海上平台无人化:小步快跑多点发力

  “海上平台无人化的改造,不仅可以降低海上操作运营成本,还能减少人员安全事故。如果海上平台无人化改造能够进行推广,每年中海油将可节约上亿元的成本。如果推动整个中海油各个合作单位积极推广智能油田的开发,充分响应中海油总公司提出的无人化平台建设和推广的发展目标,将具有极高的社会效益。”日前在天津举行的2021石油化工数字化罐区高峰论坛暨海上油气田自动化与安全技术研讨会上,中海油能源发展装备技术公司设计研发中心相关负责人说。

  无人化是未来趋势

  海上无人平台是海上石油勘探开发的一项新型助力设施,相较于传统的有人平台,可为海上油气资源开发提供一系列兼具成本效益和生产效率的解决方案。

  据中海油能源发展装备技术公司设计研发中心相关负责人介绍,现在大部分在役海上井口平台多以人工操作为主,一座海上井口平台配备20人左右的班组来维持油气田运营,人员成本、管理成本较高。同时,现场设备多且自动化水平不高,导致人员工作强度高,容易造成环境污染、影响人员身心健康。

  相比较而言,海上平台无人化优势显著:可以节省油(气)田开发成本,减少初期投资费用和操作运行费用;设备由定期维护转变为预防性维护,减少维护频率;减少长驻操作人员费及动复员费开支。同时,由于数字化程度较高,其正常生产操作一般通过远程遥控即可实现,可以减少安全事故和人员误操作;平台无人化也就没有生活垃圾和污水排放,降低了环境污染的可能性。

  国外经验也表明,平台无人化管理可以降低海上油(气)田开发和操作的成本,提高生产时率和经济效益,并且促使海上无人平台的配置更合理、投资更低、流程更简单,大幅提升其安全性和可操作性。

  “随着2020年国资委印发的《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》的实施,中国海油提出了智慧油田建设的理念,并提出要进一步扩大海上平台无人化的应用范围,力争海上新建或在役设施做到少人化,无人化。”该负责人表示。

  现有无人平台问题尚存

  实际上,我国海上无人平台1993年就已经出现,也取得了许多的实践经验。但是,该负责人表示,直至目前,我国海上无人平台依然存在着一些问题。

  “我国的海上无人平台大多为简易井口平台,目前简易无人井口平台可以实现部分功能的远程控制或台风控制模式。一般都依托中心平台进行开发,通过电力电缆与光纤的复合海缆连接到中心平台。与国外的无人平台相比,在系统设置的简易化、完全远程控制、可靠性等方面还存在着一定差距。此外,我国海上无人平台缺少专门针对无人平台的法律法规与标准规范;现有无人平台标准规范适用性与可操作性不强;缺少无人平台统一的安全设计原则与简易化设计原则以及对无人平台安全作业的管理规定。”海洋石油工程股份有限公司工程设计公司专家李季指出。

  他建议,以数字化为主导,对海上无人平台进行智能化开发,并通过借鉴国外无人平台的成功开发模式,提高平台的无人化与数字化水平。

  多方献策无人化改造

  如何将海上平台更好地打造成无人化的平台呢?李季提出,海上无人平台建设要在安全生产的前提下,简化设施配置、减少工程量,降低工程投资,降低作业成本和风险,提高作业人员的安全性,简化作业管理。

  “当前,海上无人化平台相关规范的制定还不是太完善,希望能够将海上平台的相关规范进行完善与调整。”李季认为,在设计方面,可以通过制定统一的安全设计、简易化设计原则与工艺流程操作需求原则,以及规范适合无人平台操作维护特点的作业管理指导程序和操作规程,来形成无人平台设计指南与作业管理指导程序。在标准化方面,可以通过标准化的开发模式减少建设成本、简化生产工艺流程、提高平台自动化监控水平。同时,选择高性能的涂装系统,实现防腐涂装的免维护;提高平台自持周期,适当增加必备公用系统的自持能力。此外,在能源供应方式方面,采用多样化的无人平台能源供应方式。除传统的海缆供电外,可适当考虑太阳能、风电等新能源。

  一位与会专家提出,我国的海上平台无人化改造可以采用“小步快跑”的策略,根据以往经验,可优先考虑自动化程度高的海上气田井口平台,例如油藏与原油天然气物性稳定单一、井数在10口井以内,并且工艺流程简单、设备少、容易实现无人操作的平台,最好与中心平台或陆地直接采用海底光缆通信。

  “从目前我国的海上平台控制系统设置和自动化水平分析,在通信链路有保证的前提下,增加相应的现场检测点和自动调节功能、动设备远程启动和复位、机械设备与电气设备状态监测,扩大视频监控范围,基本可以实现在役井口平台无人化。”该专家表示。

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