系統優化調整 助力老油田提質增效

（大慶油田工程有限公司）

0 引言

喇南中塊區域是喇嘛甸油田建成較早的老油田之一，其地面系統自1973年投入開發建設以來，經過多次新建、改建、擴建，大部分站場及系統已經運行近 20年，少部分站場及系統已經運行超過了35年，地面設施腐蝕、老化嚴重，安全隱患日益突出，站庫系統布局不合理，各系統負荷不均衡，部分站場工藝不完善。

針對老油田地面系統存在的諸多問題，通過分析現有系統的布局、規模、運行負荷、綜合能耗等，結合老油田未來開發趨勢進行優化調整，明確系統優化方向，確定合理的布局模式［1］。經過優化，形成“三優一簡”的新布局模式，即優化系統平面布局、優化設計參數、優化系統能力、簡化工藝，最終實現老油田高含水后期地面系統負荷均衡、站庫低能耗、低成本運行。

1 地面系統存在的問題

1.1 站庫布局不合理、各系統負荷不均衡

1.1.1 脫水站一段負荷不均衡、二段負荷率偏低

圖1 喇南中塊區域脫水站分布示意

喇南中塊區域建有3座脫水站，以喇一聯合站為中心，分布在3.0 km范圍內（如圖1所示）。3座站一段游離水脫除設計總能力為14.45×104t/d，實際運行負荷為 8.04×104t/d，運行負荷率為55.64%，但是其表現為負荷不均衡，其中喇一聯合站負荷率偏高、喇I-2聯合站負荷率偏低。二段電脫水負荷率偏低，平均為 39.2%。喇南中塊區域脫水站負荷情況如表1所示。

1.1.2 污水系統能力不均衡

喇南中塊區域已建有水驅、聚驅污水站6座（水驅 4座、聚驅 2座，如圖 2所示），總設計能力為15.7×104t/d，負荷率為68.8%，整體負荷合理，但是喇一聯合站的2座污水站負荷率均約在50%，負荷率偏低。喇南中塊區域污水站負荷情況如表2所示。

表1 喇南中塊區域脫水站負荷情況現狀

表2 喇南中塊區域污水站負荷情況現狀

圖2 喇南中塊區域污水站分布示意

1.1.3 脫水站和轉油（放水）站所屬關系不合理

喇南中塊區域已建有14座轉油（放水）站，從目前站庫分布情況來看，部分已建站集輸關系不合理，集輸能耗較高。造成這種局面的主要原因是站場建設時，為了保證后續污水處理的需要，按照水驅、聚驅來液分別建站，進行分開處理，因此，水驅轉油站采出液進入水驅脫水站進行處理，聚驅轉油站采出液進入聚驅轉油放水站進行處理，造成區域內水驅、聚驅轉油站系統關系不合理。

隨著聚驅工業化的推廣，水驅轉油站采出液中逐步出現聚合物，聚合物濃度逐步達到目前的300 mg/L，超出水驅采出液中聚合物濃度低于150 mg/L的要求。如果根據站場實際采出液中聚合物的濃度重新劃分，可以打破水驅站和聚驅站的界限。如：喇111轉油站（聚驅站，目前處于后續水驅階段）屬于喇140轉油放水站（聚驅站）管轄，距離喇140轉油放水站2.76 km，而喇140轉油放水站的產液最終到達喇一聯合站進行處理。如果按照聚驅參數進行衡量，喇111轉油站可以就近進入喇一聯合站，站間距離0.9 km，從而降低了集輸能耗，使集輸流向更合理。

1.2 站庫老化嚴重，存在安全隱患

喇南中塊區域已建有3座聯合站（喇一聯合站、喇I-1聯合站、喇I-2聯合站），擔負著區域內油井來液的放水、脫水任務，運行年限全部超過30年。其中，建設最早的喇一聯合站建于1973年，連續運行了40多年。該站不但承擔了周邊站庫來液的脫水任務，而且擔負著采油六廠凈化油的總外輸任務。喇一聯合站雖然進行過局部改造，但是站內工藝設施落后，設備和管道存在安全隱患。

1.2.1 站內工藝管網腐蝕嚴重

喇一聯合站內工藝管網共計15.74 km，其中運行在27年以上的占管網總數的64.1%。

由于管網運行年限較長，致使大部分地面主體管道基礎下沉，存在斷裂危險，管道保溫層老化破損脫落，埋入地下后受雨水侵蝕，加劇了管道的腐蝕。2015年至今，管道多次穿孔，部分管網只能采用打管卡維持生產。另外，部分管道外壁腐蝕后表層脫落，壁厚減薄，無法達到設計承壓要求，存在嚴重安全隱患。

