15. Система сбора нефти, газа и воды на морских месторождениях, расположенных вблизи от берега.

Опыт эксплуатации мелководных месторождений Каспия (Гюргяны-море, б. Апшеронская и б. Дарвина, о. Песчаный, Сангачалы-море, Дуванный-море, о. Булла, Нефтяные Камни и др.), расположенных на незначительном удалении от берега (до 50 км), показывает широкую возможность совместного транспортирования газа и конденсата до головных сооружений, расположенных на берегу. Выбор способа подготовки газа и конденсата к совместному транспортированию, режим работы и аппаратурное оформление схем, компактность и металлоемкость более просты и менее энергоемки по сравнению с установками комплексной подготовки газа (УКПГ) и т.д. В конечном счете, это оказывает влияние на размеры платформы и общие капитальные затраты на освоение месторождения.

Технологическая схема включает комплекс функциональных блоков и оборудования, обеспечивающих последовательное осуществление на верхнем строении платформы непрерывных, взаимозависимых процессов добычи, сбора и подготовки к транспортированию газа и конденсата, безопасность эксплуатации и охрану окружающей среды от загрязнения.

Комплекс функциональных блоков обеспечивает осуществление на ВСП следующих процессов: сбор и распределение продукции скважин по функциональным блокам; опробование, испытание и освоение скважин после подземного ремонта и воздействия на призабойную зону; автоматизированный замер дебитов скважин по газу и конденсату; продувку и разрядку скважин и коммуникаций по замкнутой циркуляционной системе со сбором и откачкой жидкой фазы, сбросом газа на факельную установку; дозирование реагентов (ингибиторов гидратообразования и коррозии) в продукцию скважины в соответствии с физико-химической характеристикой газа; сбор и откачку сточных и дождевых вод; контроль и управление технологическими процессами добычи и транспортирования газа и конденсата на МСП с выходом на АСУ ТП месторождения; однотрубное транспортирование газа и конденсата до центрального пункта сбора на берегу под избыточным давлением пласта; автономное электроснабжение; Централизованное снабжение ВСП питьевой водой, топливом и другими материалами с помощью плавучих средств с береговых баз.

Продукция скважин по выкидным линиям или фонтанной арматуры поступает в блок группового манифольда, в котором выкидные линии (рабочая и резервная) соединены с основными коллекторами - сборным, резервным, замерным и циркуляционным, а также с коллектором сброса газа на факельную установку.

Далее продукция из блока манифольда поступает в замерный газосепаратор технологического блока, где происходит разделение продукции на газ и конденсат. После раздельного замера газ и конденсат вновь объединяются, и продукция направляется в транспортный коллектор.

Технологический блок также предназначен для освоения скважины, осуществляемого через замерный коллектор. При этом газ после отделения в сепараторе сбрасывается на факел, а жидкость собирается в технолгической емкости. С блока манифольда продукция может быть направлена на транспорт к стояку подводного газопровода и далее на берег, либо на стояк резервного подводного продуктопровода.

В технологическую емкость разряжаются все технологические трубопроводы и аппараты, находящиеся под давлением, перед выводом их на профилактический ремонт. Газ разрядки из емкости направляется на факел, а скопившаяся жидкость периодически откачивается насосами в транспортный коллектор.

В схеме может быть предусмотрена система сбора сточных дренажных вод в емкость промстоков с последующей откачкой в технологическую емкость. Сброс продукции при срабатывании предохранительных клапанов, установленных на технологических аппаратах, осуществляется в коллектор и далее в сепаратор-каплеотбойник, где отделившийся газ направляется на факел, а капельная жидкость сбрасывается в технологическую емкость. Для предотвращения гидратообразования и коррозии в схеме предусмотрена дозированная закачка метанола и ингибитора коррозии в магистральные газопроводы.

Для обеспечения пожаробезопасности всей платформы устанавливается кольцевой коллектор с погружными электроцентробежными насосами. Технологической схемой предусмотрен блок подготовки и подачи осушенного воздуха к приборам КИП и А.

Для осуществления дистанционного управления задвижками-отсекателями, расположенными на фонтанной арматуре, и электропневматическими блоками шаровых кранов (БУЭП) обеспечивается подача сжатого газа от транспортного коллектора.

