賈付澤

中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司 廣東 深圳 518064

1 A海上石油鉆采平臺(tái)簡(jiǎn)介

A平臺(tái)位于中國(guó)某海域，所在海域水深98～115m。 A平臺(tái)匯合B平臺(tái)和C平臺(tái)的來液，進(jìn)行初級(jí)的脫氣和脫水處理，然后外輸?shù)紽PSO-N。A平臺(tái)連接3條海管，通球作業(yè)中，主要是接受B和C兩個(gè)平臺(tái)發(fā)出的清管球，并向FPSO-N發(fā)清管球。B平臺(tái)到A平臺(tái)海管（外徑10"）長(zhǎng)7km，C平臺(tái)到A平臺(tái)海管（外徑10"）長(zhǎng)21km，A平臺(tái)到FPSO-N海管（外徑12"）長(zhǎng)35km。A平臺(tái)是該油田西區(qū)的中心平臺(tái)，位于海管 “Y” 的交叉點(diǎn)上。在過去2年該油田開始海管通球清管作業(yè)中，擔(dān)負(fù)該油田清管作業(yè)的試驗(yàn)工作，做了不少“迎來送往”的收發(fā)清管球作業(yè)?，F(xiàn)對(duì)A平臺(tái)2010-2012年所進(jìn)行的收、發(fā)清管球操作做一初步回顧研究，以利于今后的清管球收發(fā)作業(yè)。

2 2010—2012年A石油鉆采平臺(tái)收發(fā)清管球回顧統(tǒng)計(jì)

為了方便描述，B平臺(tái)到A平臺(tái)海管簡(jiǎn)稱B平臺(tái)海管，C平臺(tái)到A平臺(tái)海管簡(jiǎn)稱C平臺(tái)海管，A平臺(tái)到FPSO-N海管簡(jiǎn)稱A平臺(tái)海管?？傮w上看去：平臺(tái)通球清管開始由嘗試走向正規(guī)化常態(tài)化，自2010年11月以來，A平臺(tái)平臺(tái)共收發(fā)清管球10次，積累一點(diǎn)初步經(jīng)驗(yàn)，以第四次為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可分三個(gè)階段：

1）第一階段（嘗試階段）：前3次主要是針對(duì)2010年3月投產(chǎn)的C平臺(tái)新海管進(jìn)行的嘗試性通球。

2）第二個(gè)階段：第4次（2011年9月）是B平臺(tái)和A平臺(tái)新海管建成后的對(duì)A平臺(tái)到FPSO-N的海管進(jìn)行嘗試性海水沖洗通球，為一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

3）第三個(gè)階段（走向常態(tài)化和推廣階段）：A平臺(tái)連接的3條海管逐步開始走上了正軌的通球工作。已進(jìn)行了兩輪共6次，也開始逐步積累經(jīng)驗(yàn)，數(shù)據(jù)錄取也不斷完善。開始步入常態(tài)化通球清管作業(yè)，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開始向全油田推開，當(dāng)然仍然需要再實(shí)際工作中不斷完善提升。

3 收發(fā)清管球作業(yè)設(shè)備、工藝流程和施工操作提升的探討

3.1 清管球的選擇

主要采用2種：1）JPP-III型清管球；2）REDSKIN，TYPE RS-7型清管球。 其使用情況如下：

3.1.1 JPP-III清管球5次記錄顯示的問題

1）均有不同程度變形；2）一般有破裂；3）內(nèi)泡沫易碎，外皮堅(jiān)韌難碎，即使壓差300Psi也未擊碎；4）變形難以達(dá)到清管效果；5）溫度80℃以上就變軟；最高工作溫度90℃，而C平臺(tái)/B平臺(tái)/A平臺(tái)3條海管出口溫度分別是：90/92/86℃。接近或超過推薦使用則溫度上限；6）推薦過盈率：1.05～1.10，實(shí)際使用的為273mm或258mm。過盈率在1.04～1.13。

3.1.2 REDSKIN，TYPE RS-7 型清管球四次記錄

1）正常無變形。2）壓差到60～80psi時(shí)破碎，不存在外皮堅(jiān)韌難碎的情況；遇卡容易擊碎，一般不會(huì)卡堵導(dǎo)致生產(chǎn)關(guān)停。3）頭部繩子不用解開。4）據(jù)稱：該聚氨酯泡沫可耐溫度93℃ 。C平臺(tái)/B平臺(tái)/A平臺(tái)3條海管出口溫度是：90/92/86℃。均沒有超出93℃。5）過盈率：<1.35 就可以。目前A平臺(tái)使用清管球過盈率：318/292=1.09；B平臺(tái)：使用清管球過盈率270/241=1.12；均在正常范圍內(nèi)[1]。

