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1、模块化橇装化工厂化集成技术在苏丹石油地面工程建设中的应用0引，苏丹石油开发是中国石油实施国际化经营战略 的第一个战略区域.在苏丹石油地面工程建设中. 中国石油工程建设公司（以卜.简称CPECC）苏丹 分公司结合苏丹EPC石油地面工程建设特点、坏 保要求和安保特殊情况,以提高工程质量、降低工 程成木、减少工程建设周期,确保项II安全环保为 II标，深入研究、不断优化创新和实践工程建设集 成技术,并确迨了在苏丹石油地面工程建设领域的 领先地位，苏丹石油地面工程完全按照EPC模式进行承 包，具仃“多、广、紧、难、特”的特点。“多”： 即多个工程项目同时进行.项目作业点多.项目风 险因素多;“广”:即
2、工程项目位于油B1广大区域 内.作业战线广:“紧”：即合同工期非常紧张. 项11工期往往只仃一年时间；“难”:即项II EPC 承包模式，国际承包队伍施工与管理涉及的组织、 协调、沟通难度大.血当地资源贫乏.材料供应 难,社会依托性差；“特”：即项II地处人烟稀少 的热带草原.经济卜分落后.即离港口上FT米. 地理位先特殊.由J该国政治、民族等原因导致防 恐、安全形势严峻.政治环境特殊。针对苏丹石油地面工程建设项目的特点，在 EPC项目执行中，以“模块化、橇装化、工厂化” 为核心,积极研究、创新和实践项II集成应用技 术.实现了工程质吊提高、项II工期缩短.项II综 合成本明显降低、安全环保效
3、果显著的目标。1 “模块化、辍装化、厂化”的原则CPECC 丹分公司遵循“以成熟技术，典型 功能、专业系统为基础分类划分模块.实现设计的 标准化、可组合系列化;以装置工艺流程的标准化 优化.实现设备的橇装化和匚艺管道钢结构的工厂 化深度预制”的原则,不断创新和实践项II集成技 术，发展了石油地面工程建设”标准模块化设计、 XI化预制、橇装化安装”的策成技术 这些集成 技术的应用,大大提升了 CPECC执行EPC石油地 iMl：程项目的管理水平.确保了项II的优质、高效 和安全。2 ”模块化、标准化”设计由于在苏丹油田开发的地面建设工程中.仃许 多相同或类似的井场、计:站.注水站,油气集输 处理
4、站、联合站和发电站等站场,且这些站场的工 艺流程、设备及其辅助设施均具存相同或近似的特 点.故非常适宜进行标准化设计。CPECC苏丹分公司在EPC项目执行中,从设 计入手，对不同站场按照不同功能区块进行优化分 解.确定各接口关联关系,从而将站场按专业功能 划分为不同的系统模块.实现了平面仙花、模块划 分、工艺流程、设备选型等设计标准的统化、标 准化和典型化。井口单元ihJil站单元2.1 根块化、标准化”设计原则要做好井实现石油地而小程建设的”系统模块 化、设计标准化”，根据CPECC苏丹分公司十儿年 们石油地而小程设计经验.总结出应当逍循以下 “六项”基本原则.第是T艺流程标准化、通用 化.
