阻截除油技术应用-工程实施项目组汇报

阻截除油技术应用

工程设计实施审查会中海油安全环保分公司安全工程公司2015年1月汇报内容2一、项目概况二、设计基础数据三、设计方案四、施工方案一、项目概况3中海油能源发展股份有限公司科研项目“海上油田生产水阻截除油技术应用研究”计划依托JZ25-1CEP平台进行生产水阻截除油试验，现有的采油生产水处理工艺为“三相分离器出水→水力旋流器→加气气浮罐→泵→核桃壳过滤器→注水精密过滤器→注水缓冲罐”，拟在现有核桃壳过滤器后和核桃壳滤器前使用“阻截油水分离机组”和“保安精滤机组”进行精度除油、除机杂的试验，系统处理后生产水返回注水缓冲罐，通过试验确保该平台回注水达标。受科研项目组委托，安全工程公司负责海上油田生产水阻截分离机组(不含阻截膜)、保安精滤机组、阻截膜清洗模块、保温及电伴热的设计加工制造，以及该整套设备的涂装、成撬、海上安装及调试运行。一、项目概况4WHPBCEPWHPA12″85km营口气终端锦州25-1油田气管线去JZ20-210″,28km锦州25-1南油田10″，6.6kmCEPWHPA8″&10″，12.8km12″，94km绥中终端12″，59.2km绥中终端12″29.4km12″，42.5km旅大10-1油田金县1-1油田锦州25-1油田位于渤海辽东湾中部海域，东经121°00′～121°10′，北纬40°15′～40°25′；东北距锦州20-2凝析气田(中北平台)28km，距锦州9-3油田(储油平台)48km；西南距锦州25-1南油气田(CEP平台)约12.8km，距塘沽约322km。油田范围内平均水深为21.8m，所处的渤海辽东湾海域在冬季有海冰覆盖。汇报内容5一、项目概况二、设计基础数据三、设计方案四、施工方案二、设计基础数据6项目委托书及技术要求；与阻截膜厂家（南京碧盾）技术澄清会议纪要；JZ25-1CEP平台现场调研报告；JZ25-1CEP平台现场生产数据；JZ25-1CEP平台完工资料；JZ25-1CEP平台改造资料。二、设计基础数据7系统设计要求：处理量：2500m3/d入口指标要求：含油率≤1000mg/L，悬浮物≤50mg/L，颗粒中值≤10μm3.出口指标要求：含油率≤5mg/L，悬浮物≤3mg/L，颗粒中值≤2μm阻截膜最佳工作条件：设计压力:≤1MPaG阻截膜正常工作温度：5~90℃阻截膜入口含油率：

≤1000mg/L阻截膜入口悬浮物要求：15~20mg/L除气罐水力旋流器浮选器核桃壳过滤器反冲洗污水罐一级和二级分离器生产水约700m3/d（29m3/h）水源井水约1680m3/d（70m3/h）二、设计基础数据8注水精密过滤器注水缓冲罐二、设计基础数据9二、设计基础数据10

流量m3/h温度℃压力kPaG设计值实际值设计值实际值设计值实际值除气罐26510035~6640~503040水力旋流器26510035~6640~5010001000浮选器26510035~6640~501040核桃壳滤器26510035~6640~50400300精密滤器26510035~6640~50250200流量、温度和压力满足科研项目要求二、设计基础数据11

含油率ppm悬浮物mg/L设计值实际值设计值实际值一级分离器出口≤2000187--27二级分离器出口≤2000139--36除气罐出口1000~150075>100--水力旋流器出口≤10069>100--浮选器出口≤3059≤4017核桃壳滤器出口≤106≤204.5精密滤器出口≤85≤34.2科研项目要求100050阻截膜滤器入口悬浮物要求小于20mg/L，因此科研项目系统入口流程选择在浮选器后。实验过程中通过调节油水界面，提高生产水的含油率和悬浮物含量。汇报内容12一、项目概况二、设计基础数据三、设计方案四、施工方案三、设计方案13工艺