1.2.2 容器設備存在安全隱患

喇一聯合站內1×104m3凈化油儲罐，已經運行10多年。目前大罐浮頂密封不嚴，浮頂大面積漏油，存在安全隱患。

站內已建的游離水脫除器運行了近30年，經過特種設備檢測，檢測壁厚低于設計值，存在安全隱患。

1.2.3 配套及輔助生產設施存在安全隱患

站內系統控制柜已裝滿，線路雜亂，難于維護，柜內安全柵多數檢定不合格（檢定 46個，不合格25個），存在安全隱患。儀表信號受變頻脫水器盤干擾，誤差大，影響生產調控。站內消防道路轉彎半徑過小，喇一聯合站屬三級場站，消防車道轉彎半徑未達到12 m。新污水、沉降崗工藝管線為低架，阻礙了消防道路，存在安全隱患。

1.3 部分站主處理工藝復雜，現有工藝不合理

喇南中塊區域未經過大規模改造的已建站，除現有設施腐蝕、老化嚴重外，工藝流程也不合理。如：除接收本站13座計量間的來液外，喇140轉油放水站也接收喇111轉油站的來液，因此，其站內處理工藝采用三相分離器和游離水脫除器兩種流程，設備數量較多，工藝流程復雜，現場管理不方便，運行能耗較高。

此外，喇一聯合站老污水站僅有一級沉降工藝，與現行的“兩級沉降、兩級過濾”的處理工藝相比，缺少了一級沉降。因此，一次沉降后的水質較差，含油和含懸浮物均大于50 mg/L，增加了過濾系統的負擔，使其頻繁出現濾罐堵塞、篩管損壞等問題。

2 地面系統優化調整思路

采取總體規劃、分期實施，平衡區域間負荷，提高系統負荷率，集中監控、合崗設計等優化調整措施。

2.1 結合未來開發安排，確定優化調整方向

喇南中塊區域地面系統優化調整，需要充分結合該區域未來十年的開發預測和開發安排，合理確定站庫規模。

根據開發安排，截至2026年，該區域無新鉆井，期間安排利用原二套層系的上下返。同時，根據開發規劃及預測，截至2025年底，該區域脫水站總來液量保持在 7.41×104～7.73×104t/d，油量保持在0.28×104～0.55×104t/d。液量自2017年開始遞減，總體變化率為4.14%，較為穩定；油量在2017年達到最高值，變化率為47.43%，油量降幅較大。

2.2 確立以喇一聯合站為核心的布局方式

隨著喇南中塊區域油量的逐年遞減，該區域脫水站一段游離水脫除負荷變化不大，但是二段電脫水能力過剩，需要進行核減，區域內僅保留一座脫水站即可滿足工況需要。

鑒于喇一聯合站處于區域中心位置，是全廠凈化油的總外輸口，因此保留喇一聯合站的功能是較為合理的。喇一聯合站內的兩座污水站功能重疊，剩余能力較大，因此，需要根據負荷調劑情況將新、老污水站進行整合，形成1座聚驅污水站。

該區域內其他兩座脫水站取消二段電脫水，降級為放水站，根據負荷調劑情況平衡放水能力［2］。

喇南中塊區域系統布局現狀及優化如圖3、圖4所示。

圖3 喇南中塊區域系統布局現狀

圖4 優化后的喇南中塊區域系統布局

2.3 合理確定站庫優化調整的順序

喇南中塊區域需要優化調整的站庫共計9座，其中，聯合站3座、轉油放水站1座、轉油站5座。

由于需要改造的站庫較多，應當結合采出液流向、生產銜接、產液量變化等，合理安排優化調整順序。截至目前，已經對急需改造的807轉油站實施了優化調整，結合整體改造思路，預留部分能力。“十三五”末至“十四五”初期，將逐步實施對剩余8座站場及系統的優化調整，按照站庫改造的急需程度，優先改造喇一聯合站，然后將喇I-2聯合站和喇140轉油放水站合并，最后對喇I-1聯合站進行改造。