5、这是实现模块化、标准化的前提.如果T艺流 程不统一 .各相关专业则无法实现模块化和标准 化.第二是平而布姓标准化、典型化.第三是榄块划分标准化.即根据T艺流程建立统一的划分标 准.第四是设备选型标准化、定型化.第五是设计 标准统一化、困际化.第六是专业配件标准化、统 一化。2 2, 化、标准化”集成技术的设计开发对苏丹油田地而小程的特点、CPECC苏丹 分公司在“模块化、标准化”集成技术设计开发 中、根据不问项目特点.从典型流程们标准化入 于.各专业首先按照功能进行系统模块化划分和分 类、深入研究各系统功能模块的标准化、橇块 以及现场组装、安装等合理性和适应性.之后通过 对平而布程及T艺流程进
6、行优化、实现T艺流程与 平而布姓的标准化.进而实现各专业（如设备、配 管、仪表、电气、土建）的模块化、标准化。在各 专业“模块化、标准化”基础上.进行进一步的优 化、细化、实现专业图纸们典型化、标准化们榄 板.最终实现设计文件如设计图纸、采购技术文 件、数据表、规格书等的标准化、统一化.以汕气桀输系统单井单兀为例.通过对T艺技 术不断 的研究和优化、强化模块化设 计.实现了 T 艺流程统一、平而布程统一、模块划分统一、设备 选型标准统一、建设风格统一。在单井单兀标准化 设计中、通过对井D单兀进行T艺优化计算.将井 口单，t划分为5种类型.并分别确定其标准T艺流 程.从曲形成了不同类型们典型1刻
7、井口单兀 典型图类别见表1。在项目执行中.依据典型图.可实现对不问T 作内容的单井单兀快速划分、批姓采购.快速启动施下预制 作业、极大地提商了设计下啡效率.缩短了采购周 期.减少了现场施T时间.真正适应了油田的滚动开 发。经过多年的“模块化、标准化”研究、优化和 实践.对苏丹油田地而T：程按功能进行了模块化优 化划分.实现了平而布笠t、T艺流程、设备橇块们之1井n ,11 7u典戏18类别行另典坚国类坚地管且径作热保温介屈10 1.6 mmT卞热、保温25 “肘(4 j重油货油井1 52 4 2怀热、保温25 mm盯(6 ;o)尤忤热保温101.6 mm卜热、保温25 mm 口2轻油-：4:o
8、)尤作热保温轻油152.4 mm作热、保温25 mm盯(6 ；,)尤悴热保温50.8“， (2 ;n)尤怀热保温天然气101.6 mm作热、保温25 mm 13气举井(4;n)力林执保篇152.4 mm怦热、保温25”“肘根块 轻油(6 ；n)尤怀热保温4注水井1 0 16 ” (4 ; ”)尤作热保温汴化水5 化、注汽井762(,3 “)尤怀热保温天然气标准化、规范化、系列化、定型化。苏丹油田地而 R程常见功能模块划分见表2。长2苏丹油I日地r,JT程常见仅块划分序另1贝块单7c业功能系统1页块 轻油井根块、货油井根块、注水井根块、注 汽井根块、气举井根块 理油i十贷站唳块、配水ii川站1良
9、块、配气ii- 川站模去油勺见谕处收球符唳块、换热器良块、分窝器腹块、加 a理/入药罐良块、。（农风橇1良块、制氮机膜块、水呐口处理腹块、加热炉1良块、电脱水器R块、徇油泉1良块、ii疥橇1良块、？之球符1良块d 注水用单儿浮选机1即块、过滤器上块、注水泵模块众电仇红口良块、空冷 膜块、注油唳块、水处5 众电站单元 理1良块、（j（农风橇1良块、制氮机1良块6 .3 ”根块化、标准化”集成技术的优点苏丹石油地而建设E程“模块化、标准化”债 计技术优势非常明显.主要体现在（I ）使三维建榄更加快捷方使。在项目设计过 程中、通过对项目设备、T艺管道、管廊钢结构们 三维建模（见图I）.实现三维可视化
