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坚持科技创新 突出技术引领

CPECC为集团公司主营业务发展提供坚强保障

  中国石油工程建设有限公司(CPECC)是以石油天然气上游地面工程为主,以油气储运工程和炼油化工施工为辅,积极发展海洋石油天然气工程、液化天然气工程、非常规油气工程和新能源工程业务的国际化工程公司。

  CPECC服务范围涵盖咨询、设计、装备制造、施工、开车、工程总承包、运行与维护等地面工程全产业链,业务辐射全球32个国家和地区,以及国内主要油气田和重点炼化基地。现有专利921项,技术秘密167项,累计取得省部级以上科技奖励257项。经过多年技术积累,CPECC形成海外大型复杂油田地面工程等八大核心成套技术以及腐蚀性气田材料应用工程及腐蚀控制等4项特色技术,并研发五大系列100余项一体化集成装置,具备3000万吨/年整装油田、300亿立方米/年整装气田地面工程设计能力。

  公司拥有国内最强的炼化、油气田、储运工程施工制造技术和装备,拥有主要工程机械1.2万台套,一次吊装能力可达5000吨,年加工制造能力可达20万吨。

塔里木油田天然气乙烷回收项目。

  面向主营业务 牢牢掌握原油集输和处理地面工程技术话语权

  由CPECC承建的伊拉克哈法亚1000万吨/年产能建设EPCC项目较合同工期提前70天一次投油成功,被伊拉克政府赞誉为“Perfect”工程。该油田属于超巨型整装油田,是迄今为止中国石油单体作业量最大的海外项目。这个油田具有原油物性较差,硫化氢含量、盐含量高,处理后原油硫化氢指标要求高等特点。针对以上难题,CPECC所属北京设计分公司以“代表中国石油牢牢掌握油气田地面工程技术话语权,绝不受制于人”为目标,深入开展哈法亚油田地面集输处理工艺技术优化及快装化专项研究,形成了单列处理能力300万吨/年油气处理设计工艺包,极大提高了原油处理效率,并首次采用交直流复合电场电脱水、深度电脱盐技术,实现重质原油脱后含水≤0.1%,一举达到国际先进水平。

  同时,针对复杂腐蚀环境,形成了动态腐蚀模拟预测、材料选择优化、阴极保护优化等全生命周期腐蚀控制技术,相同设计寿命指标下,降低工程主要管道设备材料投资20%以上。海外大型复杂油田地面工程成套技术已成功应用于非洲、中东等多个国家和地区大规模快速上产油田的生产实践,先后设计建成了苏丹黑格里油田、伊拉克艾哈代布油田、伊拉克哈法亚油田等大型整装油田10余个,单个油田最大产量达2000万吨/年。

  为满足稠油及非常规油田开发需要,CPECC所属新疆设计分公司积极开展相关技术研发。在稠油领域,自主开发“SAGD开发地面工程成套技术”,涵盖注汽、集输、原油脱水、采出水处理全过程,打破了加拿大等国对SAGD开发地面工程配套技术的封锁,并在新疆风城油田SAGD产能建设过程中得到工业化应用,已累计建成产能164万吨/年,在新疆油田稳产及上产中发挥了重要作用。在致密油领域,解决了致密油开发集输、采出液处理存在的问题及压裂返排液所带来的生产与环保难题,形成了采出液集输及处理和压裂返排液处理及回用等致密油地面关键技术,并在环玛湖致密油、昌吉页岩油开发中进行了规模推广应用,已累计建成产能450多万吨。在油砂领域,研究形成了油砂水洗分离技术和沥青油脱水技术,并开发出油砂沥青非临氢改质高效催化剂,可实现油砂沥青减黏率90%以上,已建成“风城油砂矿油砂处理试验站”,成功生产出第一桶沥青油。

广东石化4606吨抽余液塔吊装。

  坚持自主创新 引领天然气处理和加工地面工程技术发展

  针对复杂气质条件,CPECC所属西南分公司自主研发酸性天然气净化技术,形成了天然气脱硫脱碳、脱水、脱汞、脱烃及凝液回收、硫黄回收及尾气处理技术集群,整体达到国内领先、国际先进水平。其中,MDEA脱硫脱碳技术与同类工艺相比,溶液循环量可降低10%至20%,能耗可降低10%至15%;CPH综合制氢硫黄回收及尾气处理技术,硫黄回收率达99.9%以上。

