塔里木油田地面建設“十三五”回顧和“十四五”展望

嚴東寅，成婷婷，劉百春，蔣余巍，陳亞兵(.中國石油塔里木油田公司，新疆 庫爾勒 84000；2.中國石油天然氣股份有限公司規劃總院，北京 00083)

0 引言

塔里木油田位于中國油氣資源最大的盆地之一—塔里木盆地，經過30年的發展，目前已開發奧陶、志留、石炭等11套含油氣層系，建設輪南、塔中、哈得、哈拉哈塘等13個油田，投入開發克拉2、牙哈、桑吉等11個氣田，油氣產量當量從1989年的3萬噸，提高到2019年近2 900萬噸，增幅近千倍。同時，塔里木油田作為國內第三大油氣田和西氣東輸主力氣源地，集油氣勘探開發、煉油化工、油氣銷售等上下游一體化業務，是我國重要的油氣生產基地[1]。

“十四五”期間，為深入貫徹落實習近平總書記關于“提升國內油氣勘探開發力度，努力保障國家能源安全”的重要批示精神和中國石油集團“加快塔里木盆地油氣勘探”的指示，塔里木油田將持續提升油氣產量。然而，國際油價將依舊處在低位，油氣田地面建設也面臨著老化以及更加嚴格的安全環保要求，為此，必須全方位、全過程、全要素降本增效[2-4]。本文通過回顧塔里木油田“十三五”期間的建設成果，總結現存的技術難點與挑戰[5-8]，并對“十四五”期間塔里木油田在新油氣田效益建產、老油氣田滾動開發及提質增效改造、儲運及配套公用系統完善等方向的地面工程建設進行整體規劃分析，旨在提升系統整體效率，保障油田公司“十四五”末期目標任務的順利實現。

1 “十三五”期間地面系統取得的經驗成果

“十三五”期間，塔里木油田地面系統克服上產節奏快、流體組分復雜、腐蝕環境苛刻、安全環保壓力大等問題，通過創新建產模式、持續技術攻關、推行綠色環保技術，建成2大主力上產區域；完成6項重點工程建設；攻關形成2大技術系列；建立1套完整性管理體系。

1.1 形成適用于塔里木油田特色的地面快速建產模式

傳統地面配套建產模式，無法滿足塔里木油田快速上產需求，通過不斷摸索總結設計、建設經驗，以“地面地下一體化”為指導，形成“骨架先行，區塊接入、互連互通，互為備用”的建產模式。采用這種模式，碳酸鹽巖油田基本形成了“魚刺”骨架格局，格局有三個特點：一是按區布站，庫車山前天然氣產能區塊采用長條形圈閉設計枝狀管網，圓形圈閉設計枝狀或輻射管網，塔河南岸原油產能區塊按縫布井規律，干線斜插縫洞帶，支線與縫洞帶平行重合建設骨架管網；二是計轉站標準化、撬裝化；三是計轉站集油半徑在6 km以內。實現了上產區塊產能快速釋放，在庫車山前建成以常規氣田為中心的主力上產區域，在塔河南建成以哈一聯為輕質油處理中心的主力上產區域。

1.2 全面應用“五化”成果，助力油氣田快速建產

“五化”包括：標準化設計(標準模塊、定型模塊)、工廠化預制(深化圖紙、合理布置)、模塊化施工(批量預制、現場組裝)、規模化采購(集中招標、批量供應)、信息化管理(數據采集、三維設計)?！笆濉逼陂g，塔里木油田全面應用“五化”成果，采用“標準化設計+工廠化預制+現場組合安裝”的一體化設計建設管理模式，形成8大類42種一體化集成裝置，2019年實施常規中小型站場20座，設計周期縮短30%，供貨周期縮短15～25 天，施工周期縮短10%～20%。

1.3 形成高溫高壓氣田復雜組分處理和優質資源利用技術系列

針對庫車山前井流物因高含固體雜質導致外輸產品氣不達標的情況，“十三五”期間，形成4項脫固體雜質技術系列，對天然氣采用低溫分離法或低溫分離加化學反應吸附法；對地面處理工藝中的乙二醇采用四級液相物理沉降加氣相化學吸附法；對采出水采用絮凝加吸附處理法，滿足了處理氣達標的要求。同時，初步形成“氣提+化學吸附”的凝析油深度脫固體雜質工藝，完成了脫固體雜質劑性能評價和現場小試。

