摘要：基于渤海海域开发特点，以渤海典型在役平台为样本，结合工程设计、开发生产需求，以标准化设计为主要方法，开展海上油气设施定型研究。文章总结出一套适用于渤海油田的组块系列定型方案和导管架系列定型方案，并在“十四五”期间渤海油田平台设计与建造中推广应用，实现了加快勘探开发一体化、提高采办与建造安装效率、提升油气田全生命周期经济效益的显著效果。

　　关键词：渤海油田；标准化设计；海上平台；设施定型

　　0引言

　　“十四五”以来，随着国内油气资源需求的日益迫切和海上油气田开发工程项目的日趋增多，其项目能否经济、高效开发的关键在于计划进度控制、成本控制和质量控制[1]。多年的实践证明，海上油气设施标准化设计是有效实施“三大控制”、实现经济有效开发海上油气田的关键所在。同时，基于标准化模式所设计的油气设施定型方案具有节约研究设计工时、缩短采办周期、集成化储备设计与建造经验的作用，能够在降低海上工程项目开发成本、缩短建造周期以及实现油气田规模化和区域化开发等方面发挥重要作用[2]。

　　本研究通过标准化设计研究确定出适用于渤海海域环境和开发特点的组块系列定型方案、导管架系列定型方案，并实现渤海油田2021年以来6个已实施的油田开发项目净现值提升超5 000万元、净现值提升率达2.5%的良好效果[3]。在此基础上总结、提升出一套成熟的标准化设计流程，为更多在建及待建工程项目带来巨大社会和经济效益。

　　1标准化研究基础

　　1.1标准化设计思路

　　海上平台传统设计方法往往存在设计周期长、成本高、可重复性低等缺点，严重影响着海洋石油勘探开发效率，而通过标准化设计方法开展的平台设计能够大幅降低传统设计方式带来的制约。

　　海上设施标准化设计指在海域水深、水文、土壤等环境条件相似的基础上，针对建造规模、工程参数相近的海上平台，运用标准化设计流程、设计规范和组件，开展设计、采办、建造安装的过程。这可实现平台结构、流程、布置、设备选型、配管设计等方面达到统一化，并实现高速高效和更低成本开发海上油田[4]。

　　本研究以标准化设计为基础，通过对渤海油田153座典型在役平台设计资料、生产现状进行梳理、统计，开展工程样本分析、油气处理系统分析、辅助系统分析。并综合考虑智能化需求、电力依托需求、增储上产需求及钻完井优快实施等需求，确定出4系列11类型平台定型需求，如表1所示。

　　1.2标准化设计基础

　　在确定平台定型需求的基础上，开展包含结构、工艺、机电仪等全专业标准化设计，优先固化适合常规注水开发油田的定型方案。并按照“边研究、边应用、边完善”的原则，综合考虑适应未来五年以上油田整体开发的需求，如油藏产量规划指标、未动用储量动用方向、边际油田开发策略及岸电项目接入等，确定出一套适用于渤海油田的组块系列定型方案和导管架系列定型方案。同时，研究潜山型油气田工艺流程，形成适用于潜山油气田的平台定型。但热采、注聚、低渗等非常规油气田开发由于对处理工艺有特殊要求，无法套用常规定型处理方式，不在流程标准化适用范围内。

　　通过开展上述研究，对标准化设计流程也做了进一步提升，升级完善了渤海常规注水开发油田的中心平台、井口平台及潜山油气田的油气水处理机公用系统标准化流程；配合组块定型制定出4档油气处理定型系列、生产水/注水处理定型系列及公用配套方案。

　　2海上设施定型标准化设计研究成果

　　2.1组块系列化定型研究

　　基于地质油藏、钻采、工程的交互协同原则，针对工艺、总图、结构、机械、电器、仪控等专业的标准化需求，开展组块系列化定型研究。

　　工艺。基于标准化油气水处理流程，依据已发布的通用油气水、公用处理设备规格，选取处理系统，并参考不同储层油品性质、置换压井等需求，进行如计量加热器、外输加热器等设备设施选配。