  “十三五”期间,针对塔里木气田汞腐蚀问题开展脱汞技术研究,形成可再生脱汞工艺技术,实现产品气汞含量低于10纳克/立方米,与同类工艺相比,能耗可降低10%至18%,并在塔里木大北天然气处理厂一次性试验成功。天然气净化处理技术已成功应用于四川、塔里木、长岭、长庆等国内气田以及土库曼斯坦复兴气田、桑尼亚纳姆兹湾气田等各类气田开发。其中,土库曼斯坦复兴气田一期南约洛坦100亿立方米/年商品天然气项目是亚洲范围内最大规模的“六高”(硫含量高、二氧化碳含量高、氯离子含量高、温度高、压力高、产量高)气田开发项目,公司逐一攻克多项世界级技术难题,形成了具有世界先进水平的“六高”气田原料气预处理集成工艺等多项专利技术,设计质量和设计水平得到了土库曼斯坦业主的高度赞赏和评价。

  CPECC一直致力于天然气液化及深冷技术研发,2014年6月9日,湖北500万立方米/天LNG国产化示范工程顺利投产,单线液化能力120万吨/年。该项目采用多级单组分制冷工艺(MSC)专利技术,效率高、能耗低,并且实现了大型LNG工厂建设从技术到设备全面国产化,标志着中国成功步入自主建设百万吨级LNG工厂时代。

  目前,CPECC已经具备采用自有技术建造单线350万吨/年天然气液化工厂的能力,并正在进行单线800万吨级超大型天然气液化成套技术研发。

  在天然气深冷领域,CPECC自主开发我国首套具有自主知识产权的天然气乙烷回收工艺包,形成了“丙烷预冷+膨胀机制冷+双回流”乙烷回收工艺技术和能量集成利用技术,乙烷收率超过95%,并以此建成国内单线最大规模的塔里木天然气乙烷回收工厂。

  CPECC以国家大力发展页岩气产业为契机,研究掌握了页岩气开发地面工程集成解决方案,实现页岩气低成本、高效、绿色开发,通过先发优势,牢牢占据页岩气地面工程设计市场,先后设计建成四川长宁—威远、滇黔北邵通等国家级示范区。其中,浙江油田太阳—大寨区块页岩气平台采用页岩气标准化建设方案,集气脱水站采用全站模块化建设模式,实现设备统一采购、工厂内组橇,现场复装投运,将一座集集气、增压、脱水多种功能为一体的综合场站建设周期缩短至6个月,相比前期同等规模中心站建设周期缩短约50%。

页岩气集气一体化集成装置。

  强化工程“六化”建设 推动科技创效和科技产业化

  “模块化建设”具有质量高、工期短、风险低等显著优势,代表着工程建设的发展方向。CPECC牢牢抓住集团公司推动“六化”建设模式契机,以自有的标准化设计技术为依托,研究掌握了模块化总体布局、装置专利整合、安全稳定性评估、钢结构优化、包装及防护、运输及装卸、拆分与复装设计等关键技术,形成了覆盖油气田单井站、集油集气站、处理厂、长输管道场站以及LNG工厂的整套一体化解决方案。

  其中,四川磨溪区块龙王庙组气藏试采工程项目采用模块化建设,工程建设周期较原计划缩短32天,创造了从初步设计批复到试运投产仅9个月的天然气处理厂建设新纪录。哈萨克斯坦PKOP奇姆肯特炼油厂1.5万吨/年硫黄回收装置全面采用模块化设计建造,该模块含钢结构、设备、工艺管线、电仪等总重700吨,共计28个模块,在预制厂内完成预制、试压、调试、包装等工作,运输至PKOP炼油厂项目现场,14人仅用7天就完成28个模块现场复装工作,且一次通过业主验收。阿布扎比巴布油田项目,将60座站场分为8类,166口单井分为10类开展标准化、模块化设计,实现了规模化采购,克服了疫情影响,保证了工程进度,提高了工程建设质量。大力推动智能化、数字化油气技术研发,形成了数字化全专业三维协同设计成果价值传递的工业模型,实现了以三维模型、物资编码和设备位号所驱动的数字化建造关键技术,并在伊拉克哈法亚油田、四川长宁50亿数字化气田、陕京四线数字化管道等项目中应用。

  CPECC研究掌握了图纸设计转化、大型模块预制、大型模块总装关键技术以及预制化工厂建设和管理技术,并在阿布扎比、青岛、洛阳、克拉玛依等地建成大型预制工厂,年预制加工能力达20万吨,实现了超限容器和大型模橇块工厂化制造。2021年4月17日,以MYQ型5000吨门式起重机为主吊、4000吨履带吊抬尾,将重达4606吨的广东石化260万吨/年芳烃联合装置抽余液塔顺利吊装就位,一举刷新亚洲塔器吊装纪录,标志着公司的吊装能力再上新台阶。研究掌握长输管道“内根焊+双焊炬全自动外焊填盖”的施工工艺和变壁厚管口的自动焊技术,适用于直径1016~1422毫米超大口径长输管道焊接,并成功应用于中俄管线施工,极大提升焊接质量和效率。