10、设计. 使设 计人员、施T人员、操作人员可以一目了然地了解 T艺管道空间走向、T艺流程、模块的空间布ft.方使设 计人员进行系统性检 查和不问专业之间 们碰 撞检查.避免发生相互碰撞现象.加快了图纸审批 速度.提商了设计质盐减少了施T返T现象。图1站场三段楼型示意(2)缩短了设计周期.提商了设计质拭、实现 了设计T啡的梏细化，在苏丹三七区油田地而集输 设施设计中.进行了大姓标准典型图纸的优化和设 计.这些图纸在之后的项目中都可以重复利用.设 计T作社显著降低.设计周期大大缩短。(3)有利十材料、设备们规模化采购。由十设计的 标准化.设备、管道配件、电气设备、仪表、基础等均实 现了定型化.这就使
11、得设备和材料的采购可以实现批社化、 从曲有效地节约成本、缩短供 货周期。换块化使得设备 与配件具有通用性、互换性.方使现场施T安装。(4)有利十减少现场施T旭作业时间。“标准 化、模块化”设计实现了 T艺流程的标准化.T艺 膜块实现了橇块化和T厂化制造.预 制深度大大提 商：T艺限於运抵现场.只需要进行型装或安装明 可.因此.减少了现场施T11 作业时间。(5)有利I提商N程质注。标准化设计减少了 设计错误的发生.也有利十减少现场返T.标准化 设计使得设备、管道配件、仪表、电气设备等实现了 定型化.供货商和施TY (4西S计要求都非常熟 悉.有利十提商模块的TT制选质修和现场的， 安装质姓.膜
12、块化意味看深度预制、曲T厂内具有成热1JT艺和先进的设备,相对现场而言.更容易保证 质拭.“标准化、模块化”设 计有利十提商项目建设 的管理水平.进而促进了T程鉴体质姓们提商。(6)有利十改善作业环搓.提窝施T收率,T 艺模块们F厂ft顼制降长了出4天司对产曲质社和 施T进度的影响、减少了现场T作社.尤其是在苏 丹这种恶劣门然 环橙条件下施T.充 分利用各种膜 块.有利十改善作业环校、减轻F人 0 8 8.同 时.“标准化、模块化”役计统-TT-2 8 8 .有和十实现麻箍上西卜管理.从而提窝施下4率，(7)有利十减少安全和安保风险。模块化设计 提商了 TT改制深股.日少了野外作业时问,有制
13、十降低施T安全风险和野外施T的安保风险。尤其 在苏丹这种商风险困家.安保平件经常发生.项目 设计实现标准化和膜块化们意义更加明显。3 膜块化、橇装化、ti化”在油m地而上.程建设中(IU；J，用3.1 油气集拼处埋站油气集输处理站是油田油气生产(I】核心.承担石油田油气深度处理、储存、计社和外输们功能.具 有下艺复杂、J力筋多祥、技术要求商们特点。根 据其功能和特点.CPECC苏丹分公司制订了 按 专业功能划分系统膜块、设备膜块橇装、T艺管道 T预制(口原则.进行油气柒输处理站(门设计、 采购和施T.项bl执行效率得到有效提升、项目T 期得到有效保陷、质姓得到有效保证.各项生产T 艺参数全部满
14、足设计要求。FNE油气集输处理站是苏丹六区油田三期扩 建们带项bl .项blT期只有I I个月。为确保T 期、质姓、安全达到合同规定要求.在该项目的执 行中.从项bl启动就制订了设计、采购、施下全a 程们膜块化、橇装化项bl实 施方案.井在项目实施 过程中不断实践和总结。FN E油气集输处理站按 专业功能划分为10个系统模块单兀(见表3).ii 据每个膜块单兀I功能和设备类型确定其橇装设备 形式和预制深度，在确定橇装设备过程中.与采购部 门紧密结合.充分考虑制造商的加T制造能力和苏丹 校内们运输状况.在满足功能要求(门前提下.最终 确定橇装设备的外形尺寸，在橇装设备制造过程中.委派专业技术人员