　　总图。基于非栈桥连接工况，在充分考虑经济性的基础上，各定型平台可适应系统类型适度可变，井槽间距优先满足92系列或同等能力钻井船作业要求，无人井口平台充分考虑智能化需求。

　　结构。以不改变施工资源为前提，为中心平台组块结构设计考虑对应的适应性调整措施；各型平台不可超越重量估算原则。

　　机械。根据标准化系列化规格配置各平台吊机；根据工艺提出的热负荷需求配置相应的热站及设置备机。

　　电气。电潜泵电量按单井120 kW设计；中心平台设置无功补偿装置，井口平台暂不考虑无功补偿；单独设置的大型变频器房间需布置水泵变频器。

　　仪控。中控室按最大中控系统规模规划房间面积，井口控制盘系列化按最大井数提出公用控制模块能力需求和单井控制模块空间需求。

　　综合以上研究，制定出满足渤海油田海上设施需求的标准化组块系列定型方案：基于平台主定型5型，共9个组块定型系列，如表2所示。

　　2.2导管架系列化定型研究

　　以匹配组块系列定型为基础，根据组装式导管架工作思路，以满足渤海海上油气田开发项目可行性研究深度为标准，设计出与5型平台主定型方案相匹配的导管架系列定型方案，如表3所示。该方案实现了结构设计工作由传统的可研阶段导管架设计向可研阶段导管架选型的工作模式升级，仅需根据导管架支腿段和防沉板适应水深需求，增加半跨或一跨水平层，大幅提高设计效率。同时，使后期建造安装过程更易于管理，提升了总装效率。

　　3标准化定型在渤海油田的应用

　　基于标准化设计的海上油气设施定型已在渤海油田“十四五”期间平台设计中得到充分应用，据统计2024—2025年计划投产的开发项目中，标准化设计的组块系列定型适应性大于80%，导管架系列定型适应性大于90%，其具有适用于无人井口平台、有人井口平台、中心平台的完整类型，以及满足钻井、油水处理、天然气处理与集输的齐全功能，并能够适用于小区块独立开发、分散区块联合开发、老区块提液开发、后期扩展等多类场景[5]。

　　该模式在渤海重点项目设计中的广泛应用，部分应用成果如表4所示，充分体现了研究过程中地质油藏、钻采、工程、经济的协同工作成效，促进了管理决策优化及渤海油田的整体开发。

　　以SZ36-2油田开发项目标准化设计为例，采用标准化设计，预计“有项目-无项目”的经济效益为1 801万元，如表5所示。标准化平台结构增强，为生产阶段外挂井槽提供空间与便利，预计可减少后期外挂井槽结构及安装费1 572万元，如表6所示。

　　4结语

　　本研究基于渤海海域开发特点及渤海典型在役平台为样本，以标准化设计为主要方法，开展海上油气设施定型研究，设计出组块系列定型方案及导管架系列定型方案。

　　设计平台组块主定型5套，共9个组块系列，可满足不同储量规模、开发井数、处理能力的需求；

　　设计导管架系列定型6套，可满足不同组块定型、海域海况、扩展预留及可研阶段充分选型的需求；

　　基于标准化设计的海上设施定型方案已在渤海20余个平台设计与建造中得到应用，实践证明该模式能够起到加快勘探开发一体化、提高采办与建造安装效率、提升油气田全生命周期经济效益的显著效果。

　　参考文献：

　　[1]徐嘉信.中国海上油气田开发特点及其前景[J].中国海洋平台,1994(增刊1):19-37.

　　[2]李翔云,钱欣,史玮,等.海洋平台的标准化设计[J].工程建设标准化,2015(4):57-61.

　　[3]韩贵松,钱欣,刘春悦,等.渤海在役油田海上平台油气处理系统标准化设计研究[J].化工管理,2021(10):191-192.

　　[4]曲兆光,吴景健,钱欣,等.标准化平台设计法在渤海油田的应用和建议[J].中国海洋平台,2015,30(6):7-11.

　　[5]刘俊相,崔国庆.海上平台标准化设计[J].油气田地面工程,2014,33(12):39-40.