針對氣田原料氣因技術過程中析蠟導致裝置不能連續生產的問題，通過對蠟堵機理的研究，深化蠟組分認識，創新形成注烴溶蠟工藝技術。

為深度回收凝析氣田外輸氣高附加值產品，從產品收率、工藝可靠性等方面展開研究，創新磁力式透平膨脹制冷+DHX回收工藝，建成國內規模最大的輕烴深度回收裝置，C3回收率達到96%以上。

1.4 形成碳酸鹽巖油氣藏高效開發地面工程技術系列

首先，攻關形成碳酸鹽巖油氣田地面工藝技術。碳酸鹽巖油氣田存在高低壓井并存、管道輸送硫化氫析出等問題，“十三五”期間，塔里木油田總結上百口碳酸鹽巖單井生產規律，開展輕質油脫水試驗，創新了超深度脫水、原穩氣提脫硫等7項工藝技術，并應用于工程實際，提高低壓井產量，實現原油、凝析油分質分輸。集成配套碳酸鹽巖油氣藏非金屬管應用技術，可縮減回收施工時間80%，降低建設投資，從源頭解決管線安全運行問題。

1.5 建立完整性技術體系，全面提升油田完整性管理技術水平

安全環保政策法規日益趨嚴，油田對完整性技術需求日益迫切，根據塔里木油田特點，以風險管控為主線，以“五個一致、七個統一”為目標，按照“促進融合管理、保持相對獨立”的工作原則和“三步走”的思路與QHSE體系融合，結合基礎理論建立了管道和站場完整性管理手冊，填補了油氣田完整性管理體系化的空白。同時，在建設期新增五個完整性控制節點，配套五專文件，保障了地面工程項目設計階段“優生”、建設階段“優育”；對高后果區的管道建立7套定性或半定量管道風險評價模型，開展雙高管道識別，開發管道風險評價軟件，管道失效率下降72.4%。完整性體系的建立，為地面系統風險受控、降本增效奠定扎實的基礎。

2 面臨的形勢與挑戰

塔里木油田總體生產管理控制指標較好，多項指標處于中石油先進水平，但面對“決勝3 000萬，突破3 500萬、瞄準4 000萬”的目標，其地面工程的建設也面臨著諸多挑戰。

一是地面工程建設速度不適應油田發展需求。新油氣田上產區塊可依托的已建地面配套骨架工程不完善，未能形成配合鉆井部署的管網、道路、電力和通訊等工程存在原油拉運、天然氣放空的現象。隨著天然氣產量增大，后期富氣產量快速上漲，天然氣加工處理能力不足。已開發老油氣田，投產運行時間長，地面設備設施出現老化現象，系統負荷率低，亟需優化調整，升級改造。隨著勘探開發的深入，采出水量快速上升，已建水處理設施、回注井能力不足，同時，含水量高加劇了腐蝕速度，管道設備安全存在威脅。

二是油田數字化建設不適應智慧油田要求。油田信息自動化管理與油田發展不適應，油田信息化系統功能作用發揮與油田生產管理不適應。

三是復雜井流物處理工藝不完善。隨著油氣田的不斷開發，氣田井流物物性越發復雜，氣田井流物蠟組分布寬，且主要為正構烷烴(含量為72%)。個別氣井井流物中蠟的主要成分為聯苯(含量為94%)，物性差異大，不能用同一工藝解決蠟堵問題。

四是抗風險能力有待提升。塔里木油田的儲罐分布較為集中，凈化原油及凝析油罐容不足，生產調節能力較差，計量交接界面及職責劃分不清，并且設備和集輸管線的選材未完全適應超高超深油氣藏物性處理的需要。

3 “十四五”地面系統建設展望

基于“十三五”取得的成果和經驗，結合新形勢的要求、地面工程現狀和持續穩定發展的需要，塔里木油田以高質量發展和穩健發展為原則，堅持問題導向，以經濟效益為中心，全面提高地面系統的適應性和保障能力，力爭在2025年，提升集輸系統密閉率至95%，脫水站負荷率至70%，油田站場數字化覆蓋率至100%。