由此可見，需要根據(jù)工藝參數(shù)和要達(dá)到的目的，選擇合適的清管球。清管球的選型，對(duì)溫度的要求、尺寸等也須優(yōu)化[2]，合適的清管球?qū)τ谕ㄇ蜃鳂I(yè)順利進(jìn)行是基礎(chǔ)，很關(guān)鍵。

3.2 對(duì)收球器改進(jìn)的探討

下面以安裝在A平臺(tái)接受來自B平臺(tái)清管球的流程為例，探討對(duì)收球器的改造，圖1是收球器流程圖。

圖1 收球器流程圖

4 收球籠

一次收球器內(nèi)部未安裝收球籠，導(dǎo)致清管球鉆入6"接收器出口管線閥門（V3），2011年11月24日，A平臺(tái)接收B平臺(tái)發(fā)的清管球，但當(dāng)時(shí)收球器內(nèi)沒裝收球籠，沒有捕捉到B平臺(tái)發(fā)來的清管球，清管球隨液體流向閥門收球器出口閥（V3），卡在V3，從而導(dǎo)致卡堵。隨后重新制作并安裝了收球籠，就再?zèng)]出現(xiàn)類似問題。

對(duì)于這個(gè)捕捉清管球的收球籠（“豬籠”），目前油田存在2種型號(hào)：

第一種：FPSO-N收球器安裝的收球籠：長(zhǎng)1.29m；大孔外徑：30mm，正?？淄鈴剑?8mm。

第二種：A平臺(tái)目前使用的接收C平臺(tái)和B平臺(tái)海管清管球的收球籠，長(zhǎng)度為1730mm，最大外徑為276mm，材質(zhì)為SS316，采用10mm不銹鋼實(shí)心材料焊接而成，豬籠前端采用16根長(zhǎng)約600mm的實(shí)心材料在圓周上均布焊接而成，環(huán)空間隙（292-276）/2=8mm。最初使用在C平臺(tái)收球器里，隨后也用在接受B平臺(tái)清管球的收球器中。

但在A平臺(tái)通球?qū)嵺`中，比較2個(gè)的優(yōu)劣，第二種看似制作簡(jiǎn)單，更有利于清管球進(jìn)收球器時(shí)排出前段液體，有利于引導(dǎo)清管球進(jìn)入收球籠，尤其適合流速較高的海管收球。進(jìn)一步的判斷有賴于隨后的實(shí)踐積累。

4.1 對(duì)收球器本體設(shè)計(jì)改造的思考和改造實(shí)踐效果

根據(jù)接收B平臺(tái)來清管球未進(jìn)入收球籠，停留在前端，隨流體轉(zhuǎn)向到V3閥門處后卡堵，不向后面收球籠走的問題，考慮一是環(huán)空間隙小[3]，收球器內(nèi)的液體難以通過清管球與管壁的環(huán)空間隙排除，沒有體積讓出，導(dǎo)致清管球難以向收球器后部移動(dòng)，從而停留在V3閥門進(jìn)口，同時(shí)阻塞液體向V3閥門方向流動(dòng)，導(dǎo)致憋壓關(guān)停。針對(duì)這個(gè)問題，考慮：在收球器后部加一根2"的管子，將清管球排替液體引向V3下游，降低清管球進(jìn)入阻力，引導(dǎo)球進(jìn)入收球器?，F(xiàn)場(chǎng)勘查在V3下游加2"旁通管線。需要重新開孔焊接，還要做無損探傷檢測(cè)，而收球器上游緊挨V2有現(xiàn)成2"接口，同樣能平衡收球器內(nèi)壓力，同樣起到降低清管器進(jìn)入收球器的阻力，于是做了變更MOC申請(qǐng)，隨后在年度停產(chǎn)大修期間做了改造，加了一個(gè)2"旁通管線，此后收發(fā)球進(jìn)“籠”就比較順利，沒有出現(xiàn)清管球不進(jìn)收球籠的情形。

4.2 指示器

作為清管球到來的重要指示，清管球未動(dòng)作的較多。 除了清管球本身變形外，指示器本身不靈活也是普遍問題。A平臺(tái)用的3種指示器如下，見圖2：

圖2 A平臺(tái)用的三種指示器

比較3種指示器，以A平臺(tái)到FPSO-N海管發(fā)球指示器相對(duì)比較靈活好用。需要通過更多的實(shí)踐比較，才能進(jìn)一步選型，找到更合適更靈活好用的通球指示器。

