它為我國遠(yuǎn)海深水油氣田的綠電供給,打下了良好基礎(chǔ)。
圖2
節(jié)能減排降低能耗
高質(zhì)量發(fā)展貫徹綠色發(fā)展理念,就要節(jié)能減排降低能耗。目前, 我國海上油氣田基本上還不能做到隨著工況變化,增減用電負(fù)荷,實(shí)時(shí)自動啟停發(fā)電機(jī)，使機(jī)組實(shí)時(shí)處于最優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài),因而, 不能做到降低能耗,減少碳排放。最近, 四川東方宏華集團(tuán)公司研發(fā)出一種“儲能及能量管理系統(tǒng)” 軟件,將它用在他們生產(chǎn)的首臺智能鉆機(jī)(見圖3)上, 節(jié)能減排成效顯著。他們采用該軟件,能夠智能識別鉆井工況,并采用內(nèi)置策略算法,求得該工況時(shí)的合理用電負(fù)荷,指令發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)按照合理負(fù)荷運(yùn)行, 從而 避免了“大馬拉小車” 現(xiàn)象,提升了系統(tǒng)暫態(tài)性能，提高了發(fā)電機(jī)效率，減少了發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間，降低了碳排放約90%,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排降低能耗。因此, 應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)此軟件, 使其不僅能用于鉆機(jī), 還能用于海上油氣田的所有電驅(qū)動裝備上, 促進(jìn)全面實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排降低能耗,助力高質(zhì)量發(fā)展。
圖3
廢物廢液回收處理
海上油氣田的廢液庋物主要包括有：含油污水、含有廢礦物油和多種毒物的固體廢棄物、生活拉圾和工業(yè)廢料、苯系物和酚類的化學(xué)物質(zhì)等。它們嚴(yán)重污染海洋環(huán)境、影響人們健康、破壞生態(tài)平衡, 不符合高質(zhì)量發(fā)展要求, 必須妥善解決其回收及處理問題。對于廢液廢物的處理,可以采用機(jī)械分離方法,去除油和固體有害物；也可以采用化學(xué)處理方法,通過化學(xué)反應(yīng),去除污染物；還可以采用生物作用方法, 利用微生物降解污染物。但是,海上油氣田還應(yīng)當(dāng)針對自身的特點(diǎn), 采用專門的回收與處理系統(tǒng)。例如,1升廢礦物油能污染100萬升水,含油污水是海上油氣田最突出的污染問題,而為了解決這個(gè)問題,采用含油污水回注的方法, 將含油污水注入到注水井中, 則是具有行業(yè)特色的一種很好的方法。再如, 使用機(jī)器人收集系統(tǒng),清理海洋垃圾的方法, 將收集的垃圾放入籃中, 再由船收回籃, 也是一種行業(yè)專用的回收方法。還有, 海洋平臺上擁有多種移動式拉圾分類及回收裝置, 也頗有特色, 如自動化新型海洋拉圾收集系統(tǒng)(見圖4)就是其中之一。 總之, 海上油氣田應(yīng)該大力運(yùn)用這些方法與工 具,回收與處理廢物廢液治理污染, 奮力實(shí)現(xiàn)中海油2024年
制訂的 《中國海油生態(tài)環(huán)境保護(hù)五年行動方案》
圖4
降低噪聲努力靜音
海洋平臺上噪音常高達(dá)80-90分貝(人們正常講話時(shí)的音量是40到60分貝),嚴(yán)重影響人們身體健康,也是高質(zhì)量發(fā)展中需要解決的一個(gè)問題。生產(chǎn)平臺上的火炬系統(tǒng)是一個(gè)主要噪音源, 可以使用FLARESIM軟件,對其不同工況時(shí)的音量進(jìn)行分析, 然后據(jù)之提出優(yōu)化火炬系統(tǒng)的類型、泄放量及高度的設(shè)計(jì)方案, 降低噪音。平臺結(jié)構(gòu)本身的振動噪音也是一個(gè)噪音源, 同樣需要根據(jù)實(shí)際測量數(shù)據(jù),提出平臺結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),來降低噪音。平臺上的機(jī)電設(shè)備,應(yīng)通過裝設(shè)消聲器降低噪音。四川東方宏華公司在鉆機(jī)系統(tǒng)裝設(shè)消聲器之后, 鉆機(jī)井場邊界處噪聲降低到不大于55分貝,成效顯著, 值得借鑒。圖5為-發(fā)電機(jī)組用的消聲器。
圖5