3.1 原油及天然氣開發形勢

原油開發突出“一穩三增長”，在“十四五”期間原油產量基本保持穩定，凝析油產量保持上升趨勢。碎屑巖黑油通過穩老區、動用難采儲量、滾動開發等保持產量；加深斷控理論研究，加快三維地震資料采集處理，突出哈拉哈塘塔河南上產，使碳酸鹽巖產量不斷提升；加快克拉蘇整體地面骨架工程的建設，突出庫車西部凝析油增產工程；加快乙烷項目建設及投產，提高液體產品產量。天然氣開發力推“一穩兩快上”，在“十四五”期間保持天然氣產量逐年上升，庫車地區成為天然氣主力上產區塊。對已開發氣田構建合理開發秩序，均衡開采，控制含水上升，實現精細高效開發；加快新區評價，強化井位部署，加快產能建設，強化生產組織，大力推行標準化、撬裝化；按照勘探開發一體化的思路，緊密跟蹤勘探進展，提高圈閉鉆探成功率、圈閉資源轉化率、開發動用率。

3.2 油氣田數字化建設和精益生產

塔里木油田信息化和數字化建設經歷了單機應用、分散建設、集中建設、集成應用，基本實現了數字化油田初級階段目標，正在開展共享服務建設，邁向數字化油田高級階段?！笆奈濉逼陂g，應全面推進智能化油田建設，首先，抓好頂層設計，大力推廣電子巡檢、遠程管控、自動采集、智能分析等信息化技術，全力推動物聯網、大數據條件下生產組織方式、管理運行方式變革，逐步實現井站一體化管理、生產智能化管控。在數字化油田建設頂層設計框架下，積極推廣地面工程管理領域云計算、大數據、人工智能等信息技術，持續推動與生產經營的深度融合，轉變管控模式和生產組織方式，以國際先進油公司為標桿，推進世界一流現代化油氣田的建設。

3.3 地面工程技術攻關

塔里木油田油氣藏類型復雜，井流物高溫高壓，高含H2S、CO2、Cl-等易造成管道與設備腐蝕的組分以及固體雜質、蠟等復雜組分，使得處理工藝復雜多樣，生產過程中物性變化快，給油氣田地面工程建設帶來巨大挑戰，基于此，“十四五”期間部署三大技術群，攻關11項重點技術。

3.3.1 工藝優化簡化提質提效技術

第一個是油氣水脫固體雜質處理關鍵技術，通過對前置脫固體雜質、防固體雜質涂層等8方面的研究，形成完善的脫固體雜質技術系列；第二個是天然氣高效脫蠟除砂技術，通過對高效注油溶蠟、除砂工藝等5項內容的研究降低脫蠟成本；第三個是油氣田深度脫硫提質技術，通過對原油藥劑脫硫、輕烴液化氣有機硫脫出等4方面的研究，攻克液相脫硫技術難題，全面提升外銷產品質量。

3.3.2 油氣復雜組分處理關鍵技術

第一個是油氣集輸處理提質提效關鍵技術，根據塔里木油田特殊的油氣性質，對超長距離油氣輸送、原油不加熱集輸、含蠟原油降粘、稠油防控等涉及提質增效方面的技術進行專項攻關；第二個是注水注氣及儲氣庫地面配套技術；第三個是高附加值產品高效回收利用技術；第四個是油氣工藝全流程標準化、橇裝化技術。

3.3.3 管道和站場完整性提升技術

包括完整性數據采集與分析技術、完整性評價與維修維護技術、苛刻介質工況設計選材技術、內外防腐屏障優化提效技術4部分，通過攻關各個環節的完整性管理存在的問題和關鍵技術，實現油田公司管道和站場全覆蓋，進一步降低管道的失效率，保障地面系統安全平穩運行。

4 結語

塔里木油田地面工程將朝著工藝系列化、裝備大型化、建設效益化、運維智慧化的方向發展，及時運用多種手段解決已有的問題，同時更關注油氣管網系統在全空間范圍、全生命周期內的運行優化和本質安全提升，圍繞“優質高效、智慧油田、綠色礦山、可持續發展”四大核心，完善學科體系和人才梯隊建設，加強核心技術自主創新，有效支撐主營業務發展。