15、驻厂进行橇装设备制造们指导和检验。需要现场安装的静设备、T七管黄和飒岩 典.根据功能区域、尺寸等优化分类后.在 预制 T厂深度预制。橇装设备到达现场后.安装就位、与 深度预制的T艺管 道连接安装、检查试运等都大大缩短了周期、施F作 业依聿大幅期：蓑於化嗑装It以及T艺管道深度预制集成技术在FNE油气桀输 处理站中的应用效果显著.项目提前3d实现了机 极完TU)3.2 油气集输设施苏丹油田的开发采用滚动开发模式.即边勘& 3 FNE油/输处理站系统1贝块划分克伙I2收邓灵符收球彷、戏球符能准设if、T厂刮迨、单元块场安装3i i价单元it-!il 橇T厂制迎、块场安装4除砂单元除砂器T厂制迎、J
16、J1场安装5加热单元热媒油炉T厂制迎、JJL场安装6换热单元热媒油一床油换热器T厂制迎JJ1场安装7脱气单元脱气）T厂制迎、JJL场安装8趾区沉卧雄、产出水趾块场安装典型设于、T*厂制迨、9加药单元化学加药橇块场安装典型设巾、厂制迨、10消防单元沿防水泵块场安装探、边开发、边建设、边生产、油田油气集输设施们 设计和施次适应溪省开发 而、平、快” （U 特点、实现你探一口井、施F-口井、生户一口 井”的目标。为适应油田滚动开发们需要、 设施项目点多、缸、战线长”所 难.确保项目下期、质性、安全、坏CPECC苏丹分公司在油田油气集输项目执行中按 照以井口类型分类划分模块、T厂深度预制、现 海柒中安
17、裳（口原则.通过设计优化实现深度预 制.戚少现场焊接作业社达26%以上.最大程度 地戚少了现场施T作业姓.项bl T-得到有物保陷.T程质姓得到有效控制.安全风险降到最 低.环保效果明显。3.2.1 工艺令道 工厂深度预制油田集输设施标准图与典型图们使用为T艺管 道T厂深度预制创造了条件。CPECC在苏丹油田 建设中.因地制宜.依据T厂化流水作业的T作流 程要求.按照提商预制粘度.最大程度提商预制 深度.将现场安装T作社和焊接T作姓降到最低” 们原则.建立油田地而工程预制实现最大限出场检杳M1肌几 设备存放区1肌几设备存放区1一程野国酰二气言i1ii）图2油旧典炉预制T作业111示辽条件。油田
18、集输设施设备经过T艺计算、优化论 证.全部实现了橇装化.某油气集输站橇装设备见 表4.根据设计技术要求和现场T艺条件、橇装设 备在TT进斤制苣、包照刈质如关.合播的檎装i攵 备直接运抵施T现场安装.经过预试运即可投入生产 运行。设备橇装化大大降低了现场安装T作姓.T效显著提商、曲且现场T人们作业条件得到有效 改善.r相质性得到有效在小（,系统板块名称咕JI!油2收球体单元收球彷优、准设ii.、T厂制迨3i t疥单元多打li 1.!i1橇T厂制迎4加药单元加药橇T厂制迎5CCTI单元典型设i,t, JJI.场安装解决汕田油气集输 带来的诸多困 佚等bl标.长4 某油气织输站议装议备3.3 发电站
19、度地利用有限空间.最大程度地提商T作效率.问燃油供应模块单元控制中心模块单元消防系统板块单兀油田发电站的主要功能是为油田生产提供稳定 的电力供应.确保油田生产的正常运行.其核心是 发电机组.在油田发电站设计、采购、施F中遵篇” 专业划分系统模块、动静设备橇装、T艺管道及钢 结构T厂深度预制”们原则.按照以电力系统模 块和门动控制模块系统为核心.配套公用系统为 辅助”们思路.充分考虑现场门然环垃条件和施T 条件.进行设计优化、橇装化设 计和电站平而布 局.实现发电站各功能区洁晰紧凑.不问功能区紧密 衔接.既满足发电站功能要求.又使十发电站榇作维 护。某发电站平而布牲示意见图3时8证作业环校的改善
