薩中開發(fā)區(qū)油田地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化措施及潛力分析

張偉

大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠

油田地面系統(tǒng)采取優(yōu)化簡化措施以來，薩中開發(fā)區(qū)地面系統(tǒng)把提質(zhì)增效工作擺在更加突出的位置，摸清地面系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀并深化分析，挖掘優(yōu)化潛力，深化節(jié)能降耗措施，突出效益觀念，立足當(dāng)前，著眼長遠(yuǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃地面工程建設(shè)，產(chǎn)能區(qū)域突出“三優(yōu)一簡”，非產(chǎn)能區(qū)域加大系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整和工藝簡化力度，持續(xù)抓好方案設(shè)計(jì)質(zhì)量，站場規(guī)模得到有效控制，設(shè)施負(fù)荷率有效提升，建設(shè)投資有效降低，提質(zhì)增效工作取得了一定成效。

1 近年來優(yōu)化簡化成果

自“十三五”以來，通過規(guī)模應(yīng)用“三優(yōu)一簡”技術(shù)措施[1]，少建大中型站14 座，利用已建站剩余能力62.16×104t/d，減少占地40×104m2，共計(jì)節(jié)省投資9.87 億元。

（1）地上地下整體優(yōu)化，提高綜合開發(fā)效益。提前介入井位勘查，通過平臺井布置減少占地及管道敷設(shè)等措施，節(jié)省了大量鉆井前期及后期建設(shè)投資，地上地下共同優(yōu)化鉆井井位，共布叢式井平臺715 座，涉及油水井2 442 口，叢式井占比達(dá)82.61%。通過統(tǒng)一部署工藝管廊帶[2]、電力線路和道路，少建工藝管道607 km，減少永久占地159×104m2，減少臨時(shí)占地482×104m2。

（2）地面總體布局優(yōu)化，減少新建站場數(shù)量。通過區(qū)域系統(tǒng)優(yōu)化，平衡區(qū)域負(fù)荷，合并建站，集中建大站，共計(jì)核減放水站1 座、污水站1 座、注入站1 座，合并轉(zhuǎn)油站5 座，污水站能力核減6座，核減污水處理能力3.86×104m3/d，減員62 人，節(jié)電399.9×104kWh/a，節(jié)氣84.3×104m3/a，年節(jié)約運(yùn)行成本850 萬元。

（3）系統(tǒng)剩余能力優(yōu)化[3]，控制新增建設(shè)規(guī)模。通過利用已建站場及計(jì)量間249 座，有效減少了新建站場數(shù)量，相當(dāng)于減少新建站35 座，減少用工280 人，降低了運(yùn)行成本，提高了已建站場的負(fù)荷率?！笆濉敝两窭塾?jì)利用各種油水處理能力62.16×104t/d、供配電能力2.53×104kVA，減少占地40×104m2，節(jié)省投資1.9 億元。2021—2022年產(chǎn)能工程利舊投資統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 2021—2022 年產(chǎn)能工程利舊投資統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of investment in utilization of old production capacity projects from 2021 to 2022

（4）規(guī)模應(yīng)用簡化技術(shù)[4]，降低建設(shè)投資成本。采用干管摻水集油工藝、一泵多井注入、堿表互調(diào)等簡化工藝，應(yīng)用“翼型板”新型填料，共節(jié)省投資約1.1 億元。

（5）問題和建議。通過規(guī)?！叭齼?yōu)一”簡等技術(shù)措施的應(yīng)用[5]，有效的控制了投資成本，提高了油田綜合開發(fā)效益，但在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中出現(xiàn)了以下問題：①掛接流程井井口回壓高，對產(chǎn)量造成一定的影響。部分單井就近搭接至已建的集油、摻水管道上，導(dǎo)致井口回壓升高，加重管線穿孔，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。建議非極特殊情況下，取消就近掛接的建設(shè)方式，直接采用雙管流程或干管流程。②利用井的腐蝕老化管道需加大更換力度。南一區(qū)西東塊產(chǎn)能建設(shè)中，171 口利用井的管道利舊率為93.1%，施工時(shí)發(fā)現(xiàn)很多利用井管道腐蝕十分嚴(yán)重，嚴(yán)重影響新井投產(chǎn)進(jìn)度。建議放寬利用井管道利舊原則，加大更換力度。③部分利舊儲罐在施工改造后無法順利投產(chǎn)。在對中三污、新中一深、中十六聯(lián)污等站的污水沉降罐噴砂除銹過程中，發(fā)現(xiàn)罐底、罐壁滲漏十分嚴(yán)重，無法利舊，影響工程實(shí)施進(jìn)度，建議在產(chǎn)能工程中對運(yùn)行時(shí)限長的儲罐增大更新力度[6]。