总体

安全电气仪控结构三、设计方案14注水精密过滤器注水缓冲罐阻截除油滤器精密保安滤器阻截除油滤器4台在线1台反冲洗单台处理能力：26m3/h精密保安滤器2台同时工作单台处理能力：55m3/h三、设计方案15正常过滤流程预留接口三、设计方案16错流比例流程三、设计方案17自动反冲洗流程时间和压差两种触发方式三、设计方案18平台水源自动反冲洗流程三、设计方案19手动化学药剂再生流程三、设计方案20精密保安滤器三、设计方案21系统校核1、浓缩液回流至浮选器浓缩液连续流量≤10.4m3/h，浮选器设计处理能力265m3/h，目前实际处理量100m3/h，满足要求。2、平台水源反冲洗单台阻截膜滤器反冲洗流量60~75m3/h，反冲洗时间3分钟，单次需要水量5m3，注水缓冲罐容积110m3，反冲洗水泵排量100m3/h，核桃壳滤器反冲洗流量90m3/h，因此阻截膜滤器不能与核桃壳滤器同时利用反冲洗水泵进行清洗作业。3、反冲洗水排放反冲洗污水罐容积90m3，阻截膜滤器机组5个依次反洗总共排放水量25m3，反冲洗污水罐容积满足要求。序号来自去往位置TIP001核桃壳滤器前阻截膜设备入口TIP001精密滤器前阻截膜设备入口TIP002保安滤器出口注水缓冲罐TIP002TIP001TIP00222三、设计方案序号来自去往位置TIP003阻截膜浓缩水出口浮选器TIP004阻截膜反冲洗水出口反冲洗污水罐TIP004TIP005反冲洗水泵出口阻截膜反冲洗管线入口TIP005TIP003TIP004TIP00523三、设计方案序号来自去往位置TIP006仪表风管线撬块就近连接TIP007撬块开排管线就近连接TIP008撬块闭排管线或反冲洗污水罐入口就近连接24三、设计方案三、设计方案25工艺

总体

安全

电气仪控结构26三、设计方案下层甲板EL.(+)17000二级分离器核桃壳滤器浮选器注水缓冲罐反冲洗污水罐吊货甲板6m（L）*2.35m（W）吊机能力20t@20m27三、设计方案

阻截除油滤器A/B阻截除油滤器C/D/E精密保安滤器A/B尺寸2.9m(L)x1.7m(W)x3m(H)4.4m(L)x1.7m(W)x3m(H)2.6m(L)x1.5m(W)x3m(H)干重4t6t3t操作重8t12t5t三、设计方案28工艺

总体

安全

电气仪控结构三、设计方案三、设计方案三、设计方案设备尺寸喷淋面积(m2)喷淋密度(L/min/m2)喷淋量(m3/h)L(m)W(m)阻截除油滤器A/B2.91.7510.23.1阻截除油滤器C/D/E4.41.77.510.24.7精密滤器A/B2.61.5410.22.5根据以上表格可知总共增加10.3m3/h消防水量，下层甲板原需要消防水量591m3/h，改造后消防水量增加至601.3m3/h，消防泵排量650.3m3/h，满足要求。三、设计方案32工艺

总体

安全电气仪控结构新增用电设备1CEP-BF-30XXABACKWASHFILTERA2.2kW2CEP-BF-30XXBBACKWASHFILTERB2.2kW3CEP-BF-30XXCBACKWASHFILTERC2.2kW4CEP-BF-30XXDBACKWASHFILTERD2.2kW5CEP-BF-30XXEBACKWASHFILTERE2.2kW6CEP-CJP-3016ACHEMICALINJECTIONPUMP5.5kW7CEP-CJP-3016BCHEMICALINJECTIONPUMP5.5kW根据以上表格可知电力总负荷为：22kW三、设计方案经过对电气总单线图分析可知，共有2台6.3kV/0.4kV变压器，即CEP-T-003（2000kVA）/CEP-T-004（3150kVA）。图号：DWG-CEP-EL-1001OVERALLONELINEDIAGRAMFORCEP；版次：Rev1；三、设计方案BUS-LABUS-LBBUS-LCBUS-LECEP-T-004CEP-T-003三、设计方案TRANSFORMERLOADRATE

(NORMAL)CEP-T-003

(2000kVA)WINTER81%SUMMER64%CEP-T-004

(31500kVA)WINTER70%SUMMER56%WINTERLA1,626.37SUMMER(kVA)1,283.98WINTERLB+LC+LE2,220.42SUMMER(kVA)1,750.85结论：经过以上电力负荷分析改造后电力情况可以满足要求。三、设计方案单线图：本次改造需要在撬内增加一本地控制盘，由CEP-LV-001盘柜LB段供电，选用备用馈电50AT/100AF;作为本地控制盘的电源，如右图：三、设计方案三、设计方案本地控制盘防护等级：由安全区域划分图可知，控制盘位于CLASSI