  在不断进行技术创新的同时,CPECC积极推动科技创效及科技产业化,将技术融入到工艺包、融入到产品,提高技术附加值。形成了100亿立方米/年天然气乙烷回收、基于多级自制氢的硫黄回收及尾气处理、天然气提氦等多项工艺包,已累计取得技术许可费6000万元。研发形成涵盖天然气、稠油、稀油、水处理和公用工程五大类典型一体化集成装置100余项,以及缓蚀剂、高效破乳剂等各类药剂20余项,累计22项产品被授予集团公司自主创新产品,借助项目平台,将产品成功推广至中东、中亚、非洲以及国内各大油气田,近5年来累计实现产值30多亿元。其中,结合页岩气开发特点研发形成的涵盖稳产期、递减期和低压低产期的页岩气集气一体化装置,已在长宁、威远、昭通等多个页岩气地面工程中累计推广应用1200余套,实现产值近9.5亿元。污泥热解整套技术和装备已在青海油田全面推进,累计处理油泥9万吨,成为市场前景广阔,潜力巨大的新业务。针对海外油田特点研发的高效破乳剂、缓蚀剂等特色产品成功应用于伊朗北阿、伊拉克艾哈代布等油田。科技产业化成为公司新的利润增长点。

  “十四五”开局,CPECC坚持国际化、专业化、创新驱动和绿色低碳发展战略,积极响应国家和集团公司对于推动绿色低碳发展及能源清洁低碳安全高效利用的决策部署,加快新能源业务转型和数字化转型步伐,大力推进科技创新和技术引领,在确保集团公司油气主营业务发展的同时,积极在地热、氢能、CCUS、风光电融合等领域布局,全力为集团公司高质量发展提供强有力技术支持和服务保障。

  技术展台

  单列单台300万吨/年重质原油处理工艺包

  针对中东“六高”(高密度、高黏度、高氯离子、高硫化氢、高二氧化碳、高气油比)原油物性差、处理指标严苛、处理规模大等技术难题,研发新型高效油气分离一体化装置,形成智能响应多梯度深度电脱技术,以及电脱级内自循环掺水吸烟工艺和高精度启动调节阀罐顶密封系统,应用于伊拉克哈法亚油田三期,实现重质原油处理后含水≤0.1%、含盐≤28.5ppm,远超国内外同类原油处理指标要求,并使油田处理站主要处理设施生产效率提高50%以上,橇装化率达到95%以上,投资降低30%,缩短现场施工工期6个月,经鉴定达到国际领先水平,2019年获石油工程建设科技进步特等奖。

  天然气乙烷回收工艺包

  国内第一个具有自主知识产权的乙烷回收工艺包,拥有4项专利,具有工艺流程新颖、处理规模大、适用性强、经济效益好等优点,乙烷收率高达95%以上,经鉴定达到国际先进水平。该技术在塔里木油田天然气乙烷回收工程、新疆油田采油二厂81号天然气处理站深冷提效工程成功应用,标志着我国大型天然气乙烷回收技术、长距离乙烷管道输送技术取得重大突破,不仅填补了国内大型天然气乙烷回收技术的空白,而且对于开拓海外乙烷回收市场具有重要意义。

  SAGD开发地面工程成套技术

  涵盖注汽、集输、原油脱水、采出水处理全过程,首创“双线集输、集中换热”高温密闭集输工艺,全程无动力高温(180摄氏度)密闭集输,系统密闭率100%,整体技术达到国际先进水平,其中采出液高温密闭脱水技术和过热蒸汽发生技术达到国际领先水平,成功应用于新疆风城油田SAGD开发产能建设工程,已累计建成产能164万吨/年。

  页岩气一体化橇装集气装置

  针对页岩气开发特点,研制出集成化、智能化的页岩气平台一体化橇装集气装置和三甘醇(TEG)脱水一体化集成装置,实现工厂预制率95%以上,设计周期缩短70%,建设周期缩短50%,重大装备投资降低约20%,占地面积减少约30%,全面提升了页岩气气田设计效率和质量,实现了页岩气低成本高效开发,经鉴定达到国际先进水平。该技术已成功应用于长宁页岩气气田、浙江油田页岩气、西南油气田蜀南气矿等工程项目中,累计推广1200余台,创造产值约9.5亿元。

  地热综合利用工程成套技术

  掌握了中高温地热发电、复杂组分地热流体高效换热、油田生产地热综合利用、地热流体腐蚀结垢防护等关键技术,打造了具有油田特色的油—热—电联产、地热—余热综合利用等多种地热综合利用模式,已完成华北油田石油新城等供热工程设计450万平方米。

  含油污泥热解技术

  形成适用于油气田含油污泥、石油化工企业含油污泥、石油类污染土壤处理的热解工艺和橇装设备,单套处理量1.5万吨/年,处理后含油低于0.4%(国家标准2%),成功入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》,已在青海油田全面推进,累计处理油泥9万吨,市场前景广阔。

  (策划:曹海文 王波 文字:吕生利 袁莲)

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