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【集团内网】建设“地下粮仓”创新引领成长——记北京项目管理公司天津设计院储气库设计技术
2021-12-02

10月16日夜间21:30,吉林油田迎来2021年入冬以来首场瑞雪,在业主、国家管网的见证下,EPC项目部和储气库运行单位通力合作,吉林双坨子储气库二期工程长岭分输站成功投产,全力以赴保冬供。该次长岭分输站成功投产,是双坨子储气库工程一个较大的里程碑,标志着打通了双坨子储气库上游注气链条上一个关键节点,实现了注气链条的全线贯通,EPC建设总进度达到80%。

作为国内首家涉足地下储气库建设的设计单位,北京项目管理公司天津设计院高效完成了大张坨储气库、板南储气库、驴驹河储气库、吉林双坨子储气库等近20座储气库的设计、咨询、监理、EPC,累计库容约300亿方,全面掌握了油气藏地下储气库设计技术,先后形成储气库相关专有技术7项、专利3项、标准规范8册、中石油储气库标准化文件20余册,形成了完善的地下储气库设计技术体系,荣获国家及省部级优秀设计奖及科技进步奖20余项。储气库设计铸就了北京项目管理公司天津设计院特色技术优质品牌,也奠定了北京项目管理公司天津设计院在中石油储气库设计的引领地位,成为同行业的的标杆和典范。

“中华第一库”初试锋芒

回眸北京项目管理公司天津设计院20年储气库设计发展史,不能不提的是被誉为“中华第一库”的大张坨地下储气库。

1998年冬天,为了保证京津冀地区的天然气供应、缓解北京冬季气荒难题、支持首都“蓝天工程”建设,北京项目管理公司天津设计院接下我国第一座季节调峰型地下储气库--大张坨储气库的设计重担,自此开启了天津设计院储气库设计建设里程。

作为项目经理及技术负责人,时任工艺室主任孟凡彬在国内无工程借鉴的情况下,积极到美国及加拿大等国学习调研,组织设计完成了为陕京线配套的国内首座大型城市调峰储气库——大张坨地下储气库,开创了国内大型储气库建设的先河。

记不清历经多少次的技术讨论、数不清多少回的方案修改,最终,大家解决了大型高压注气压缩机组优化配置及配套问题、确定了合理的集输及采气处理工艺、实现了长输管线与地下储气库“输—储(注、采)—调”整体系统优化,确保储气库供气调峰安全可靠;采用多档控制无明火加热防冻剂再生技术,降低了装置的火灾危险性;成功应用了高精度、宽量程比双向超声波流量计进行天然气储—输双向计量及先进的SCADA系统,提高了工程的管理控制水平。

2000年12月,大张坨地下储气库顺利投产,工作气量为6亿立方米,最大日调峰量达1000万立方米。四项重要指标达到国际先进水平,五项新技术达到国内先进水平,填补了国内大型地下储气库建设技术空白,并荣获2002年国家优秀设计银牌奖。2000年至今,大张坨地下储气库运行良好,仍在为保障北京地区冬季用气做着积极贡献。

“经验+创新”业界标杆工程从此诞生

经过大张坨储气库“一炮打响”后,北京项目管理公司天津设计院在储气库设计领域大胆创新,精准发力,通过对前期储气库设计经验方案的完善和细化,逐渐总结出针对不同地域特点、储藏类型、注采气量的成熟设计规范和执行标准。

在陕京二三线配套的储气库、大港油田负责运营的首座储气库——板南储气库设计任务中,面对工程系统压力能利用、注气流量调节、管道盐池穿越等诸多难题,北京项目管理公司天津设计院依托特色技术优势,借鉴吸收板桥库群多年设计与运行经验,与科研攻关有机结合,工程设计中果断采用井口双向调节、一体化单井计量、高效低温分离等新技术,设计成果顺利通过法国苏伊士环能集团评估,得到国际专家交口赞誉。

“四个首次”是板南储气库创新的最大亮点。结合储气库注采流程,首次采用井口双向调节阀设计,实现注采流量双向调节,打破了笼统注气模式,提高了注采井的可操作性及运行管理水平;首次采用“气液两相分离器+液相质量流量计”组合形式,实现了单井油、气、水的三相计量;首次提出注采集输管道同管建设方式,形成了储气库注采管道优化设计技术;首次研发专利设备“高效组合式分离器”,集低温分离及聚结过滤功能于一体,优化简化了地面设施。

北京项目管理公司天津设计院作为“储气库标准化设计”编制单位,组织完成了包括地下储气库建筑及总图标准图集、工艺流程标准图集、设计技术规定在内的标准化设计文件20册,取得标准化设计成果100余项,形成了中石油储气库设计与建设的指导性文件,为实现中石油储气库的标准化、规范化、统一化提供了依据,对中国石油大规模地下储气库建设起到了指导作用。

这一项项技术革新奠定了北京项目管理公司天津设计院在储气库设计的“领跑”地位,得到业主和同行的好评称赞,时至今日,板南储气库的设计和创新仍是业界学习的标杆和典范。2016年,板南储气库设计荣获中国石油工程建设协会优秀设计一等奖,也助推北京项目管理公司天津设计院储气库设计跃上了新台阶。

