海上边际油田电气方案前期设计探索论文_金秋,王万旭,许晓英,马金喜,高阳

(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300459)

摘要:本文以渤海某油田滚动开发为例,详细介绍了海上边际油田开发前期研究电气方案的设计方法,分析了前期研究阶段电气负荷的估算方法、老油田发电机出力的确定方法及电网校核的方法,对前期研究电气方案的设计具有借鉴意义。

关键词:边际油田;电气方案;前期研究;电网校核;负荷估算

0 引言

1985年埕北油田的投产标注着渤海油田的开发步入了快车道,经过30多年的开发,渤海区域整装大油田的发现越来越难,在今后的油田开发中,更多的是这种或储量小,或粘度高,或兼而有之的“边稠小”油田。这种类型的油田开发与大油田的开发有诸多不同,本文以渤海某边际油田开发为例,详细介绍了在前期研究阶段电气方案的设计方法,分析了在缺少上游专业数据支撑的情况下,电气负荷的估算方法,并介绍了被依托的老油田发电机出力的确定方法及电网的校核方法。

1 油田概况

该区块油藏的推荐方案为5口采油井,3口注水井,潜力方案为7口采油,6口注水井。该区块累产低,投资大,不具备独立开发的价值。但是在距离该油藏5公里的地方有一个老油田, A平台、B平台及C平台为已开发的平台,D平台为拟在待开发区域新建的平台。其中A平台上有两台现场出力2850kW的透平发电机,B平台上有一台现场出力3800kW的透平发电机,A平台与B平台电力组网并给C平台供电。为了最大限度的降低投资,充分利用周边已有资源,在新发现的油藏区块拟建D平台全液外输至B平台处理,D平台的电力依托B平台的电网供电。

2 负荷估算

电气负荷是电气方案设计的基础,它决定了新增电气设备的数量,如配电盘的数量、变压器的数量及容量以及新增发电机的容量和台数。由于本油田需要依托老油田开发,因此,涉及到三种负荷的估算,分别是新建平台的负荷、依托平台改造负荷及老油田的负荷。

2.1 新建平台负荷估算

新建平台的负荷主要包括电潜泵负荷、注水泵负荷、钻修机负荷及其他生产生活负荷。鉴于该油藏的规模较小,初步拟定新建的D平台为无人井口平台,其上不设置生活楼及修井机。同时D平台依托B平台注水开发,因此,新建的D平台主要涉及电潜泵负荷及其他小功率生产负荷估算。其中电潜泵负荷由采油工艺专业提供,小功率生产负荷由电气专业估算。小功率生产负荷涉及到开闭排泵、生产加热器、化学药剂泵、照明伴热、暖通等设备负荷。在预可研及快评阶段,工艺专业未能给出较为详细的参数,机械及暖通专业无法估算相关设备的负荷。这个阶段电气专业根据平台的处理规模,主要是平台的产液量和原油物性并结合以往类似平台的设计经验,给出一个估算值。在本边际油田开发项目中,高峰产液量约为2100m3/d,原油轻质原油。据此,我们给出的小功率生产负荷为1000kw。潜力方案电潜泵(6口采油井、4口注水井)负荷为598kw,并考虑5%的网损后,新建D平台的负荷为1678kw。

2.2依托老平台改造负荷

为了最大限度的依托已建设施,降低项目的整体投资费用,本项目对被依托的老平台改造量较大,主要涉及到在老平台新增一台电功率1600kW的电加热器、一台240kw的低压天然气压缩机、一台355kw的注水泵以及两口采油井。根据上游各专业提供的负荷数据,老平台的改造负荷共为2694kW,再考虑5%的网损,总的改造负荷为2828kw。

2.3老油田负荷估算

原老油田电网涉及到三个平台,这三个平台的负荷包含两部分,一是现有负荷,可以直接从电网EMS系统中读取;二是作业公司拟新增的负荷,由作业公司直接读取。A平台现有负荷为1922kw,作业公司拟新增负荷为617kw,B平台和C平台现有负荷共3327kw,两平台拟新增负荷共2210kw。老油田负荷共计8076kw。

从上表可以看出,在工况二即备用一台现场出力2850kw的发电机和一台现场出力3800kw的发电机时剩余电量小于0,负荷率略高于90%。在后续的工作中通过负荷优化及错峰生产等控制策略可以把发电机的负荷率降低到90%以内。

4总结与建议

本文通过一起海上边际油田开发的实例介绍了在前期研究中特别是在预可研及快评阶段,电气方案的设计方法,重点分析了前期研究阶段电气负荷的估算方法及电网校核的方法,对前期研究电气方案的设计具有借鉴意义。有以下几点需要特别注意:①在校核老油田发电机出力时,由于发电机受现场的使用环境(比如环境温度、海拔),机组的状况,发电机的实际最大出力可能远远低于其设计的最大出力,在没有厂家提供的现场测试报告时,以作业公司提供的发电机实际出力为依据;②上游方案处在不断的变化调整过程中,在方案的前期阶段应以宽松为主,随着工作的深入,不断细化,避免出现颠覆性的方案。在本项目中机械专业在老平台上增加了一台功率为1600kw的电加热器,这台加热器的电负荷和新建D平台的负荷一样大,对供电方案特别是发电机的选型、平台改造规模等具有重大影响,实际上老平台上有一台热介质锅炉,该锅炉完全可以满足新增电加热器的热负荷,但是,对这台锅炉的改造及使用首先需要争取作业公司的同意,那么在本阶段先考虑电加热的方案,后期逐步优化。③建议在基本分析之后,挑选一到两个方案细化,不应长期在快评阶段停留。因为只有随着方案的深入,才能发现各种隐藏的问题。通过这种细化的工作,我们对大方案才有更好的理解和把控。

参考文献

[1]《海洋石油工程设计指南》编委会编著.海洋石油工程电气、仪控、通信设计[M].北京:石油工业出版社,2007.6

第一作者简介:金秋(1986-),男,工程师,现主要从事海上油气田开发工程电气研究设计。

论文作者:金秋,王万旭,许晓英,马金喜,高阳

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/7/26

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