渤海油田天然氣區域化聯網開發新模式探索與實踐

張宏友 馬奎前 蘇彥春 黃 凱 袁 東

(中海石油(中國)有限公司天津分公司)

0 引言

天然氣是國民經濟生存和發展的戰略能源之一，作為“綠色能源”已廣泛應用于居民生活、城市燃氣、工業發電、化工生產等。按相態天然氣可分為游離氣、溶解氣、吸附氣、天然氣水合物、干濕氣和凝析氣，天然氣在地層中都以氣態存在，具有產氣量高、穩產時間長的特點；與石油相伴的溶解氣，是指溶解于地下原油中的天然氣，伴隨原油被采出，油田開發初期氣量相對較多，但在油田開發中后期，隨著原油產量遞減，氣量開始減少，穩產時間短。

與原油不同，天然氣開發需要建設完善的天然氣輸氣管線、穩定的下游市場用戶，用戶則要求長期、穩定、安全的天然氣產量，因此以往天然氣開發利用主要以氣藏氣為主。伴生氣資源由于大多儲量規模小、產氣量低、穩產時間短，無法滿足用戶要求，加之海上油田建設天然氣管線成本高，除部分被作為自耗氣外，剩余伴生氣資源通常作為“廢氣”放空燃燒，造成資源的極大浪費。

本文以渤西南地區為例，介紹渤海油田在探索實踐天然氣區域化聯網開發新模式、綜合利用天然氣資源方面取得的成果。

1 天然氣區域化聯網開發新模式探索與實踐

渤西南地區位于渤海西、南部海域，石油天然氣資源豐富。區域上，分為渤南、渤西、曹妃甸、蓬萊4大油田群，截止到目前，已經投產油氣田27個，共動用探明天然氣地質儲量約1000×108m3，其中伴生氣資源地質儲量超過60%，因此伴生氣資源的合理開發利用至關重要。然而，渤西南地區油田群獨立的天然氣開發體系，無法實現資源共享、優勢互補，一方面大量剩余伴生氣被放空燃燒，而另一方面又面臨自耗氣短缺、供氣形勢嚴峻，天然氣資源未得到合理利用。

針對渤西南地區天然氣開發利用現狀，遵循“資源共享、優勢互補、統籌規劃、合理利用天然氣資源”的原則，通過天然氣管網將渤南、渤西、蓬萊、曹妃甸油田群連成一片(圖1)，實踐渤西南地區天然氣區域化聯網開發新模式，既節約資源，減少環境污染，又提高油田開發經濟效益。整個渤西南地區天然氣區域化聯網開發可分為3種模式：

圖1 渤西南地區天然氣區域化聯網開發示意圖

1.1 油氣田內部聯網開發模式

(1)渤南油氣田內部聯網開發

最早渤南供氣體系是以BZ28油氣田為中心，聯合周邊其它3個油氣田進行聯合開發，建設了一條由“友誼號”FPSO至陸上終端天然氣輸氣管線，年最大輸送氣量5.0×108m3，共分兩期開發建設，分別于2004年9月和2009年12月投產。這四個油氣田均以氣藏氣為主，預計2011年～2020年每年將向下游用戶穩定輸送天然氣3.0×108m3～4.0×108m3。

近年來，隨著渤南油田群開發力度的加大，以伴生氣為主的BZ34等11個新油氣田陸續投產，高峰年產天然氣5.0×108m3左右.由于以伴生氣為主，產氣量隨著原油產量遞減而下降，因此最初的開發方案中均未考慮天然氣的開發利用，除部分作為自耗氣外，剩余大量天然氣將會放空燃燒。2009年，依托現有渤南供氣體系的天然氣管線,新建了一條由BZ34油田至BZ28油氣田“友誼號”FPSO的天然氣管線，將以伴生氣為主的BZ34等11個油氣田剩余伴生氣資源輸送給下游市場用戶，率先在渤南油田群開發體系內部實現了天然氣聯網開發。

渤南油田群開發體系內部實現天然氣聯網開發后，預計2011年～2016年需要外輸氣量達到7.0×108m3～8.0×108m3，超過了現有渤南供氣管線輸送能力，需要增加新的天然氣管線來解決富裕的天然氣產量。