油氣處理提高質(zhì)量
海上油氣井產(chǎn)出的油氣需要進(jìn)行初步處理,然后才能外輸。通常是在生產(chǎn)處理平臺(固定式或半潛式)或FPSO(生產(chǎn)儲油輪)上進(jìn)行。油氣初步處理主要是脫水、脫鹽、脫硫, 它們的處理質(zhì)量指標(biāo)分別是：含水率普通原油不大于1%,優(yōu)質(zhì)原油不大于0.5%；含鹽量不大于50g/m3；硫化氫含量不大于20mg/m3。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,應(yīng)該確保各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求,力爭有所提高。我國南海西部文昌13-1/2油田旳原油處理工藝流程及關(guān)鍵設(shè)備不斷優(yōu)化, 能夠做到各項(xiàng)原油處理指標(biāo)長期保持滿足標(biāo)準(zhǔn)要求, 凸顯出其先進(jìn)性、可靠性及適應(yīng)性, 值得其它油田借鑒。我國渤海的渤中19-6大氣田的中心處理平臺上,裝設(shè)有兩套我國自主設(shè)計(jì)、總裝集成的天然氣深度脫水裝置，該裝置處理后的天然氣，即使在52兆帕高壓、零下38度的環(huán)境下， 也不會有水析出，研發(fā)成果達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。這種先進(jìn)脫水裝置應(yīng)該推廣應(yīng)用。圖6為油氣處理平臺的脫水裝置區(qū)。
圖6
智能裝備智慧油田
當(dāng)前, 人類己進(jìn)入信息化、數(shù)字化、智能化時(shí)代 。因此, 海上油氣田高質(zhì)量發(fā)展, 就要與時(shí)俱進(jìn),逐步做到油氣田的主要裝備智能化, 整個(gè)油氣田實(shí)行智慧管理。推行裝備智能化要重點(diǎn)突出, 先抓大型重要裝備, 例如全套鉆機(jī)就是其中之一。以我國東方宏華集團(tuán)公司自主研制出的首套智能鉆機(jī)為例,他們以整套鉆機(jī)及鉆井作業(yè)自動化、智能化為目標(biāo),推出了“一鍵聯(lián)動”技術(shù)、智能感知技術(shù)、直驅(qū)頂驅(qū)技術(shù)、綠色低碳技術(shù)、數(shù)字化鉆井技術(shù)、智能運(yùn)行維護(hù)技術(shù)等六大技術(shù), 實(shí)現(xiàn)了管柱升降移運(yùn)作業(yè)的自動并行聯(lián)動, 提高了起下鉆效率，創(chuàng)下了30柱/小時(shí)的新紀(jì)錄，還能夠識別地層變化,自動優(yōu)化鉆井參數(shù)及實(shí)時(shí)導(dǎo)向控制鉆進(jìn), 并做到了節(jié)能減排綜色鉆井。顯然, 如這樣的一些智能化裝備,應(yīng)該推廣應(yīng)用。未來的智慧管理的油氣田, 國外稱作IOF（Intelligent Oil field）。它是以一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)智能分析控制中心為核心，運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、設(shè)施裝備故障診斷預(yù)警、智能決策(DSS)等新技術(shù)，通過分析海量數(shù)據(jù)，對油氣田實(shí)時(shí)進(jìn)行全部資源(油氣藏、固定設(shè)施、移動裝備、工作人員等)合理調(diào)配、生產(chǎn)優(yōu)化運(yùn)行、故障精準(zhǔn)判斷、風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)油氣田全部資源的智能化開發(fā)運(yùn)營的現(xiàn)代化智慧油田,其網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖7所示。顯然, 這樣的油氣田在遼闊的海洋中, 全部井口平臺遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程運(yùn)維、遠(yuǎn)程控制及調(diào)度,實(shí)現(xiàn)無人管理。 無疑, 它將是我國高質(zhì)量發(fā)展,建設(shè)石油工業(yè)強(qiáng)國的努力方向?？傊?從上述六個(gè)方面入手,不斷深化改革、創(chuàng)新優(yōu)化,必將促進(jìn)海上油氣田的高質(zhì)量發(fā)展。
圖7
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