2 地面各系統(tǒng)潛力分析

“十四五”后三年共規(guī)劃安排產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目13 項(xiàng)，新鉆油水井1 536 口、基建油水井3 407口，建成產(chǎn)能74.13×104t，薩中開發(fā)區(qū)“十四五”后三年開發(fā)安排統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 薩中開發(fā)區(qū)“十四五”后三年開發(fā)安排統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of development arrangement of Sazhong Development Zone in the last three years of the "14th Five-Year Plan"

（1）凈化油集輸系統(tǒng)。已建東油庫和西部供輸油站2 座油庫。東油庫已建2×104m3浮頂油罐4 座，西部供輸油站已建1×104m3浮頂油罐2 座、2×104m3浮頂油罐1 座；東油庫已建輸油泵6 臺，輸油量4.03×104m3/d；西部供輸油站已建輸油泵3臺，輸油量1.44×104m3/d。自建成西部供輸油站與東油庫的輸油聯(lián)絡(luò)線后，目前已建輸油管道暫不存在低輸量問題，根據(jù)開發(fā)預(yù)測，未來十年凈化油管道能夠滿足開發(fā)需求。

（2）脫水系統(tǒng)。薩中開發(fā)區(qū)水、聚驅(qū)一段游離水脫除器負(fù)荷率適中，三元驅(qū)部分站負(fù)荷率偏低，低負(fù)荷有利于三采復(fù)雜采出液的處理。未來十年，隨產(chǎn)液量上升，水聚驅(qū)游離水脫除負(fù)荷率整體有小幅上升，三元驅(qū)負(fù)荷率下降，已建站能力可以滿足生產(chǎn)需要。薩中開發(fā)區(qū)電脫水器的負(fù)荷率整體處于較低狀態(tài)，但受產(chǎn)能建設(shè)安排影響，不同區(qū)域負(fù)荷變化趨勢不同，局部站場存在高負(fù)荷運(yùn)行問題，從十年產(chǎn)量預(yù)測看，均下降明顯。但由于大部分脫水站之間距離較遠(yuǎn)，優(yōu)化潛力較小，因此脫水站二段系統(tǒng)保持現(xiàn)狀。但可結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，優(yōu)化停運(yùn)部分站內(nèi)設(shè)備，提高系統(tǒng)負(fù)荷率[7]。薩中開發(fā)區(qū)10 座脫水站電脫水器的負(fù)荷率整體處于較低狀態(tài)，從十年產(chǎn)量預(yù)測看，均下降明顯。脫水系統(tǒng)二段電脫水、聚驅(qū)負(fù)荷率預(yù)測見圖1。

圖1 脫水系統(tǒng)二段電脫水、聚驅(qū)負(fù)荷率預(yù)測Fig.1 Prediction of the load rate of electric dehydration and polymer flooding in the second stage of dehydration system

（3）轉(zhuǎn)油系統(tǒng)。薩中開發(fā)區(qū)油氣分離整體負(fù)荷率較為適中，其中水驅(qū)轉(zhuǎn)油站負(fù)荷率稍低。根據(jù)開發(fā)預(yù)測，未來十年水驅(qū)、聚驅(qū)、三元驅(qū)油氣分離負(fù)荷率波動較小。但區(qū)域負(fù)荷不均衡的情況仍然存在，未來將繼續(xù)針對該問題實(shí)施區(qū)域優(yōu)化整合[8]，通過關(guān)停、合并站場，提高區(qū)域整體負(fù)荷率。轉(zhuǎn)油站三合一負(fù)荷率預(yù)測見圖2。

圖2 轉(zhuǎn)油站三合一負(fù)荷率預(yù)測Fig.2 Prediction of the “three-in-one” load rate of oil transfer station

（4）污水系統(tǒng)。38 座普通水驅(qū)污水站平均負(fù)荷率61.64%，27 座深度污水站平均負(fù)荷率57.04%，污水系統(tǒng)剩余能力均可滿足生產(chǎn)需求。根據(jù)預(yù)測，未來十年污水系統(tǒng)整體負(fù)荷率在60%以下，負(fù)荷率偏低。自第一采油廠實(shí)施三采水回注本區(qū)塊后，深度水需求減少，深度站負(fù)荷率將降低到50%左右，尤其是第二、三、四、六作業(yè)區(qū)深度剩余能力較多，優(yōu)化潛力較大[9]。污水系統(tǒng)負(fù)荷率預(yù)測見圖3。

