當前,我國已進入高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)中國式現(xiàn)代化強國新階段。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)于進一步全面深化改革,推進中國式現(xiàn)代化強國建設(shè)的決定》。作為建設(shè)石油工業(yè)強國的重要一環(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重要方面。目前, 海上油氣田用電來源的傳統(tǒng)模式是每個平臺獨自應(yīng)用透平發(fā)電機供電。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, 而且各個平臺的電力也未能相互調(diào)濟。因此,必須進行改革, 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

對于遠海,可采用“就地取材”利用風電方式。我國中海油在海洋工程作業(yè)方面,實力雄厚、經(jīng)驗豐富,具有建設(shè)海上風電的得天獨厚優(yōu)勢, 應(yīng)該大力發(fā)展海上風電,將風電場聯(lián)網(wǎng),為遠海油氣田群供電。風能零碳排放,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。盡管遠海深水建設(shè)風電困難很大, 但是, 最近中海油已取得了突破性進展。入選國內(nèi)2023年十大科技新聞的我國自主設(shè)計建造的裝機容量7.25兆瓦的全球首座浮式遠海深水風電平臺“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。這一進展, 它標志著我國遠海深水風電建設(shè)已邁出關(guān)鍵性一步, 它為我國遠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,增減用電負荷,實時自動啟停發(fā)電機，使機組實時處于最優(yōu)化運行狀態(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(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,求得該工況時的合理用電負荷,指令發(fā)電機實時按照合理負荷運行, 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)電機效率，減少了發(fā)電機運行時間，降低了碳排放約90%,實現(xiàn)了節(jié)能減排降低能耗。因此, 應(yīng)進一步開發(fā)此軟件, 使其不僅能用于鉆機, 還能用于海上油氣田的所有電驅(qū)動裝備上, 促進全面實現(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物質(zhì)等。它們嚴重污染海洋環(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,可以采用機械分離方法,去除油和固體有害物；也可以采用化學處理方法,通過化學反應(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)當針對自身的特點, 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)該大力運用這些方法與工 具,回收與處理廢物廢液治理污染, 奮力實現(xiàn)中海油2024年
制訂的 《中國海油生態(tài)環(huán)境保護五年行動方案》

圖4

降低噪聲努力靜音

海洋平臺上噪音常高達80-90分貝(人們正常講話時的音量是40到60分貝),嚴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問題。生產(chǎn)平臺上的火炬系統(tǒng)是一個主要噪音源, 可以使用FLARESIM軟件,對其不同工況時的音量進行分析, 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)計方案, 降低噪音。平臺結(jié)構(gòu)本身的振動噪音也是一個噪音源, 同樣需要根據(jù)實際測量數(shù)據(jù),提出平臺結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,來降低噪音。平臺上的機電設(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系統(tǒng)裝設(shè)消聲器之后, 鉆機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。為了實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,應(yīng)該確保各項指標均達到要求,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, 能夠做到各項原油處理指標長期保持滿足標準要求, 凸顯出其先進性、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、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)成果達到了國際領(lǐng)先水平。這種先進脫水裝置應(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

當前, 人類己進入信息化、數(shù)字化、智能化時代 。因此, 海上油氣田高質(zhì)量發(fā)展, 就要與時俱進,逐步做到油氣田的主要裝備智能化, 整個油氣田實行智慧管理。推行裝備智能化要重點突出, 先抓大型重要裝備, 例如全套鉆機就是其中之一。以我國東方宏華集團公司自主研制出的首套智能鉆機為例,他們以整套鉆機及鉆井作業(yè)自動化、智能化為目標,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)、智能運行維護技術(shù)等六大技術(shù), 實現(xiàn)了管柱升降移運作業(yè)的自動并行聯(lián)動, 提高了起下鉆效率，創(chuàng)下了30柱/小時的新紀錄，還能夠識別地層變化,自動優(yōu)化鉆井參數(shù)及實時導(dǎo)向控制鉆進, 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）。它是以一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)智能分析控制中心為核心，運用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、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)，對油氣田實時進行全部資源(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)化運行、故障精準判斷、風險及時預(yù)警，從而實現(xiàn)油氣田全部資源的智能化開發(fā)運營的現(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, 全部井口平臺遠程監(jiān)視、遠程運維、遠程控制及調(diào)度,實現(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)強國的努力方向。總之,從上述六個方面入手,不斷深化改革、創(chuàng)新優(yōu)化,必將促進海上油氣田的高質(zhì)量發(fā)展。

圖7