周鑫艷 大慶油田設計院
薩中油田地面工程建設模式
周鑫艷 大慶油田設計院
結合薩中油田復雜的地理地貌特征,地面工程采取“三突破、一提高”的建設模式。大慶油田的開發建設實例證明,油田生活與生產設施要分開建設。雖然在建設初期會增加一些生產的不便,但從油田長遠發展來看,分開建設,互不影響彼此的發展規模,提高了生產的安全性,同時也提高了居民生活的質量。項目前期積極開展的地上、地下一體化設計,是薩中油田挖潛開發建設順利實施的首要前提。薩中油田挖潛開發嚴格遵守相關安全規范,在局部地區提高管道承壓等級,并采取加套管等方式提高安全等級。局部地區所采用的布局及工藝優化,均滿足安全要求,因地置宜地進行優化,在可行范圍內降低建設投資。
薩中油田;地面工程;建設模式
大慶油田最早開發建設的薩爾圖油田位于大慶市薩爾圖區。早期開發建設時,油田一片荒蕪,隨著油田建設隊伍的進入,油田開發的深入,大慶市逐步建立,早期采用生產、生活一體化的發展思路,形成了以薩爾圖為中心的城市。隨著油田開發建設的深入,油田地面建設與城市建設相沖突,油田制約城市的發展,城市影響油田的建設,城市開始向東、西兩個方向發展。而薩爾圖區作為早期城市的中心地帶,建有火車站、貨運站、汽車樞紐站、百貨大樓等重要設施,地面設施復雜,人口密集。
薩中油田位于薩爾圖區,歷經50余年開發建設,已建油水井1 200口,各類站場45座。目前油田與市政建設之間已出現局部矛盾,個別地區的油田管道被占壓,主要是城市棚戶區的不規則建設導致,給油田安全生產帶來一定的隱患。
2012~2013年,為了保證薩中油田穩產,對薩中油田二、三類油層進行進一步能力挖潛,基建油水井超過2 000口,采用水驅、高濃度聚驅、三元復合驅等多種開采方式,地面需要新建各類場站20座以上,各類管道近2 000 km,供電線路200 km。為了實現在地面建、構筑物密集的城市中心地帶進行油田的開發,地面建設采用突破常規、打亂程序、積極創新的建設思路,應用多種創新技術,較好地完成了地面建設方案。
(1)三套井網油水井在同一區塊重復交錯分布。薩中油田共布薩葡二類、薩葡三類、高臺子加密三套井網,三套井網均有新井建設,井位相互交錯。由于井網間注采方式不同、注入時間及類型不同,導致地面工程建設既要統一考慮,減少新增能力,又要兼顧井網間的個性注采方式,滿足開發要求。
(2)井網密度較大,地面現狀復雜,選址困難。新井完鉆后,該區塊井網密度進一步升高,普通區域井網密度為200~240口/平方公里,最密集區井網密度達310口/平方公里,高密度的井網布局使地面建設可用空間進一步縮小。
(3)新井均位于薩爾圖區中心地帶,區域內有火車站、商場、學校、社區等人口密集區域,建、構筑物密集,新建站選址困難,管道敷設更加困難;同時,油區內還有東風泡、森林公園等環境敏感地域,進一步加大了地面建設難度。
結合薩中油田復雜的地理地貌特征,地面工程采取“三突破、一提高”的建設模式,較好地滿足了地處城市中心油田的開發建設。
(1)突破常規工作程序,地上地下一體化設計。由于薩中油田地處城市中心,地面建設空間有限,開發布井需要采用叢式井組的方式。油田地面建設打破常規,地面工程設計將介入時間提前至鉆井方案前。地面工程設計在直井坐標提出后便介入項目,研究地面建設思路及主體方案,向開發及鉆井部門提出地面建設需要的站場位置及管道、供電線路通道位置,開發布井結合地面需求布置斜井井位,在鉆井技術與地面需求發生矛盾時,兩方相互協商,尋求折中方案。薩中油田大規模應用叢式井布井技術,2012~2013年共新鉆井1 734口,其中1 532口井形成叢式井組357座,占總井數的88.4%。地面集中建設各種場站和管廊帶,可減少井場土方及占地、電力線、各類管道和地面動遷工程量,共計節省地面建設投資約1.48億元。