圖3 污水系統(tǒng)負(fù)荷率預(yù)測Fig.3 Load rate prediction of sewage system

（5）注水系統(tǒng)。各系統(tǒng)負(fù)荷率不均，普通水負(fù)荷率低，具有較大優(yōu)化空間。水驅(qū)普通注水系統(tǒng)水驅(qū)控液提效基本結(jié)束，普通水注水站剩余能力較大；水驅(qū)深度注水系統(tǒng)未來十年呈上升趨勢，負(fù)荷率70%以上，較為合理；聚驅(qū)及三元驅(qū)注水系統(tǒng)[10]未來十年負(fù)荷率呈逐年上升趨勢，目前負(fù)荷率略低，將結(jié)合產(chǎn)能，適時(shí)優(yōu)化。注水系統(tǒng)負(fù)荷率預(yù)測如圖4 所示。

圖4 注水系統(tǒng)負(fù)荷率預(yù)測Fig.4 Load rate prediction of water injection system

（6）配制、注入系統(tǒng)。目前配制站整體負(fù)荷偏低，主要是由于各站承擔(dān)多個(gè)區(qū)塊的母液配制任務(wù)，當(dāng)所轄區(qū)塊停注后，配制站負(fù)荷率將下降。根據(jù)未來十年預(yù)測，隨著2023 年中區(qū)西部母液量需求的增加，聚中一配制站將超負(fù)荷運(yùn)行，屆時(shí)將在產(chǎn)能中對其進(jìn)行擴(kuò)建；其他配制站能力均可滿足開發(fā)需求。第一采油廠共有注入站85 座，其中一泵多井工藝61 座，單泵單井工藝20 座，兩種工藝合建4 座。目前整體運(yùn)行良好，注入系統(tǒng)已建能力均能滿足目前生產(chǎn)需要，但是從節(jié)能降耗、后期管理等方面考慮，根據(jù)開發(fā)安排，在產(chǎn)能建設(shè)中改造相關(guān)站，工藝由“單泵單井”改為“一泵多井”配注工藝，以便滿足生產(chǎn)需要。配制系統(tǒng)負(fù)荷率預(yù)測見圖5。

圖5 配制系統(tǒng)負(fù)荷率預(yù)測Fig.5 Load rate prediction of preparation system

3 地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化項(xiàng)目安排

根據(jù)開發(fā)預(yù)測，深入分析各系統(tǒng)存在的問題，運(yùn)用“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、減”等技術(shù)措施?！瓣P(guān)”閉區(qū)域內(nèi)負(fù)荷率低的站場，將其負(fù)荷調(diào)整至周邊站場；“?！钡拓?fù)荷運(yùn)站場內(nèi)多余的處理設(shè)備，提高其負(fù)荷率；實(shí)施區(qū)域優(yōu)化合“并”，將多座站場合并為1 座站場；將高負(fù)荷站場的處理量“轉(zhuǎn)”移至周邊低負(fù)荷站場；“減”少高能耗設(shè)備的運(yùn)行數(shù)量。打破水聚驅(qū)界限，優(yōu)化區(qū)域站場布局，實(shí)施區(qū)域優(yōu)化合并，核減站場能力，提高整體負(fù)荷率。同時(shí)將優(yōu)化合并與更新改造相結(jié)合，降低改造成本，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效?！笆奈濉焙笕甑孛嫦到y(tǒng)優(yōu)化簡化項(xiàng)目計(jì)劃安排見表3。

表3 “十四五”后三年地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化項(xiàng)目計(jì)劃安排Tab.3 Schedule of surface system optimization and simplification projects for the last three years of the "14th Five-Year Plan"

4 結(jié)束語

“十三五”期間，通過地上地下整體優(yōu)化，地面總體布局優(yōu)化，系統(tǒng)剩余能力優(yōu)化，規(guī)模應(yīng)用簡化技術(shù)等技術(shù)手段，少建工藝管道607 km，減少永久占地159×104m2，核減站場3 座，合并轉(zhuǎn)油站5 座，核減污水處理能力3.86×104m3/d，達(dá)到減員62人、年節(jié)電399.9×104kWh，年節(jié)氣84.3×104m3，節(jié)省建設(shè)投資約3 億元的效果，開發(fā)效益有效提高，新建站場數(shù)量、建設(shè)規(guī)模及建設(shè)投資得到有效控制?！笆奈濉焙笕?，薩中開發(fā)區(qū)地面系統(tǒng)的優(yōu)化簡化以區(qū)塊為單位，結(jié)合開發(fā)安排，統(tǒng)籌考慮各系統(tǒng)存在問題，通過運(yùn)用“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、減”等技術(shù)措施，優(yōu)化區(qū)域站場布局，提高整體負(fù)荷率。同時(shí)將優(yōu)化合并與更新改造相結(jié)合，降低改造成本，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。預(yù)計(jì)將核減各類站場14座，減員112 人，節(jié)電3 204×104kWh/a，節(jié)氣1 077.52×104m3/a。