当前,我国已进入高质量发展建设中国式现代化强国新阶段。前不久召开的中共二十属三中全会,又作出了《中共中央关于进一步全面深化改革,推进中国式现代化强国建设的决定》。作为建设石油工业强国的重要一环的海上油气田,该怎么办？如何全面深化改革？如何高质量发展？笔者提出几点浅见于后。

电力动力绿色转型

电力动力绿色转型是海上油气田深化改革的一个重要方面。目前, 海上油气田用电来源的传统模式是每个平台独自应用透平发电机供电。这种供电模式, 不仅要大量消耗柴油或天然气, 产生碳排放, 而且各个平台的电力也未能相互调济。因此,必须进行改革, 贯彻绦色发展理念, 转型提供绿电。绿电的来源可考虑两种方式。
对于近海, 可采用“绿电入海”方式, 即将现有供电模式转型,全部由岸上供给绿电。例如, 中海油目前正在建设的渤中-垦利油田群的应用岸上绿电工程, 就是这种方式。它现已在渤中19-6区块,建成电力动力平台四座(见图1), 再与280公里高压海底电缆、40公里高压陆地线路及一座陆地变电站配套,即可对渤中-垦利油田群提供绿电动力520兆瓦, 尤其是能为现已投产的千亿方大气田渤中19-6提供绿电,意义更加凸出。显见,这种方式很值得推广。

图1

对于远海,可采用“就地取材”利用风电方式。我国中海油在海洋工程作业方面,实力雄厚、经验丰富,具有建设海上风电的得天独厚优势, 应该大力发展海上风电,将风电场联网,为远海油气田群供电。风能零碳排放,纯属绿色能源。因此,这种方式既可提供绿电,又可通过电网各油气田间相亙调剂供电,还可利用风电制氢, 助力新能源氢能的发展。显然, 这种方式一举多得,势在必行。尽管远海深水建设风电困难很大, 但是, 最近中海油已取得了突破性进展。入选国内2023年十大科技新闻的我国自主设计建造的装机容量7.25兆瓦的全球首座浮式远海深水风电平台“海洋观澜”号(见图2),已于2023年5月在福建海域成功投产并网发电。这一进展, 它标志着我国远海深水风电建设已迈出关键性一步, 它为我国远海深水油气田的绿电供给,打下了良好基础。

图2

节能减排降低能耗

高质量发展贯彻绿色发展理念,就要节能减排降低能耗。目前, 我国海上油气田基本上还不能做到随着工况变化,增减用电负荷,实时自动启停发电机，使机组实时处于最优化运行状态,因而, 不能做到降低能耗,减少碳排放。最近, 四川东方宏华集团公司研发出一种“储能及能量管理系统” 软件,将它用在他们生产的首台智能钻机(见图3)上, 节能减排成效显著。他们采用该软件,能够智能识别钻井工况,并采用内置策略算法,求得该工况时的合理用电负荷,指令发电机实时按照合理负荷运行, 从而 避免了“大马拉小车” 现象,提升了系统暂态性能，提高了发电机效率，减少了发电机运行时间，降低了碳排放约90%,实现了节能减排降低能耗。因此, 应进一步开发此软件, 使其不仅能用于钻机, 还能用于海上油气田的所有电驱动装备上, 促进全面实现节能减排降低能耗,助力高质量发展。

图3

废物废液回收处理

海上油气田的废液庋物主要包括有：含油污水、含有废矿物油和多种毒物的固体废弃物、生活拉圾和工业废料、苯系物和酚类的化学物质等。它们严重污染海洋环境、影响人们健康、破坏生态平衡, 不符合高质量发展要求, 必须妥善解决其回收及处理问题。对于废液废物的处理,可以采用机械分离方法,去除油和固体有害物；也可以采用化学处理方法,通过化学反应,去除污染物；还可以采用生物作用方法, 利用微生物降解污染物。但是,海上油气田还应当针对自身的特点, 采用专门的回收与处理系统。例如,1升废矿物油能污染100万升水,含油污水是海上油气田最突出的污染问题,而为了解决这个问题,采用含油污水回注的方法, 将含油污水注入到注水井中, 则是具有行业特色的一种很好的方法。再如, 使用机器人收集系统,清理海洋垃圾的方法, 将收集的垃圾放入篮中, 再由船收回篮, 也是一种行业专用的回收方法。还有, 海洋平台上拥有多种移动式拉圾分类及回收装置, 也颇有特色, 如自动化新型海洋拉圾收集系统(见图4)就是其中之一。 总之, 海上油气田应该大力运用这些方法与工 具,回收与处理废物废液治理污染, 奋力实现中海油2024年
制订的 《中国海油生态环境保护五年行动方案》

