一种海上油气田工程设计方法及装置与流程

本发明涉及海上油气田工程领域，尤其涉及一种海上油气田工程设计方法及装置。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，海上油气田工程技术不断提高。

2、当前，相关技术在设计海上油气田工程时，会针对不同海上油气田分别进行个性化设计，存在标准不统一、材料设备规格多甚至“万国牌”等问题，会造成生产运维备品备件库存积压等。个性化设计也可能导致设施部件不能通用，无法大规模流水线生产制造，造成工效低、成本高。

技术实现思路

1、本发明提供一种海上油气田工程设计方法及装置，用以解决相关技术中针对不同海上油气田进行个性化设计导致的相关缺陷，实现对海上油气田工程的通用设计。

2、第一方面，本发明提供一种海上油气田工程设计方法，所述方法包括：

3、获取待设计工程中的多个单体设施类型，以及每个所述单体设施类型对应的技术规范特征；

4、按照所述多个单体设施类型，将待构建的整体规范文件划分为多个待构建的单元规范文件；

5、根据每个所述单体设施类型对应的技术规范特征构建相应的单元规范文件，并将构建出的所有所述单元规范文件确定为通用规范文件清单；

6、分别针对每个所述单体设施类型进行标准化定型设计，生成相应的标准化设施组；所述标准化设施组中包括所述单体设施类型对应的多个标准化设施标识；

7、针对任一所述标准化设施组，将所述标准设施组中的每个所述标准化设施标识匹配相应的关键参数，以生成相应的标准化设施清单；

8、以油气田类型、油品性质、处理规模、产品指标需求、平台功能和流程类型为核心要素，建立工艺流程图谱清单；

9、对所述标准化设施标识对应的主结构关键节点、杆件和/或附属结构进行通用部件标准化处理，以构建所述待设计工程的通用部件系列化清单；

10、将所述通用规范文件清单、所述标准化设施清单、所述工艺流程图谱清单和所述通用部件系列化清单确定为所述待设计工程的设计通用数据，并使用所述设计通用数据设计所述待设计工程。

11、在一种可选的实施方式中，所述多个单体设施类型中包括导管架和组块；

12、所述分别针对每个所述单体设施类型进行标准化定型设计，生成相应的标准化设施组，包括：

13、确定所述待设计工程对应的海域类型；

14、根据所述海域类型，确定预期的油藏开发对工程设施的标准化定型设计需求；

15、根据所述标准化定型设计需求分别对所述导管架和所述组块进行标准化定型设计，生成相应的所述标准化设施组。

16、在一种可选的实施方式中，所述对所述标准化设施标识对应的主结构关键节点、杆件和/或附属结构进行通用部件标准化处理，包括：

17、在所述多个标准化设施标识中，根据外界条件影响程度确定目标设施标识；所述目标设施标识对应的目标标准化设施受外界条件影响程度低于设定程度，所述目标标准化设施中包括部分机电仪管和结构通用部件；

18、根据所述目标标准化设施生成产品化的标准件；

19、当所述标准化设施标识对应的标准化设施为组块时，根据与所述组块的浮托对应的作业构件，生成相应的系列化工装；

20、当所述标准化设施标识对应的标准化设施为导管架时，对所述导管架的主结构节点执行系列化和标准化和处理。

21、在一种可选的实施方式中，在所述对所述标准化设施标识对应的主结构关键节点、杆件和/或附属结构进行通用部件标准化处理，以构建所述待设计工程的通用部件系列化清单之前，所述方法还包括：

22、以所述标准化设施清单为基础，定义所述待设计工程中工艺流程类设备的设备参数系列，以使所述工艺流程类设备系列化和标准化；

23、按照所述待设计工程中的平台功能，定义所述待设计工程中通用设备的参数以优化系列规格；

24、以区域油气工程设施为整体，根据设定的全局最优定义所述待设计工程中通用材料的材料规格和参数。

25、在一种可选的实施方式中，所述工艺流程图谱清单中包括多个系统标准数据，每个所述系统标准数据中包括应用系统对应的系统类别、系统名称以及应用范围；其中：

26、当所述应用系统为油田伴生气处理系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为工艺系统，所述应用系统用于常规油田伴生气增压后外输含低压气回收；

27、当所述应用系统为油田生产水处理系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为工艺系统，所述应用系统用于地层渗透率为1000至2000；当所述应用系统为注水处理系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为工艺系统，所述应用系统用于地层渗透率为50至1000；

28、当所述应用系统为气田工艺系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为工艺系统，所述应用系统应用于气田油处理系统和气田气处理系统；

29、当所述应用系统为燃料气处理系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为公用系统，所述应用系统应用于所述待设计工程中的中心平台；

30、当所述应用系统为柴油系统、开排系统或闭排系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为公用系统，所述应用系统应用于中心平台、有人井口平台和无人井口平台；

31、当所述应用系统为火炬系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为公用系统，所述应用系统应用于油田和气田；

32、当所述应用系统为化学药剂系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为公用系统，所述应用系统应用于油气系统和水系统；

33、当所述应用系统为公用仪表风系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为公用系统，所述应用系统应用于中心平台和有人井口平台；