20、.井加快了施F或&。进曲大大提商了施r质tt外输输变模块单元水处理模块单元油田典型预制T丁预查、切割、打片？、对D、制流程包括.进场材料检发电机组 模块单元空气冷却 模块单元出场检查等.预制ft设备橇装化焊接、中间检查、组装、 业平而不意见112.设计（门模块化、系统化为设备们橇装化创造了图3某众电站1-1布罚示戏在电站项目执行中.CPECC苏丹分公司不 仅 对橇装设备本体进行优化.以使十现场的安装、运行和操作维护，而且通过对工艺管道和钢结构进行 优化，使工艺管道和钢结构与橇装设备紧带结合, 实现了 11艺管道和钢结构工厂预制制造.运抵现场 后直接进行安装二该集成技术的成功运用，不仅大 大缩f
21、ell现场安装周期,而且极大地提高了项目实 体质量。电站项目工厂预制制造工艺管道、钢结构 见表5。表s电站项目u 乞曾道、钢结构 序号| 系统模块 |地制制造内容1 J后系统模块厂房的结构、厂房墙板2工艺管道系统模块工艺管道3公也靠公忸系桎14空冷愎块注油极快、水,“根1 夬、小、恨、仪我风辍模块、制家机模块3.4 注水站注水站一股与油气集输处理站配食建设.11的 是将经渔气集检处理站初步处理的 产出水进仃 深度处理,达到回注要求后直接回注至地层，具有 占地面积小,匚艺设备较多、技术工艺U杂、技术 参数要求高的特点.这就要求注水站的建设必须合 理利HJ仃限空间.充分优化工艺流程.并便产生产 过
22、程的操作维护,CPECC苏丹分公司确定了 “以功 能划分模块单元、设备单元橇装化”的原则,进行 注水站的设计、采购、施工集成技术的优化和应用.过I：艺优化，突现T注水站i部橇装化某水站橇装设备见& 6 该注水站J 2010 耳肩动设计工作.到2011年6月顺利实现机械完 工.经过成功预试运后,于2011年7月顺利实现 投产运行.投产运行中的某注水站见图4 项目在 i匕短的时间内顺利建成投运.就是得益于模块 化、橇装化集成技术的成功应用.?6 一注水站横一设备僦装设花名称浮选机福核桃壳过漆器仪衣风横antt注水柒桶功能初十分离水中的原油 进一步分出水中的油 为注水站提供气源用广将水与大气隔阳用r
23、向地下注水在设在阶段,该项“在技术性能、安装空间和 运输条件上进行优化,做好工艺优化和橇装设备的 优选工作；在加工制造阶段,选派人员驻厂进行橇 装设备制造的技术指S ,确保橇装设备的功能和准 确性满足设计要求；在施工阶段.对工艺管道、钢图4投产运行中的某注水站结构等具有共性的施工工序,分类别、按工序先后 进行施工优化，做好深度预制工作。橇装设备优化、工厂精确制造，工艺管道、 钢结构工厂深度预制，保证了橇装Y备到达项目 现场就能够快速就位和安装,现场施工作业量大 大减少安装作业周期大大缩短，为项II提前实 现机械完匚嬴得r上动，同时确保了项目质必得 到有效控制。4结束语苏丹石油地面工程建设环境恶
24、劣.项“所在地 依托条件极差，工期短，项II战线长，工作地分 散,“模块化、橇装化、工厂化”集成技术的应用 可以大大规避风险，提高作业效率,确保I二程质 量，而且能够大大减少现场安装的作业时间，劳动 强度大大减轻.现场作、11，安全及安保风险大大降 赢。从苏丹油田搜面工程建设应用经验来看,该集 成技术在海外油田地面E程建设中适用性强,优势 突出，效果显著，值得大力推广。”模块化、橇装化、工厂化”集成技术是一 个系统工程.涉及石油地面匚程建设的设计、栗 购、施工,试运各个环节，是提升石油地面工程建 设质星、缩短项II工期、确保项II安全的重要保 障 在今后的海外石油地面L程建设中,在模块化 优化、生产装置的桢装化、IJ化深度预制等方面 就要设计一顼制、装备、运输、髓工；牛环行的 不断优化和创新，才能不断提高生成技术水平，更 好地服务于海外石油地面工程建设.参考文献：HI转”.浅层、低效气田地面集输工艺橇装模块化的应用JL石油I： 程建设，2009 ,35(3)：32-34.