DIVISIONII区，选用IP56ExdIIBT4;15kARMS1S.TAGNO.:CEP-LCP-3020;三、设计方案足够的电伴热备用回路如下图：图号：DWG-CEP-EL-1012-04备用回路三、设计方案三、设计方案41工艺

总体

安全电气仪控结构42撬内设置现场控制盘对撬块进行控制，实现系统状态显示、压力/差压监测、流量监测、各气动阀门控制、自动反冲洗、手动反冲洗、系统自动保护等功能。

同时控制系统具备RS485通讯功能，实现与平台中控系统数据通讯，将撬内所有信号数据传送给中控，并接受中控系统的控制。

另外，中控ESD系统与撬块控制盘通过硬线通讯，实现对整个撬块的紧急关断。

整个仪控系统，对于平台的影响：原中控系统需新增1个ESD系统DO点和1个PCS系统RS485通讯端口，中控系统组态逻辑按平台控制需求进行新增撬块部分的组态编程。

三、设计方案三、设计方案43工艺

总体

安全电气

仪控结构44结构校核新增阻截膜设备撬块和精密滤器撬块处结构如右图，新增设备坐落在H900X400X20X38（DH9）主梁处，其余结构梁型号H700X300X13X24(DH7)，H400X200X8X13(DH4)，H440X300X11X18(DHC)，H300X150X6.5X9(DH3)。

三、设计方案45新增载荷新增阻截膜设备撬块和精密滤器撬块位于组块下层甲板EL(+)17000，总重25吨，详见下表。

编号荷载名称干重(吨)操作重

(吨

)1阻截膜撬块10202精密滤器撬块35荷载总计1325EL(+)17000增加设备载荷25吨，远远低于EL(+)17000原设备湿重1427.39吨，增重比例约25/1427=1.8%。根据API规范相关要求，因本次改造增加重量远小于原平台载荷的1/10，仅对新增设备处结构进行局部校核。三、设计方案46计算结果***MEMBERGROUPSUMMARY***AISC2005ASD/APIRP2A-WSDMAX.DISTEFFECTIVECMGRUPCRITICALLOADUNITYFROM*APPLIEDSTRESSES****ALLOWABLESTRESSES***CRITLENGTHS*VALUES*IDMEMBERCONDCHECKENDAXIALBEND-YBEND-ZAXIALEULERBEND-YBEND-ZCONDKLYKLZYZMN/MM2N/MM2N/MM2N/MM2N/MM2N/MM2N/MM2MMDH30021-0022WTOP0.932.0-5.23105.18-1.9168.9886.22119.68217.01CM+BN4.04.01.001.00DH40063-0064WTOP0.460.05.80-54.03-10.15140.72163.30137.45215.74TN+BN4.04.01.001.00DH70013-0014WTOP0.524.07.20103.685.54206.59364.43214.91317.43TN+BN4.04.01.001.00DH90037-0038WTOP0.874.071.80141.930.02212.57667.58238.45327.06TN+BN4.04.01.001.00DHC0019-0020WTOP0.374.01.0267.54-17.20206.59409.94216.51314.38TN+BN4.04.01.001.00对新增设备处结构进行局部强度校核，杆件UC值均小于1，结果显示原结构强度满足规范要求。三、设计方案47海上吊装新增阻截膜撬块吊装重量10吨，新增精密滤器撬块吊装重量3吨。平台南侧吊机能力为20t@20m，平台北侧吊机能力为15t@15米，经核实平台南侧、北侧吊机均有吊装新增设备的能力。三、设计方案汇报内容48一、项目概况二、设计基础数据三、设计方案四、施工方案四、施工方案491.施工组织及管理实施