图4

降低噪声努力静音

海洋平台上噪音常高达80-90分贝(人们正常讲话时的音量是40到60分贝),严重影响人们身体健康,也是高质量发展中需要解决的一个问题。生产平台上的火炬系统是一个主要噪音源, 可以使用FLARESIM软件,对其不同工况时的音量进行分析, 然后据之提出优化火炬系统的类型、泄放量及高度的设计方案, 降低噪音。平台结构本身的振动噪音也是一个噪音源, 同样需要根据实际测量数据,提出平台结构的优化设计,来降低噪音。平台上的机电设备,应通过装设消声器降低噪音。四川东方宏华公司在钻机系统装设消声器之后, 钻机井场边界处噪声降低到不大于55分贝,成效显著, 值得借鉴。图5为-发电机组用的消声器。
 
图5

油气处理提高质量

海上油气井产出的油气需要进行初步处理,然后才能外输。通常是在生产处理平台(固定式或半潜式)或FPSO(生产储油轮)上进行。油气初步处理主要是脱水、脱盐、脱硫, 它们的处理质量指标分别是：含水率普通原油不大于1%,优质原油不大于0.5%；含盐量不大于50g/m3；硫化氢含量不大于20mg/m3。为了实现高质量发展,应该确保各项指标均达到要求,力争有所提高。我国南海西部文昌13-1/2油田旳原油处理工艺流程及关键设备不断优化, 能够做到各项原油处理指标长期保持满足标准要求, 凸显出其先进性、可靠性及适应性, 值得其它油田借鉴。我国渤海的渤中19-6大气田的中心处理平台上,装设有两套我国自主设计、总装集成的天然气深度脱水装置，该装置处理后的天然气，即使在52兆帕高压、零下38度的环境下， 也不会有水析出，研发成果达到了国际领先水平。这种先进脱水装置应该推广应用。图6为油气处理平台的脱水装置区。

图6

智能装备智慧油田

当前, 人类己进入信息化、数字化、智能化时代 。因此, 海上油气田高质量发展, 就要与时俱进,逐步做到油气田的主要装备智能化, 整个油气田实行智慧管理。推行装备智能化要重点突出, 先抓大型重要装备, 例如全套钻机就是其中之一。以我国东方宏华集团公司自主研制出的首套智能钻机为例,他们以整套钻机及钻井作业自动化、智能化为目标,推出了“一键联动”技术、智能感知技术、直驱顶驱技术、绿色低碳技术、数字化钻井技术、智能运行维护技术等六大技术, 实现了管柱升降移运作业的自动并行联动, 提高了起下钻效率，创下了30柱/小时的新纪录，还能够识别地层变化,自动优化钻井参数及实时导向控制钻进, 并做到了节能减排综色钻井。显然, 如这样的一些智能化装备,应该推广应用。未来的智慧管理的油气田, 国外称作IOF（Intelligent Oil field）。它是以一个统一的数据智能分析控制中心为核心，运用人工智能、大数据、云计算、设施装备故障诊断预警、智能决策(DSS)等新技术，通过分析海量数据，对油气田实时进行全部资源(油气藏、固定设施、移动装备、工作人员等)合理调配、生产优化运行、故障精准判断、风险及时预警，从而实现油气田全部资源的智能化开发运营的现代化智慧油田,其网络示意图如图7所示。显然, 这样的油气田在辽阔的海洋中, 全部井口平台远程监视、远程运维、远程控制及调度,实现无人管理。 无疑, 它将是我国高质量发展,建设石油工业强国的努力方向。总之,从上述六个方面入手,不断深化改革、创新优化,必将促进海上油气田的高质量发展。

图7