(2)渤西油氣田內部聯網開發

渤西油田群天然氣開發利用較早，1997年投入生產，建立了以QK18油田為中心，天然氣經海管輸送至陸上終端(天津濱海新區)銷售。所供天然氣以“伴生氣”為主，產氣量隨原油產量變化，目前各油田大多已進入油田開發的中后期，原油產量與初期相比大幅度降低，產氣量隨之降低，通過措施增油提高的產氣量十分有限，天然氣生產形勢嚴峻，已不能滿足下游用戶對供氣量需求。

1.2 跨油氣田聯網開發模式

2010年，新建了一條由BZ28油氣田“友誼號”FPSO至BZ13油田至QK18油田的天然氣管線，把渤南油田群富裕天然氣通過渤西油田群現有天然氣管線輸送給下游市場用戶，實現渤西、渤南油田群的跨體系天然氣聯網開發模式，資源共享、優勢互補，既有效緩解渤西油田群天然氣缺口，富裕氣量增供天津市場，支持天津濱海新區的發展；又解決了渤南油田群天然氣產量過剩問題，降低對原油產量的影響。

1.3 區域聯網開發模式

蓬萊油田群是中國海上第一大油田，伴生氣資源儲量規模大，然而油田群面卻面臨著開發早期剩余大量伴生氣資源，而中、后期自耗氣嚴重短缺的問題。目前該油田群處于產能建設階段，所產天然氣除用作自耗氣外，剩余氣量作為“廢氣”放空燃燒，日放空氣量高達65×104m3。隨著新井的不斷投產，放空的天然氣有逐漸增加的趨勢，造成資源極大浪費，也不符合國家節能減排環保要求。然而，油田進入開發中、后期，隨著原油產量遞減，伴生氣量隨之減少，預計2017年產氣量將無法滿足自耗氣的需求。

與蓬萊油田群一樣，曹妃甸油田群目前也面臨著伴生氣大量富余，日放空氣量31×104m3，預計2018年將面臨自耗氣短缺的問題。

2011年，新建了兩條天然氣管線分別將蓬萊油田群、曹妃甸油田群與現有渤南油田群供氣管線相連接。首先通過對渤南油田群產氣量優化調整、適當降低以“氣藏氣”為主油氣田的產氣量，保證蓬萊油田群、曹妃甸油田群開發早期大量剩余伴生氣資源利用南油田群供氣管線輸送給下游市場用戶；而開發中、后期又可以利用這兩條新建天然氣管線將早期渤南油田群“預留”的天然氣資源返輸給蓬萊油田群、曹妃甸油田群，解決自耗氣短缺問題，實現了體系間天然氣接替聯網開發模式，做到統籌規劃、科學合理利用天然氣資源。

天然氣區域化聯網開發實施后，渤西南地區所產天然氣除自耗外，全部外輸銷售，實現了資源共享、優勢互補，科學合理利用天然氣資源，達到節能減排增效的目的。預計2011年～2020年累計外輸銷售氣量71.0×108m3，與聯網前相比，增加外輸銷售氣量32.0×108m3(圖2)，2016年～2024年渤南油田群返輸蓬萊油田群、曹妃甸油田群自耗氣10.0×108m3。

圖2 區域化聯網開發前、后外輸氣量對比圖

2 結論

作為基礎性、區域性和戰略性項目，渤西南地區天然氣區域化聯網開發既有重要的現實意義，又具有長遠的戰略意義：

(1)科學合理利用渤南、蓬萊、曹妃甸油田群剩余伴生氣資源，解決了目前渤西油田群天然氣供氣缺口以及蓬萊、曹妃甸油田群后期面臨的自耗氣短缺問題，同時也為渤西南地區長期、穩定的供氣奠定了堅實的物質基礎。

(2)實現了天然氣資源的合理利用，既節約資源，減少環境污染，又提高油田經濟效益。

(3)探索并實踐了更富前瞻性的區域化聯網開發模式，將渤南—渤西—蓬萊—曹妃甸油田群連成一片，在渤海油田率先建立了天然氣大管網，實現了資源共享、優勢互補，促進了區域的滾動勘探開發，成為渤海油田科學發展、可持續發展的典范。

1 葉慶全，袁敏.油氣田開發常用名詞解釋(第二版)[M].北京：石油工業出版社，2002： 106-108.

2 張理.海上邊際油田伴生氣的利用[J].中國造船，2007，48(增刊)：223-226.