老氣田中后期地面系統調整改造優化模式研究

溫 慶，張文娟，劉姿伶

（1.西南油氣田分公司勘探開發研究院，四川 成都610041；2.西南油氣田分公司川西北氣礦邛崍采氣作業區，四川 成都 610001）

四川盆地老區氣田整體進入開發中后期，生產規模不斷遞減，井口壓力不斷下降，地面集輸系統普遍低負荷運行，局部呈現出不適應，因此，需根據現存在問題，依托逐年豐富的集輸管網資源、不斷優化的系統管理經驗，探索老區氣田中后期保質保供穩步發展的管理模式。

1 四川盆地氣田地面集輸系統現狀

四川盆地天然氣管網已形成“三橫、三縱、一庫”的總體格局，綜合輸氣能力300億m3／a，并與全國管網連接。各氣田集輸管網內部呈枝狀或放射狀，含硫天然氣主要以凈化廠為中心進行集中處理。現已形成以北干線、北外環和北內環構成的“三橫”，以南干線東段、南干線西段和中衛一貴陽聯絡線構成的“三縱”，配套南干線與北內環、北干線構成的輸送環網，總體高低壓分輸的基本格局，并與全國管網相通相連。

西南油氣田典型區塊的天然氣集輸系統模式主要有4類。

1）以大天池為代表的中、低含硫集輸模式。井口氣在站內節流、加熱、分離、計量后，由集氣支線氣液混輸至集氣站，經生產分離后氣相由集氣干線輸送至天然氣處理廠脫水、脫硫，處理合格后外輸，液相定期拉運回注或管輸回注。其特征為：原料氣長距離輸送，集中脫硫，干氣輸送。

2）以龍崗為代表的氣液混輸模式。井口氣在站內節流、加熱后，由全線路保溫的集氣支線氣液混輸至集氣站分離、計量處理，經集氣干線進入天然氣處理廠脫水、脫硫后外輸，液相經閃蒸、過濾后回注。其特征為：氣田內部集輸輸送；集中脫硫；濕氣輸送。

3）以大川中須家河為代表的簡化集輸模式。采取叢式井組、井下節流、多井集氣、輪換計量及氣液混輸等工藝技術，簡化地面流程，地面不設置水套爐，單井無人值守。地面工藝建設采取設計標準化、裝置撬裝化、安裝模塊化和管理數字化。其特征為：氣田內部集輸輸送；集中脫水；濕氣輸送。

4）老氣田低壓氣集輸模式。主要針對處于中后期生產的老氣田，天然氣外輸以就地直供用戶為主，少量進入大管網調配。在整體工藝上對原管網進行調整，建立高、低壓天然氣分輸系統，普遍采取增壓方式生產。其特征為：就地銷售，站內干法脫硫，濕氣輸送。

2 老區氣田地面集輸系統存在的問題

2.1 氣田開采后期，生產壓力降低

隨著氣田開發時間的遞延，老氣田進入遞減期，井口壓力下降到接近集輸系統輸壓，維持目前生產規模的難度越來越大。為了延緩老井的快速遞減，必須搞好老井的增壓開采，通過增壓、降低回壓，延緩區域氣藏氣井遞減，維持低壓氣井正常生產。

在天然氣增壓輸送工藝技術應用中，必須滿足以下幾點：一是氣田剩余儲存量大，具有資源基礎；二是與天然氣用氣市場距離較遠，無法實現高低壓分輸或是就地銷售；三是氣井集中分布，各個管網配置完善，可采取多井集氣工藝，統一增壓的技術路線，以降低投資和便于加強管理；四是通過增壓明顯提高氣田產量，延長氣田生產時間。

