海 上油田進(jìn)行增產(chǎn)作業(yè)， 必須要求平臺具有大 面積甲板及空間和承 載能力，以滿足進(jìn)行 增產(chǎn)作業(yè)時設(shè)備的安放及頻繁的吊 裝需要。為解決這一矛盾，國外已 推出了一種海上油田增產(chǎn)作業(yè)船， 可不占用井口平臺甲板進(jìn)行增產(chǎn)作 業(yè)。目前，哈里伯頓、斯倫貝謝等 大型石油專業(yè)公司已在海上油田增 產(chǎn)作業(yè)船領(lǐng)域，形成了行業(yè)技術(shù)壟 斷。為打破壟斷，國內(nèi)已經(jīng)自主研 發(fā)出首艘 6,000KW 海上油田增產(chǎn) 作業(yè)船，并于 2015 年由中船黃埔文 沖船舶有限公司建成并交付使用。 該船在不占用海上生產(chǎn)平臺緊張空 間的情況下，為海上油田提供了較 以往更快速、質(zhì)量更穩(wěn)定的油田增 產(chǎn)專業(yè)服務(wù)，成為海上油田增產(chǎn)作 業(yè)的新先進(jìn)裝備。
中國首艘 海上油田增產(chǎn)作業(yè)船
中國首艘海上油田增產(chǎn)作業(yè)船如 圖 1 所示，總長 81.15m，垂線間長 70.80m，型寬 18.00m，型深 7.40m， 最大吃水 5.8m。船上配有燃油艙 560m 3 ，壓裂泵柴油艙 36.9m 3 ，淡 水艙 360m 3 ，膠液艙 710m 3 ，可存 儲 PH 值為 1~13 范圍內(nèi)的酸堿液體。 增產(chǎn)作業(yè)船的甲板區(qū)面積 645m 2 ， 甲板均布負(fù)荷 5t/m 2 ；甲板上有兩 臺吊車，可全部覆蓋上甲板區(qū)域； 甲板上還有 15m 2 恒溫增產(chǎn)配件材料 房。該船總功率 6,000KW，總噸位 3,300t，最大載重量 2,810t，設(shè)計 航速 14.0 節(jié)，可續(xù)航 6,000 海里。 該船主要進(jìn)行海上壓裂酸化作 業(yè)，其甲板布置如圖 2 所示。圖 2 中 1 為 船 控 室 及 數(shù) 采 房， 配 備 有 ES-22ACD 型 號 的 數(shù) 采 房 1 套。
數(shù)采控制房內(nèi)可實(shí)現(xiàn)各膠液泵和各 海水泵的啟?？刂坪途o急聯(lián)停控 制。數(shù)采房內(nèi) 7 英寸顯示屏可顯示 出各膠液艙和甲板各液罐液位，具 備高低液位報警及擴(kuò)展的功能，上 甲板液罐則另增設(shè)單獨(dú)的高低液位 報警系統(tǒng)。數(shù)采控制房內(nèi)設(shè)備集成 膠液系統(tǒng)（包括甲板液罐液位）、 火災(zāi)報警系統(tǒng)、電話系統(tǒng)等，增產(chǎn) 作業(yè)時，無需停泵，數(shù)采控制房即 可提供液體體系和液體配方的實(shí)時 質(zhì)量監(jiān)控。 圖 2 中 2 為 砂 罐，3 為 混 輸 砂 裝置，砂罐最大容積 25m 3 ，共 4 套， 配有水平輸砂系統(tǒng)1套， 混砂橇1臺， 最大排量 9.53m 3 /min。圖 2 中 4 為 連續(xù)混配裝置，5 為吊機(jī)，海水與 各類藥劑混合后的混合液輸送到混 砂橇，與吊機(jī)吊送到混砂橇的增產(chǎn)海 上油田進(jìn)行增產(chǎn)作業(yè)， 必須要求平臺具有大 面積甲板及空間和承 載能力，以滿足進(jìn)行 增產(chǎn)作業(yè)時設(shè)備的安放及頻繁的吊 裝需要。為解決這一矛盾，國外已 推出了一種海上油田增產(chǎn)作業(yè)船， 可不占用井口平臺甲板進(jìn)行增產(chǎn)作 業(yè)。