(2)突破常規建設思路,站場擴改建與地面現狀相結合。優化集油布局,減少站場數量,將老站更新與集油布局調整相結合,減少主干道路的穿越,降低工程投資。油區內3座已建轉油站南北向布局,站與站間相距800 m左右,均已運行近30年,站場老化、能力不足。結合新井布局,合理減少管理點,將3座站合并更新為1座水、聚驅合建轉油站。如采取常規合并方式,需要將原一南一北的2座轉油站所轄的11座計量間調頭至新建轉油站,15條站間管道需要定向鉆穿越城市主干路,18條站間管道需要鋼頂穿越城市道路。為降低建設投資,在一南一北的2座轉油站區域各增設一級集油布站,新建閥組間2座,作為新建轉油站與計量間之間的集輸中轉閥組,轉油站與新建閥組間之間只需建設3條管道,大大減少了穿路工程投資。該套布局方案較常規方案節省工程投資1 150萬元。由于薩大路兩側建筑物密集,33條站間線的敷設及15條管道的城市主干路穿越不具備可實施性,優化后的建設方案保證了方案的可實施性。另外,三站合并后,減少管理站點2個,減少勞動定員20人,年節省運行費用90萬元。
(3)突破常規工藝流程,因地制宜選擇集輸及注入工藝。一是多種集油工藝結合應用。新建油井主體采用雙管摻水并聯集油工藝,每個集油串轄井2~3口。在局部地區因地面建設空間緊張,簡化集油工藝,采用單管多井串聯冷輸集油工藝,有35口井應用此工藝,可降低建設投資720萬元,年節省運行費用110萬元。同時簡化后的集油工藝降低了管道敷設數量,保證了方案可實施性。二是局部地區簡化注入工藝,保證建設可行性。為保證單井注入,常規注入井采用單井單管注入方式。由于部分區域建筑物多,單井注入支線管廊帶寬度不足,采用注入站集中供聚合物母液,單井流量混配的流程,每個注入站下轄2~3個混配間,為其供目的液,由混配間分配注入井注入量。該種方式不但解決了由于區域特點決定的單井支線管廊寬度不足問題,同時比常規方案節省建設投資2 420萬元。
(4)提高建筑密集區管道設強度,確保生產安全。對于管道與建筑物之間距離不能滿足安全規范要求的地區,采取提高局部管道設計強度的方法,縮短安全距離,保證工程建設。對于市中心的商業繁華區及建筑密集區,在保證安全距離的基礎上,將新建油、摻水及熱洗管道的設計承壓在常規設計基礎上上調一級,注入管道加裝套管,進一步提高安全系數。
(1)大慶油田的開發建設實例證明,油田生活與生產設施要分開建設。雖然在建設初期會增加一些生產的不便,但從油田長遠發展來看,分開建設,互不影響彼此的發展規模,提高了生產的安全性,同時也提高了居民生活的質量。
(2)項目前期積極開展的地上、地下一體化設計,是薩中油田挖潛開發建設順利實施的首要前提,地面工作主動提前,與開發布井相結合,提出需求,互相合作,在地面有限的建設空間內,鉆井為地面預留空間,保障了地面生產設施的順利建設。
(3)在城市密集地區進行油田的開發建設,需要在滿足安全的基礎上考慮建設方式的優化簡化。薩中油田挖潛開發嚴格遵守相關安全規范,在局部地區提高管道承壓等級,并采取加套管等方式提高安全等級。局部地區所采用的布局及工藝優化,均滿足安全要求,因地置宜地進行優化,在可行范圍內降低建設投資。
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(欄目主持張秀麗)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.5.030
周鑫艷:2004年畢業于西南石油大學原油儲運專業,獲學士學位,現在大慶油田設計院從事油田地面工程規劃工作。