4.3 不同型號(hào)收發(fā)球器的開關(guān)門

開關(guān)一次麻煩耗時(shí)，而且密封易漏，經(jīng)常換墊子，需要進(jìn)一步優(yōu)化。

4.4 V1閥門進(jìn)口格柵Bar情況

由于流程需要減輕收球時(shí)沖擊，一般會(huì)在球來后，開一部分V1，但流體也會(huì)影響球的走向，設(shè)計(jì)上有的安裝有格柵Bar，有的沒有，為保險(xiǎn)起見再需要檢查確認(rèn)，以免在部分開關(guān)時(shí)導(dǎo)致卡清管球，隨后在年度停產(chǎn)大修拆開檢查確認(rèn)有Bar，隨后倒流程時(shí)，操作人員就心里就有底了，有利去通球作業(yè)的順暢操作。

4.5 工藝流程和作業(yè)施工上的一些問題

發(fā)球的頻次：通過對(duì)收發(fā)清管球的損壞程度和清理出來的雜質(zhì)，以及隨后大防腐檢測(cè)，從而確定合理的頻次。

流速的推薦：一般推薦控制在1～2.5m/s，但B平臺(tái)流速大于2m/s以上，沖擊比較大，可以計(jì)算清管球到達(dá)時(shí)間減一些產(chǎn)量，或適當(dāng)開V1，并安排多個(gè)人手在不同閥門位置倒閥門，減少?zèng)_擊，C平臺(tái)流量低于1m/s，又在V3閥門處翹頭可能，這樣流程開關(guān)就可以和收B平臺(tái)球不一樣，從而確保清管球順利進(jìn)入“籠子”。

收發(fā)球流速控制：應(yīng)該采用“兩頭慢中間快，熱身和軟著陸”的方式，讓清管球順利通過管管膨脹彎、基盤管匯（PLEM）基盤管匯、柔性立管等，減少收球時(shí)的沖擊，有時(shí)需要降產(chǎn)部分高含水井才達(dá)到目的。球進(jìn)清管球前速度控制，如開前圖中主閥門V1來分流。

不同球的破碎壓力：一般泡沫球的破碎壓力是75psi，但在實(shí)際應(yīng)用中還需要看每一個(gè)清管球的說明書，了解具體數(shù)據(jù)，不同型號(hào)差別很大，需要做到心中有數(shù)，才能實(shí)際作業(yè)中做好控制和應(yīng)急處理準(zhǔn)備。

清管球快到達(dá)和到達(dá)后的判斷：主要綜合以下幾個(gè)方面：1）累積流量；2）壓力變化（上漲5～10psi）；3）指示器；4）聲音；5）含水：清管球進(jìn)入豬籠前會(huì)引起含水下降，進(jìn)入豬籠后含水會(huì)快速上升等。壓力和含水都是可以在電腦監(jiān)控畫面看到的。 當(dāng)然每次都那么明顯，需要綜合起來判斷。

記錄和基礎(chǔ)資料的完善統(tǒng)一：隨著通球作業(yè)深入，資料比以前完善很多，尤其是最近統(tǒng)計(jì)、開發(fā)專用記錄表，已經(jīng)開始有專門人員統(tǒng)一收集管理，以便大家查閱、參考、學(xué)習(xí)，應(yīng)用。基礎(chǔ)資料包括：1）收發(fā)球器資料；2）清管球；3）海管包括基盤管匯、立管等；4）海管生產(chǎn)參數(shù)；5）豬籠；6）指示器；7）收發(fā)球記錄，總結(jié)，照片；8）程序和應(yīng)急；9）收發(fā)球工藝知識(shí)等；10）工作JSA和工作前檢查表。

計(jì)劃和應(yīng)急方案的完善：雖然每次通球作業(yè)前都已經(jīng)有操作程序和應(yīng)急方案，但每次都不會(huì)100%如計(jì)劃那樣，每次都會(huì)有或多或少，或大或小，意想不到的問題，“收球要謹(jǐn)慎”，最后開門收球時(shí)，在收球器的壓力表顯示為零后，仍要等待10～15min，謹(jǐn)慎開啟收球器快開門取清管球，外部油田在此階段致人傷亡的案例提醒我們隨時(shí)都要警惕，不能大意。需要實(shí)戰(zhàn)積累和理論結(jié)合，不斷總結(jié)提升，施工中尤其要做好球卡中間的處理問題，事前做好充分預(yù)防和應(yīng)急準(zhǔn)備。

總之，A平臺(tái)作為油田海管清管的“探路先鋒”，擔(dān)負(fù)該油田清管作業(yè)的試驗(yàn)工作，為油田的清管工作積累經(jīng)驗(yàn)。對(duì)A平臺(tái)所進(jìn)行的收、發(fā)清管球操作做初步回顧研究，分析研究這些通球作業(yè)，對(duì)于處理海管通球作業(yè)中遇到的問題、優(yōu)化通球作業(yè)施工有很大的借鑒意義，也有利于進(jìn)一步提高海管的管理水平。