目前，哈里伯頓、斯倫貝謝等 大型石油專業(yè)公司已在海上油田增 產(chǎn)作業(yè)船領(lǐng)域，形成了行業(yè)技術(shù)壟 斷。為打破壟斷，國內(nèi)已經(jīng)自主研 發(fā)出首艘 6,000KW 海上油田增產(chǎn) 作業(yè)船，并于 2015 年由中船黃埔文 沖船舶有限公司建成并交付使用。 該船在不占用海上生產(chǎn)平臺緊張空 間的情況下，為海上油田提供了較 以往更快速、質(zhì)量更穩(wěn)定的油田增 產(chǎn)專業(yè)服務(wù)，成為海上油田增產(chǎn)作 業(yè)的新先進(jìn)裝備。 中國首艘海上油田增產(chǎn)作業(yè)船如 圖 1 所示，總長 81.15m，垂線間長 70.80m，型寬 18.00m，型深 7.40m， 最大吃水 5.8m。船上配有燃油艙 560m 3 ，壓裂泵柴油艙 36.9m 3 ，淡 水艙 360m 3 ，膠液艙 710m 3 ，可存 儲 PH 值為 1~13 范圍內(nèi)的酸堿液體。 增產(chǎn)作業(yè)船的甲板區(qū)面積 645m 2 ， 甲板均布負(fù)荷 5t/m 2 ；甲板上有兩 臺吊車，可全部覆蓋上甲板區(qū)域； 甲板上還有 15m 2 恒溫增產(chǎn)配件材料 房。該船總功率 6,000KW，總噸位 3,300t，最大載重量 2,810t，設(shè)計 航速 14.0 節(jié)，可續(xù)航 6,000 海里。 該船主要進(jìn)行海上壓裂酸化作 業(yè)，其甲板布置如圖 2 所示。圖 2 中 1 為 船 控 室 及 數(shù) 采 房， 配 備 有 ES-22ACD 型 號 的 數(shù) 采 房 1 套。
數(shù)采控制房內(nèi)可實(shí)現(xiàn)各膠液泵和各 海水泵的啟停控制和緊急聯(lián)?？?制。數(shù)采房內(nèi) 7 英寸顯示屏可顯示 出各膠液艙和甲板各液罐液位，具 備高低液位報警及擴(kuò)展的功能，上 甲板液罐則另增設(shè)單獨(dú)的高低液位 報警系統(tǒng)。數(shù)采控制房內(nèi)設(shè)備集成 膠液系統(tǒng)（包括甲板液罐液位）、 火災(zāi)報警系統(tǒng)、電話系統(tǒng)等，增產(chǎn) 作業(yè)時，無需停泵，數(shù)采控制房即 可提供液體體系和液體配方的實(shí)時 質(zhì)量監(jiān)控。 圖 2 中 2 為 砂 罐，3 為 混 輸 砂 裝置，砂罐最大容積 25m 3 ，共 4 套， 配有水平輸砂系統(tǒng)1套， 混砂橇1臺， 最大排量 9.53m 3 /min。圖 2 中 4 為 連續(xù)混配裝置，5 為吊機(jī)，海水與 各類藥劑混合后的混合液輸送到混 砂橇，與吊機(jī)吊送到混砂橇的增產(chǎn)。
交聯(lián)劑和陶粒支撐劑一起連續(xù)混配， 配混后的增產(chǎn)液再輸出給壓裂泵。 圖 2 中 6 為膠液藥罐，包括有儲存 稀鹽酸的酸液罐，最大容積 50m 3 ， 共 4 套，儲存陶粒支撐劑等的藥劑 罐，容積 12m 3 ，共 2 套，儲存壓裂 液用的爪膠存儲箱，共 1 套。甲板 上的所有這些膠液藥罐，均配置有 輸送系統(tǒng)至混砂橇。圖 2 中 7 為壓 裂泵組，配備有 2250 壓裂泵 6 臺， 其最大排量為 1.92m 3 /min，最大壓 力為 14,000Psi，單泵 2,000 水馬 力，用以輸送壓裂液。圖 2 中 8 為 高壓軟管滾筒，容量為 200ft，最大 壓力為 15,000Psi，只有 1 套 。
該船的艙室布置如圖 3 所示， 作業(yè)船底艙主要為增產(chǎn)液艙，容積 為 710m 3 ，還有各種分隔開的原液 以及混合液艙。圖 3 中 1 為船艏推 進(jìn)器及消防艙，推進(jìn)器采用變頻電 機(jī)驅(qū)動的全回轉(zhuǎn)定距舵槳裝置，由 發(fā)電機(jī)組供電。除航行之外，推進(jìn) 器也用作作業(yè)船的DP-2動力定位， 從而實(shí)現(xiàn)短期不拋錨、 不帶纜作業(yè)。 DP 推進(jìn)器可連續(xù)定位 24 小時，保 持船艉水平位移小于 5m，保持作業(yè) 期間，船舶縱向搖擺＜ 15 度、橫向 搖擺＜ 22 度，滿足 6 級風(fēng)、1.5 節(jié) 海流海況下的作業(yè)要求。若一臺艏 側(cè)推進(jìn)器發(fā)生故障，可適當(dāng)調(diào)整船 艏向，保證繼續(xù)作業(yè)。圖 3 中 2 為 燃油艙、3 為主機(jī)艙。