До недавнего времени в морской нефтегазодобыче обвязка устьев эксплуатационных газоконденсатных скважин осуществлялась посредством манифольдов с ручным управлением задвижками. Сейчас в отечественной и мировой практике применяют автоматизированные блоки группового манифольда (БГМГ) подключения скважин, в которые входят блоки группового манифольда, блоки распределительной гребенки и приборы КИП и А.

Блок топлива и реагента предназначен для приема, хранения и раздачи реагентов и дизельного топлива, а также дозировки и впрыска реагента и ингибиторов гидратообразования и коррозии в трубопроводы. Расход реагентов определяют с учетом объемов добычи газа и его параметров. Запас принятых емкостей устанавливают в морских условиях в зависимости от погодных факторов и затрат на транспортные услуги.

Блок каплеотбойника (факельного сепаратора) предназначен для очистки газа от капельной жидкости перед подачей на факельную свечу. Его объемная производительность по газу должна соответствовать суммарной производительности скважин на платформе и рабочему давлению.

На платформе должно быть предусмотрено размещение основного и вспомогательного технологического оборудования блок-модулей. Для уменьшения монтажных работ на море применяемое оборудование имеет блочно-модульное исполнение. Оборудование следует оснащать автоматическими средствами для обеспечения дистанционного автоматизированного управления технологическими процессами. Применяемые антикоррозионные покрытия блоков должны обеспечивать надежную эксплуатацию в морских условиях.

Источниками электроэнергии служат дизель-генераторы для автономного электроснабжения стационарной платформы.

Управление и контроль за работой технологического оборудования, расположенного на палубной площадке ВСП, и контроль за технологическими параметрами осуществляется по месту и из диспетчерской. Пусковая аппаратура для управления электродвигателями размещается в щитовых. В диспетчерской устанавливают щиты и шкафы с устройством технологической и аварийной сигнализации и аппаратурой электроавтоматики. Связь щитов, находящихся в диспетчерской, с датчиками и устройствами автоматики на технологических объектах, осуществляется при помощи электрических кабельных линий.

На стационарной платформе со скважинами и технологическим оборудованием налажена радиосвязь с береговой базой обслуживания и производственного обеспечения.

16. Концепция проектирования интегрированных нефтегазодобывающих платформ. Обоснование принятия архитектурно-строительных решений при проектирования интегрированных нефтегазодобывающих платформ. Технологическая схема строительства интегральных палуб.

Основная концепция проектирования интегрированных нефтегазодобывающих платформ заключается в размещении всего необходимого комплекса технологического и бурового оборудования, вспомогательных системы и жилого модуля на едином интегральном палубном блоке. Основными элементами ВСП, обеспечивающими строительство скважин, добычу нефти и газа, промысловую подготовку и транспорт продукции скважин является интегральная палуба, включающая:

• буровую вышку с оборудованием для бурения скважин;

• технологическое оборудование,

• факельное устройство,

• вспомогательные системы.

Конфигурация ВСП основывается на функциональных требованиях к палубным сооружениям. Детальное проектирование конструктивных элементов учитывает следующие факторы:

• условия окружающей среды (гидрометеорологические данные);

• действующие нагрузки;

• массогабаритные характеристики и размещение оборудования на производственных палубах;

• совместимость конструкции ВСП с конструкцией опорной части платформы;

• сборочные операции на заводе-строителе;

• весовые и габаритные ограничения при проведении транспортно-монтажных операций (погрузка ВСП на баржу, транспортировка на плаву до места стыковки, стыковка ВСП с опорным основанием);

• соблюдение требований по безопасности при сборке, транспортировке, монтаже на месте установке и последующей эксплуатации конструкций ВСП.

В плане основная конструкция интегральной палубы имеет прямоугольную форму. На разных уровнях интегральной палубы предусмотрены дополнительные конструкции в виде консолей, предназначенных для размещения оборудования.

