某區塊地面系統建設優化節能方法研究

王博（大慶油田有限責任公司第一采油廠）

2022年開發安排某區塊進行產能建設，涉及轉油站3座，均運行30 a以上，站內設備腐蝕老化嚴重，能耗浪費情況十分突出。為此，規劃通過產能建設，總體優化地面系統建設布局[1]，停運老站，集中建設新站，達到節能、降耗、減員的目的。

1 已建站場能力核實

3座轉油站站內均采用“三合一”處理工藝，摻水、熱洗流程分開[2]，產能建設后，1#轉油站管轄油井220口，計量間13座，2#轉油站管轄油井207口，計量間13座，3#轉油站管轄油井76口，計量間7座。按照凝固點進站[3]，摻水出站溫度55℃，應用PIPEPHASE軟件計算油井平均單井摻水量為0.5 m3/h。此次水驅基建井及聚驅新井的熱洗周期60 d，熱洗強度20 m3/h，已建老井熱洗周期90 d[4]，熱洗強度15 m3/h。產能建設后3座轉油站能力核實情況見表1。

從表1可知，1#轉油站熱洗泵、摻水熱洗加熱爐能力不足，三合一氣液分離處理能力自2024年開始，1臺檢修時將超負荷運行。2#轉油站外輸泵、熱洗泵、摻水熱洗加熱爐能力不足，在1臺三合一檢修時，三合一氣液分離處理能力自2024年開始將超負荷運行。3#轉油站已建設能力均滿足要求，但負荷率過低，優化調整空間大[5]。

2 建設現狀及存在問題

3座轉油站處理后含水油均輸往某聯合站。1#轉油站建于1990年，目前運行32 a，站內加藥裝置、儀表、電氣設施老化、摻水熱洗閥組管道穿孔、熱洗及加藥管網結垢嚴重，三合一內部伴熱管線穿孔等。2#轉油站、3#轉油站站均建于1991年，目前運行31 a，站內容器、加熱爐、變壓器等主要工藝設備和工藝管網及閥門均老化嚴重，主要表現為三合一、除油器內部構件腐蝕變形，加熱爐火管鼓包、開裂多次，燃燒器熄火頻繁、不易點火[6]，摻水熱洗閥組穿孔、熱洗及加藥管網結垢嚴重、工藝閥門關閉不嚴，儀表和電氣設備老化數據傳輸丟失或不顯示，3#轉油站還存在無消防回車場，油、水泵房窗戶不符合防爆要求等問題。

3 站場優化合并方案

3.1 優化合并的提出

根據表1的能力核實預測，1#、2#轉油站能力不足，需要進行擴改建，3#轉油站剩余能力過大，且存在站場老化嚴重的問題，本著提質增效的原則，規劃將3座站優化合并為1座。

表1 產能建設后3座轉油站能力核實情況Tab.1 Capacity verification of three oil transfer stations after capacity construction

3.2 合并站址的選擇

從3座轉油站的區域分布、集輸方向看，合并位置優先選擇某聯合站站內或其周邊，一是與聯合站合并建設，減少管理點、實現集中監控，方便管理。某聯合站站內平面布局緊湊，在符合相關規范的安全距離要求下[7]，脫水站內沒有空間能夠布置合并新站的容器、加熱爐等主要設備。二是在周邊建設，各轉油站來油氣管道共計17條之多，東側緊鄰南北向井排路；聯合站南側距圍墻50 m處有12口油水井集中分布，同時圍墻與油水井之間，與圍墻平行鋪設有35 kV變電站的6條6 kV電力出線轉油站等外輸油、氣管道；聯合站北側分布油水井11口，距離圍墻僅僅滿足安全距離要求。聯合站西側，在躲避開油水井安全距離后，西側北部和南部均有小部分空間可以考慮為本次合建站所用。因此，選擇西側北部為此次合建站位置。新建站位置示意圖見圖1。

圖1 新建站位置示意圖Fig.1 Location of new station

3.3 站場合并建設思路

為減少站間管道調整，規劃3座轉油站取消后，在原站址位置新建閥組間，閥組間接收各計量間來液，匯集后混輸至合并站場，同時接收合并站場提供的摻水、熱洗，在閥組間內分配至各計量間[8]。因此需新建1#、2#、3#閥組間至合建站的集油、摻水和熱洗管道。合并站設計規模上，考慮接收3座站所轄單井全部來液，采用合建站集中供水方式，滿足3座站所轄全部油井的摻水、熱洗。

新建站與某聯合站合并建設后，拆除部分圍墻，形成一個具備采出液氣液分離和提供摻水、熱洗功能的聯合站。合并新建站在設備配置選擇方面，首先充分考慮利用聯合站已建設施。

一是新建站與某聯合站統一集中監控，不再單獨建設控制系統上傳至作業區管理中心，僅設機柜間，將新建站生產數據接入某聯合站已建中控室[9]。

二是經核實，已建采暖系統能力滿足新建站的工藝伴熱需求，新建站采暖系統依托聯合站已建采暖系統，不再單獨設置采暖爐。

三是新建站事故流程依托聯合站脫水部分已建事故罐[10]，不再單獨設置事故排污池。

其次是能力配置上，鑒于新建站的中心位置，分離設備能力適當預留，為后續站場合并創造條件。改造措施及效果統計見表2。

表2 改造措施及效果統計Tab.2 Statistics of transformation measures and effects

3.4 經濟效益

在降投資方面，優化合并總計可減少投資為3 445.5萬元。在降成本方面，預計年節約天然氣消耗49.84×104m3，節電194.35×104kWh，節約運行成本573.5萬元。

4 結論

通過分析可以得出以下結論：一是集輸系統改造應與開發預測充分結合，合理分析已建站場能力，在滿足開發要求的基礎上，優化建設方案。二是改造過程中應充分調研區域建設情況，綜合分析區域內站場負荷，采取區域優化簡化的方式，少建站，建大站；三是在改造思路確定后，應充分結合已建設備設施，依托已建設備剩余能力，避免投資浪費；四是改造方案中應根據數字化建設規定，完善站場數字化建設點位。

該區塊通過以上區域優化簡化措施，在有效的完成了地面站場改造的前提下，節省了大量投資，節約了生產運行成本，減少了崗位員工的勞動強度。