主機(jī)艙內(nèi)設(shè) 有 4 臺發(fā)電機(jī)組，可并車為推進(jìn)器 供電，發(fā)電的燃料油來自燃油艙， 燃油艙內(nèi)設(shè)專用供油泵 1 臺，其流 量為 10m 3 /h、揚(yáng)程為 0.3MPa。 圖 3 中 4 為膠液泵、5 為膠液艙。 該船船艙內(nèi)的海水通過海水泵經(jīng)過過 濾器之后，輸送到到膠液艙，再由供 液泵輸送到上甲板海水緩沖罐。圖 3 中 6 為淡水艙，淡水艙內(nèi)設(shè)有淡水泵 1 臺，對外供淡水，其流量為 100m 3 / h 、揚(yáng)程為 1.0MPa。圖 3 中 7 為船 艉推進(jìn)器，與船艏推進(jìn)器配合驅(qū)動船 航行及實(shí)施動力定位。圖 3 中 8 為鉆 井水泵艙，艙內(nèi)設(shè)有流量 150m 3 /h、 揚(yáng)程 1.0MPa 的水泵 1 臺，對外輸送 供鉆井 / 壓載用水。中國首艘增產(chǎn)作 業(yè)船的壓裂作業(yè)流程如圖 4 所示。
作業(yè)船自主 研發(fā)擁有多項(xiàng)優(yōu)勢
中國自主設(shè)計建造的首艘海上 油田增產(chǎn)作業(yè)船具有多項(xiàng)優(yōu)勢特點(diǎn)。 首先，該船實(shí)施“三不”措施，即 不占用生產(chǎn)平臺、不動生產(chǎn)管柱（酸 化作業(yè)時）、不長期使用“三用” 工作船，以降低成本。實(shí)現(xiàn)“三不” 之后， 海上生產(chǎn)平臺不再需要改造， 投資減少，節(jié)省租用“三用”工作 船的費(fèi)用。該船靠泊一次可連續(xù)完 成一口井壓裂或多口井酸化作業(yè)、 起下管柱時間節(jié)約，海上施工作業(yè) 時間大大減少，可以搭載連續(xù)油管 及氮?dú)庠O(shè)備，減少影響正常作業(yè)的 時間，從而降低增產(chǎn)作業(yè)的費(fèi)用， 有效降低桶油成本。 其次，機(jī)動靈活，使用方便。 增產(chǎn)作業(yè)船可自航穿梭于油田群之 間，滿足油井增產(chǎn)的適時需要，尤 其是能滿足低產(chǎn)、分散的邊際油田 高效開發(fā)的需要。這種增產(chǎn)作業(yè)船 的高移運(yùn)性，遠(yuǎn)非動用大量“三用” 工作船，長時間占用生產(chǎn)平臺的傳 統(tǒng)海上油田的增產(chǎn)作業(yè)方式可比。 該船在保障安全方面也十分可靠。
由于避免了自運(yùn)輸船往生產(chǎn)平臺上 吊裝安放設(shè)備和交叉作業(yè)，因而降 低了平臺作業(yè)風(fēng)險；由于增產(chǎn)作業(yè) 船與海上生產(chǎn)平臺之間具有管線快 速脫離裝置、設(shè)備緊急關(guān)斷裝置， 駕駛樓后操縱臺及甲板適當(dāng)位置處 設(shè)有泵組應(yīng)急停止按紐，一旦管線 破裂或接頭泄露時，可馬上停止輸 送，從而保障了作業(yè)安全。此外， 增產(chǎn)作業(yè)船本身的設(shè)備均符合規(guī)范 及環(huán)保要求，且操作控制安全，如 DP-2 動力定位系統(tǒng)，操縱極為靈 活、靠泊平臺時穩(wěn)定性好、動力配 置冗余度高，充分滿足了高風(fēng)險作 業(yè)的要求，可靠度高。 目前，該船還只是能進(jìn)行壓裂、 酸化、防砂等作業(yè)，功能有局限性。 業(yè)內(nèi)人士建議，在綠色發(fā)展海上油田 普及減排增產(chǎn)的二氧化碳驅(qū)油技術(shù)之 際，未來海上油田增產(chǎn)作業(yè)船可能增 加二氧化碳驅(qū)油的功能。如實(shí)現(xiàn)這一 功能，作業(yè)船需要添加封存裝置、輸 送裝置和接受裝置，并應(yīng)用二氧化碳 封存技術(shù)?？傊?，在創(chuàng)新、綠色發(fā)展 理念指引下，隨著海上油田綠色增產(chǎn) 措施的不斷創(chuàng)新，自主設(shè)計建造的新 裝備將不斷出現(xiàn)。
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