2.2 地面系統集輸處理能力總體富余，系統普遍處于低負荷運行

四川盆地開發中后期，由于產能規模不斷遞減，集輸、增壓、脫水、凈化等生產配套系統都出現能力整體富余和低負荷運行的情況。集輸系統建設時間跨度大、技術水平參差不齊，設備功能不完善、老化等情況普遍存在；后續地面生產系統維護工作量大、改造難度高。近年來老區氣田新增產能區塊儲量規模小、分布零散，地面配套建設難度大，只能依托現有系統輪換生產，但由于老系統管網及處理能力有限，新增天然氣產能無法發揮。

2.3 氣田水治理難度大

四川盆地天然氣藏普遍含水，在開發初期基本不產水或只有少量凝析水產生，當氣藏進入開采中、后期，隨著地層壓力降低、地層水侵入，老井產水量逐步增大，氣田水的處理需求不斷增大，且含硫氣田的氣田水中還包括硫化氫和有機物等有毒有害物質，這些污染物如不經處理外排，對周邊環境的潛在影響及污染極大。主要存在的問題包括：①氣田水區域性回注能力不足，環評批復難度大；②含硫氣田水尾氣惡臭。

3 地面系統調整改造優化模式

3.1 增壓輸送

增壓輸送是實現老氣田穩產和提高采收率的重要途徑。增壓輸送工藝流程為低壓天然氣經分離、過濾并計量后，經天然氣增壓機增壓，輸往下游系統，由于外輸背壓的影響，增壓時機也會千差萬別，同一個氣田內部不同區塊、不同氣井采用的增壓方式也會不盡相同，不同增壓方式下增壓時機以及其確定方法也不盡相同。目前油氣田增壓輸送方式主要有以下幾種：單井增壓輸送、集中增壓輸送、區域增壓輸送、組合增壓輸送。

3.2 地面管道及場站適應性改造

隨著老氣田產量逐年遞減，對外部氣源依賴程度越來越高，部分場站功能以及重要性發生較大變化，導致現有工藝流程與新的運行工況不相適應，需要進行調整。開發后期，氣田產量降低，部分集輸場站設計處理能力與實際產量已嚴重不匹配，需對場站工藝設施及流程進行優化簡化。通過對老油氣田地面管網的調整改造，消除輸送瓶頸，解決氣井后期生產壓力低、氣井產水對生產造成的影響。同時，老舊站場“關、停、并、轉、簡”的實施，對場站進行工藝流程的收縮，可提升負荷率、節約運行成本、優化站場人員結構。地面管道及場站適應性改造主要有四種典型措施：1）站場優化調整；2）管網調整改造；3）場站關停并轉；4）集轉輸。

3.3 氣田水處理

隨著開發后期產水量的快速增加，部分氣田回注系統不完善，需要改造氣田水處理回注系統和管網，解決老氣田氣田水出路，解放有水氣藏產能。氣田水回注處理是解決氣藏產水的主要方法，為適應新環保法要求，需要加大科技攻關，優化氣田水處理工藝，穩步推進氣田水地面處理工程。氣田水處理有三種典型措施：1）回注井回注；2）處理后達標外排；3）綜合利用。目前，西南油氣田主要采用處理后回注地層的途徑來解決氣田水的出路問題，并已開始積極探索達標外排處理方式，站場的氣田水采用氣田水管線以及汽車拉運等方式統一輸送至回注站進行回注，回注前的處理工藝上，絕大多數采用簡單隔油沉淀后直接回注，新建的氣田水回注井站，更是增設了石英砂和核桃殼兩級過濾處理裝置，通過隔油沉淀+過濾處理后回注。

4 結論

1）面臨負荷率低、地面配套建設難度大等挑戰，西南油氣田經過摸索和研究，形成了多種成熟完善的地面系統調整改造優化方法。2）通過增壓輸送、地面管道及場站適應性改造和氣田水治理這三類地面系統調整改造優化模式可以解決老氣田生產中存在的問題，滿足氣田經濟、高效開發的需求。3）公司合理指定的開發方案，保障了供氣與氣田穩產之間的關系。4）西南油氣田將進一步制定合理對策，依托“一區一策”或“一井一策”優化老井開采方案，確保氣田的高質量穩產及地區的天然氣保供。