“橇装化设计”实现设计优势引领

2019年1月,吉林双坨子储气库工程正式启动,这次北京项目管理公司天津设计院从原来的设计主角“华丽变身”为项目EPC执行方。作为国家能源战略的重要工程、东北地区冬季供气安全的重要保障工程和中国石油“气化吉林”工程的重要实施项目,吉林双坨子储气库项目倍受各方关注,也成为北京项目管理公司天津设计院在储气库设计及项目管理的新课题。

如何发挥之前储气库设计优势,结合双坨子储气库新的建库模式和设计标准,降低有效工期短、现场低温雨季长等不利因素影响,用设计优化、创新研发推动EPC项目的有序执行?经过多番现场勘察、业主反复商讨,北京项目管理公司天津设计院决定在该项目中采用橇装化设计建设模式。

橇装化技术能够实现设备安装工厂化预制,有效减少现场施工工程量、避免密集交叉作业、提高建设效率,把设计失误的“错、漏、碰、缺”全部消灭在工程开工前,结合双坨子储气库现场情况及工期要求,可以说是“量身定做”。

项目橇装设计团队通过模块化设计、三维建模安装分析、多专业联合评审,提前筹备橇装化设计成果的研发工作。在短短30天内完成了21座三维设计橇装化技术成果,设备总体成橇率75%。经过全面开展橇装化设计,现场施工建设周期由常规的3个月缩短为42天;节约工程建设用地近2618平方米,实现了工程安装零错漏、质量零事故。

该项目取得了中国石油股份公司2019年度油气田地面建设标准化施工示范工程评比综合排名A类、东部组第二名的佳绩,该项目组也被评为“中国石油天然气集团有限公司2019年度绿色基层队(站)、车间(装置)”和“2020年度中国石油天然气集团有限公司质量信得过班组”。

“深挖员工潜能”搭建顶尖人才通道

近年来,北京项目管理公司天津设计院通过细化团队结构、策划定制化服务、狠抓人才建设等方式,全力搭建储气库设计技术顶尖人才培养通道。

细化团队结构。把发挥最大潜能作为储气库设计团队建设的发力点,结合专业类别及发展方向,天津设计院成立了由专业总工担任技术负责人的工艺、设备、自动化、模块化、智能化等8个分组,采用工作空间、环节、手段相对独立,工作理念、目标、成果相互结合的“三独立三结合”方式,各展所长、相互协作、形成合力,促进团队优势的充分发挥。

策划定制化服务。针对储气库不同设计任务,按照不同业主、不同项目类型、不同阶段制定6类输出标准,通过整合优势资源,挖掘内部潜力,坚持深度内容可调、质量安全不可降原则,项目组利用仅占天津设计院11%的人力完成了30%的产值,严保进度、确保质量。

狠抓人才建设。我们坚持“走出去、请进来”,派遣储气库技术专家、骨干参加项目评审会、技术研讨会,创造机会参与国内外储气库方面的调研考察,邀请院外专家开展业务培训、知名厂家开展技术交流,通过各类交流,拓宽技术视野,把握科技信息前沿,提能力、补短板、寻突破,确保研究成果国际先进,国内领先。我们推行储气库“导师组制”,充分发挥专家团队的传帮带作用,通过设计项目及科研课题全过程技术评审、把关,促进技术传承;分别针对新员工、三年以上员工、技术骨干建立三级培训体系,加快人才培养,快速搭建合理人才梯队。我们采用“开讲了”“青年说”等不定期培训开展储气库专项技术培训,采用“质量分析会”“安全经验分享会”等常态化专题会分享质量、安全经验,实现技术传承、经验共享,提高储气库团队综合素质。

北京项目管理公司天津设计院今年顺利承揽了国内待建规模最大储气库工程设计监理项目-辽河双台子储气库群地面工程(一期)设计监理项目、国内首座低孔低渗低产强非均质性复杂气藏型储气库群、西部首座储气库群—吐哈油田温吉桑库群温西一库地面站场工程EPC总承包,凭借着可提供前期咨询、设计、施工、监理等服务内容,已逐步形成了储气库全产业链业务;借着国家加速建设国内首个海上储气库群项目-冀东油田储气库群项目的“东风”,乘风而上,承揽了“冀东南堡1-29储气库先导试验地面工程初步设计”,成功挺进冀东油田储气库新市场领域;在各重点储气库项目推进过程中,不断获得多方赞誉,储气库业务合同额也从2020年3766万元提升至2021年3亿元,天津设计院储气库业务品牌优势正在逐渐成为该院建设世界一流工程勘察设计全过程咨询企业的强劲动能。“十四五”期间,北京项目管理公司天津设计院将紧紧抓住国家和中石油储气库建设的“黄金期”,不断提升储气库设计研发和技术攻关,为中石油储气库群建设和国家天然气能源储备贡献力量。(王园刘媛)