При разработке конструкции интегральной палубы учтены следующие требования:

• все части палубы доступны для обследования и обслуживания;

• конструкция настилов палубы исключает сброс углеводородов и отходов в море;

• конструкция настилов противоскользящая. Настил или его покрытие в процессе эксплуатации сохраняют свои противоскользящие свойства;

• все открытые люки палубы должным образом огорожены;

• материал покрытия палубы нетоксичен в случае пожара;

• конструкция интегральной палубы предусматривает пути эвакуации и спасения в случае аварии, позволяющие свести к минимуму риск для персонала;

объем монтажных работ на месте установки сведен к минимуму.

Конструкция платформы должна отвечать требованиям затратной эффективности и соответствует заданным параметрам надежности, определенным в соответствии с принятыми стандартами.

Строительство интегральной палубы (ИП) начинается с изготовления палуб: нижней, верхней и трубной. Палубы изготавливаются параллельно по времени и независимо друг от друга.

Сборка ИП может производиться "сверху вниз": Поднимается вышерасположенная палуба и под нее заводится нижерасположенная палуба. Устанавливаются и привариваются силовые соединительные элементы.

Нижняя палуба изготавливается на построечном месте на специально подготовленных временных опорах, способных выдержать общий вес ИП и строительного оборудования. На данном этапе изготовления ИП устанавливаются противопожарные и противовзрывные стенки, а также прокладываются соединительные трубопроводы, кабели и воздуховоды. Дополнительное оборудование платформы: подъемные краны, стрела факела, а также буровая вышка, трубный склад, жилой модуль и вертолетная площадка изготавливаются отдельно. Устанавливается дополнительное оборудование, а также оставшиеся трубопроводы, кабели, воздуховоды и т.п., производятся наладка оборудования и систем. Конструкции ИП окончательно окрашиваются. ИП готова к проведению испытаний для подтверждения работоспособности оборудования и систем платформы. По результатам испытаний производится приемка оборудования и систем.

Для доставки ИП к месту стыковки с опорным основанием (ОО) используется специальная транспортная баржа с системой балластировки. Баржа устанавливается у стенки и раскрепляется для погрузки палубы. Палуба на специальной транспортной системе передвигается на грузовую баржу, при этом осадка баржи постоянно поддерживается по отношению к стенке верфи, для чего производится тщательное управление балластом. Сразу после установки на баржу, ИП закрепляется на ней. Баржу загружают балластом для буксировки в прибрежных водах к месту стыковки.

Буксировка ИП начнется только после повторной проверки балластной системы и доставки на место стыкования ОО. Буксировка осуществляется по заранее утвержденному маршруту и получения удовлетворительного прогноза погоды. Буксирный ордер состоит из двух буксиров: ведущего и одерживающего. Ведущий буксир тянет баржу на браге, а замыкающий буксир помогает держать курс буксировки. Подрядчик по буксировке осуществляет навигационное обеспечение процесса буксировки в соответствии с национальными и международными требованиям.

Операция по стыковке, включающая в себя установку ИП на опорное основание может проводиться в двух вариантах, что определяет различия в формировании и установке платформы на место.

Вариант 1: стыковка ИП с ОО производится в прибрежных водах в непосредственной близости от верфи и начинается только при благоприятном прогнозе погоды. ОО находится у места стыковки на якоре, балластные системы повторно проверены, ОО отбалластировано для проведения стыковки. На место стыковки буксирами подводится транспортная баржа с ИП. ИП заводится между колонн ОО и после точного позиционирования ИП, с ОО удаляется балласт (ОО всплывает), а баржа принимает балласт (погружается). В результате проведения указанных операций стыковочные конструкции ИП садятся на специальные опорные конструкции ОО. После стыковки баржа отводится от ИП, платформу отшвартовывают и буксируют к стенке верфи для завершения монтажных работ.

Вариант 2: Стыковка ИП и ОО проводится на месте установки платформы.

Стыковка ИП с ОО производится только при благоприятном прогнозе погоды. ИП заводится между колонн ОО и, после позиционирования, грузовая баржа принимает балласт (погружается). В результате проведения указанной операции стыковочные конструкции ИП садятся на специальные опорные конструкции ОО, баржа отводится от ИП. На платформе производятся работы по стыковке и монтажу.