1.1组织机构及工程实施依据：

工程实施依据：1.根据科研项目组的施工委托书、技术要求书；2.《海上固定平台安全规则》；3.《RepairofPressureEquipmentandPiping（压力设备与管道的维修）》ASMEPCC-2--2011。4.CCS中国船级社：《海上移动平台施工、改造及检验规范》；项目领队1人操作人员10人安全监督1人四、施工方案1.2岗位职责1.2.1项目领队职责领队是施工过程中的决策人和组织者，其主要职责是：调动各方面积极性，保证施工安全、有效、顺利的进行；平衡甲方与各协作单位的关系，解决施工过程中出现的问题；对施工中遇到的重大问题做出现场决策；负责对工程质量的回访；全面负责工程项目实施中的技术管理工作，工程前期负责编制施工技术文件；协调技术问题、安排、调整施工现场作业计划；负责整理和汇总现场报告，组织对检测结果的评估；施工现场的技术指导工作；工程完工所有技术文件的整理汇总和完工报告的编制、存档1.2.2安全监督职责对HSE工作进行监督和指导；对所有参加施工人员进行安全教育与培训；对所有施工机具、安全用品、消防用品进行安全检察；负责施工现场的各种不安全因素，及安全事故的调查、登记、上报和处理意见，并负责将整个施工中的安全方面的资料收集、整理；负责施工过程中的登高、热工作业等高危活动的安全监护工作。1.2.3作业人员严格遵守施工方案和安全环保规定进行作业；穿戴符合要求的劳动防护用品；服从项目和平台的安全管理人员指挥；有权拒绝违章指挥，发现各种隐患及时报告。1.3甲方协调工作本项目由平台负责提供气源、电源以及进行机械隔离，锁定等四、施工方案1.4施工内容1.在平台中层甲板的梁上焊接吊耳或安装梁卡

四、施工方案2.使用平台吊机，将阻截除油机组吊至吊货区3.使用梁卡和导链，将设备移动到指定区域。

新增设备区域四、施工方案4.从核桃壳旁通处连接管线到机组入口处。核桃壳滤器旁通处四、施工方案5.从阻截除油机组出口处连接管线到生产水缓冲罐生产水缓冲罐顶部管口四、施工方案6.从平台的反冲洗罐连接管线到阻截除油机组，并将机组反洗的污水管线连接到平台的污水罐。反冲洗水进入污水罐四、施工方案7.连接阻截除油机组的回收管线到平台的浮选器入口管线8.连接阻截除油机组的化学药剂管线9.安装管线的伴热保温10.连接电气设备的电缆到MCC间，仪表电缆到中控四、施工方案1.5施工步骤施工前准备

1.明确职责分工和项目管理方案以实施该项施工任务；

2.确保施工作业人员具有合格的作业证件和资质；

3.准备合格的施工机具，检查确认并连接完毕，要求所要使用的机具都具有第三方检验合格证；

4.准备齐全的施工作业材料（材料准备清单）；所选用的施工材料要有相应的证书要求、技术资料要求，项目负责人和安全员对所用的材料进行严格的审查；

5.作业之前对全体施工人员进行技术、安全交底，配齐施工人员的安全劳保防护用品；并留有记录，做好过程控制；

6.施工前由项目负责人与专业监督取得联系，进行施工协调，将工程施工中需要平台协助的事项（如确定施工部位相关设备、生产工艺流程的关闭、放空、隔离、锁定，水、气源的接通，落实施工内容和相关安全措施，办理各种作业手续等）提出请求并协助解决，共同分析作业危害原点及防护措施。四、施工方案施工过程1.组织人员学习施工方案、安全环保措施和作业危害分析表，并将设备和工具吊放到施工现场的指定位置，作业前配合相关人员检查工具和设备是否符合此次施工作业的要求。2.由平台操作人员按容器流程隔离操作程序将所有要与阻截机组相连接的设备进行挂牌，锁定，以防止人员误操作3.作业前办理相关作业许可证避免交叉作业，4.为保障施工安全顺利进行，将对施工作业所在区域进行警示带隔离，甲板上的隔离区域为整体撬块及施工设备外延1.5米范围内，同时无关人员禁止到施工现场随意走动。5.在平台的工字钢上安装合适的梁卡6.使用倒链将机组移动到制定区域，中间过程中要注意不能平台的设备管线发生碰撞以及人员受伤问题7.设备移动到位后，开始进行管线连接工作。8.管线焊接工作开始前以及开始后都要进行持续测气体含量，保证在气体含量合格的前提下进行工作，含氧不能低于21%,天然气为0。9.当天工作结束后，现场安全监督保证所有的设备电源已经关闭并遮盖好，工作现场已经清理完毕，没有任何杂物四、施工方案1.6施工计划控制序号施工内容计划工期12-34-78-1112-1718-2122-2425-3031-401JSA风险分析会、人员设备就位，设备防爆检查2阻截机组吊装到指定区域3

从核桃壳旁通处连接管线到机组入口处