2.4 結合站庫改造，實施優化合并

喇南中塊區域已建有轉油（轉油放水）站 14座，其中80%以上的站庫負荷率在76%以上，負荷率相對穩定，但是其主要問題表現在該區域部分站庫的密度過大且老化嚴重，需要進行改造。如：屬于喇一聯合站的喇一轉油站（聚驅）建于1990年，是建設較早的聚驅轉油站。該站設施腐蝕、老化較為嚴重，管道多次腐蝕穿孔，其所轄的7座計量間均位于609和807轉油站管轄范圍內。經過系統優化調整，取消喇一轉油站（聚驅），將其負荷調整至周邊的2座轉油站。

對已建站場實施優化合并，既解決了老站腐蝕、老化問題，又提升了系統的負荷率，降低了運行能耗，減少了勞動定員。

2.5 優化站場布局，完成喇一聯合站改造

通過系統優化調整，核定了喇一聯合站游離水脫除、電脫水和含油污水的處理規模，為喇一聯合站平面布局優化提供了理論依據。

喇一聯合站平面布局實施分區改造、合崗設計。在確定了分區改造順序的基礎上，首先對站內2座水驅污水站進行功能整合，將其改造為1座聚驅污水站；然后利用污水站布局優化后的場地對脫水站進行重新布局，建設中控室。

改造后，站內工藝流程順暢，工藝管道走向合理，不同崗位實施合并，減少了勞動定員。

2.6 結合系統優化調整，優化站場工藝流程

通過系統優化調整，將喇南中塊區域內2座水驅脫水站改造為聚驅放水站，取消電脫水功能。

針對已建站功能不完備的情況，完善了放水站污水沉降和原水調運的功能，有效地滿足了聚驅原水水質指標和該區域內各污水站原水調配的需要。

面對老站已建設備和儲罐運行年限過長、安全等級較低、需要更新等問題，對站內游離水脫除器、含水油緩沖罐、除油器等主要設備進行更換，設備規格按照來液量進行優選。

經過設備更新，提高了單臺設備的處理能力，設備數量核減了40%，提升了放水站的運行負荷率。

2.7 實現大型站場“合崗設計、集中監控”

對喇南中塊區域已建的3座大型站場采取“合崗設計、集中監控”。對含有兩個及以上生產單元或崗位的站場設置中控室，對各個生產單元或崗位的工藝過程進行監控，各生產單元不再設置分崗顯示操作設施。結合設備的使用狀況，對需要改造的站場優化設置，最大限度地實現集中監控。如：喇I-2聯合站與喇140轉油放水站毗鄰，本次改造將兩站功能進行整合，使喇I-2聯合站具有放水、污水處理功能，喇140轉油放水站由放水、污水處理、注水功能調整為轉油、污水處理、注水功能，并歸入喇 I-2聯合站管理。兩站之間建設中控室，實現五崗合一。

3 優化效果

通過優化調整站庫關系，區域布局更加合理；通過平衡站庫效率，核減了站庫數量及能力，提高了系統運行效率，有效地降低了生產運行和維護費用；通過實施“集中監控、無人值守”，實現了生產崗位的合理配置和管理提升，降低了人工費用，取得了較好的優化效果和經濟效益［3］。

3.1 優化后的站場布局和系統能力更加合理

優化后，該區域核減脫水站2座，取消轉油站1座，改造轉油站3座，合并污水站1座，核減脫水系統一段游離水能力4.2×104t/d、二段電脫水器能力1.055×104t/d，核減普通污水處理能力1.0×104t/d。

3.2 降低了生產運行能耗，節約了運行費用

通過布局優化，該區域取消 2座站的二段電脫水，可以節約電量 260.61×104kW·h/a；核減1座轉油站，可以節約電量 394.2×104kW·h/a；喇一聯合站新、老污水站合并，可以節約電量110×104kW·h/a，因此，預計節約電量總量為764.61×104kW·h/a，預計節約電費 488×104元/a。

各站取消脫水爐、摻水熱洗爐、外輸爐，共11臺，減少熱負荷6 000 kW，年節約天然氣564×104m3，年節省氣費 676×104元。預計年節省生產維護費用269.9×104元，因此，改造后年可節省各類運行成本1 433×104元。

3.3 合并生產崗位，減少用工成本

配合站庫優化調整，對具有2崗以上的站房實施合并崗位集中監控。如：喇一聯合站現有崗位14個，崗位員工人數101人。經過崗位合并，現有崗位減少至8個，崗位員工人數減少為77人，核減人員24人。

經統計，喇南中塊區域共核減生產崗位22個，核減崗位人數82人，年節約用工成本574×104元。