34、当所述应用系统为氮气系统时，所述系统标准数据中的所述系统类别为公用系统，所述应用系统应用于中心平台。

35、在一种可选的实施方式中，所述标准化定型设计需求中包括以优化节点制造和占用滑道时间作为所述导管架的制造关键；

36、所述标准化定型设计需求还包括按照油藏储量规模和系统功能进行分档来适应差异性油田开发需求，并以满足平台功能需求与油气处理工艺需求为主导，作为所述组块的设计需求。

37、在一种可选的实施方式中，所述标准化设施清单中包括多个标准设施数据，每个所述标准设施数据中包括单体设施的设施标识和关键参数；

38、当所述单体设施为8000吨级荷载导管架时，所述标准设施数据中的所述关键参数包括：4腿直腿、标配28井槽以及轴距24×24米；

39、当所述单体设施为16000吨级荷载导管架时，所述标准设施数据中的所述关键参数包括：8腿直腿、标配45井槽以及轴距(14+16+14)×20米；

40、当所述单体设施为25000吨级荷载导管架时，所述标准设施数据中的所述关键参数包括：8腿直腿、标配40井槽以及轴距(16+16+12)×40米。

41、在一种可选的实施方式中，当所述单体设施为组块时，所述标准设施数据中的所述关键参数包括所述组块的功能参数和结构参数；

42、当所述单体设施为中型有人井口平台组块时，所述标准设施数据中的所述功能参数包括：应用于储量在1500万至3000万方的常规油田，设计产能包括20至40万方每年的低品质油和50至100万方每年的高品质油，具有油气计量外输及注水功能，且设置有修井机，所述标准设施数据中的所述结构参数包括：具有42口井的28个井槽，还包括5300立方米的4腿和3层甲板；

43、当所述单体设施为大型有人井口平台组块时，所述标准设施数据中的所述功能参数包括：应用于储量在3000万至5000万方的常规油田，设计产能包括40至80万方每年的低品质油和100至200万方每年的高品质油，具有油气计量外输及注水功能，且设置有模块钻机以及80人生活楼，所述标准设施数据中的所述结构参数包括：具有69口井的45个井槽，还包括5300立方米的4腿和3层甲板。

44、在一种可选的实施方式中，当所述单体设施为第一中心平台组块时，所述标准设施数据中的所述功能参数包括：应用于常规大型油田，设计产能为175万方每年，具有油气水处理功能，最大处理水量为48000方每天，最大处理油量为5000至6000方每天，设置有修井机以及80人生活楼；所述标准设施数据中的所述结构参数包括：具有48口井的40个井槽，还包括14000立方米的8腿和4层甲板；

45、当所述单体设施为第二中心平台组块时，所述标准设施数据中的所述功能参数包括：应用于潜山气藏以及注气开发，具有气处理、气体压缩和注气功能，油处理能力为7000方每天，气处理能力为18亿方每年，注气能力为6亿方每年，设置有修井机以及80人生活楼，所述标准设施数据中的所述结构参数包括：具有48口井的40个井槽，还包括14100立方米的8腿和4层甲板。

46、第二方面，本发明提供一种海上油气田工程设计装置，所述装置包括：

47、获取单元，用于获取待设计工程中的多个单体设施类型，以及每个所述单体设施类型对应的技术规范特征；

48、划分单元，用于按照所述多个单体设施类型，将待构建的整体规范文件划分为多个待构建的单元规范文件；

49、构建单元，用于根据每个所述单体设施类型对应的技术规范特征构建相应的单元规范文件；

50、第一确定单元，用于将构建出的所有所述单元规范文件确定为通用规范文件清单；

51、第一设计单元，用于分别针对每个所述单体设施类型进行标准化定型设计，生成相应的标准化设施组；所述标准化设施组中包括所述单体设施类型对应的多个标准化设施标识；

52、匹配单元，用于针对任一所述标准化设施组，将所述标准设施组中的每个所述标准化设施标识匹配相应的关键参数，以生成相应的标准化设施清单；

53、建立单元，用于以油气田类型、油品性质、处理规模、产品指标需求、平台功能和流程类型为核心要素，建立工艺流程图谱清单；

54、处理单元，用于对所述标准化设施标识对应的主结构关键节点、杆件和/或附属结构进行通用部件标准化处理，以构建所述待设计工程的通用部件系列化清单；

55、第二确定单元，用于将所述通用规范文件清单、所述标准化设施清单、所述工艺流程图谱清单和所述通用部件系列化清单确定为所述待设计工程的设计通用数据；

56、第二设计单元，用于使用所述设计通用数据设计所述待设计工程。

57、本发明提供的海上油气田工程设计方法及装置，可以生成通用规范文件清单、标准化设施清单、工艺流程图谱清单和通用部件系列化清单，并确定为待设计工程的设计通用数据，使用设计通用数据对不同的海上油气田工程进行通用设计，避免个性化设计导致的标准不统一、材料设备规格多甚至“万国牌”等问题，从而避免生产运维备品备件库存积压、设施部件不能通用以及无法大规模流水线生产制造导致的工效低和成本高等问题，有效提高设计效率和工效，减少设计成本。