關于石油工程地面工程施工技術的思考

馬新博

延長油田股份有限公司志丹采油廠 陜西延安 717500

石油是推動國家經濟發展的重要化石能源之一，隨著當前國內生產總值的不斷提升，石油工程數量也在持續增多，其中地面工程作為保障石油有序持續開采的基礎工程，需幾何石油工程建設現狀采取合理的施工技術，從而在最大程度上保證地面建設實際效果。當前我國石油地面工程建設中仍存在部分問題，影響油田的實際開發與利用，本文將圍繞石油地面工程現狀，分析施工技術的實踐使用，以此奠定良好的石油開采基礎。

1 石油工程地面工程施工現狀

提升石油開采質量與效率是當前能源領域中的重點問題。在實際的石油開采過程中，除了基礎勘探與開采技術之外，地面工程建設水平也將直接影響石油開采效率。一般情況下，油田地面工程包括土建、儲運、井場地面用電、管線鋪設與油罐建設等項目，隨著當前石油勘探與開采技術的創新發展，加上部分舊油田也重新進行再發掘與應用，相應的地面建設質量也應隨著其他技術的升級改造，而逐漸實現向智能化、數字化方向轉變。而就實際情況來看，目前部分石油工程建設中對地面工程的重視程度不足，地面建設環境不佳，相應配套設施建設難以輔助開采技術的高效運轉，另外由于地面工程施工工期長，施工環境惡劣，導致地面工程實際施工技術的應用效果不佳，存在施工技術落后，現場監督管理不到位的實際問題[1]。因此，針對以上石油工程地面工程的重要作用與施工現狀，未來應重點圍繞地面工程施工匹配性等方面來進行施工技術應用，保證實際地面施工建設效果能夠維持石油開采的順利進行，從而有效提升石油開采效率與質量。

2 石油工程地面工程施工技術

2.1 封閉式施工管理

封閉式施工是針對石油地面建設工程所形成的一種施工管理技術，旨在提升建設效率，加強現場監管，強化對現場施工設備的使用質量，有利于現場的施工布置與管理。首先是加強對施工設備的操作管理，協同施工部門建設形成設備操作規程與方案，基于現場引入設備的實際情況保證施工人員切實按照規定流程進行操作，要求施工人員掌握施工設備的使用方法與注意事項，在最大程度上發揮施工設備的使用價值。在按照施工計劃順利完成地面建設之后，相關管理人員需對施工設備實施封閉管理，禁止擅自使用或挪動設備。其次，結合石油開采要求與地面建設環境，探索研發新型施工技術，在此過程中需重點注意施工技術環保性、可操作性、效率性的統一，比如引進油水分離技術，通過合理操作油氣混合輸入泵來保證預期效果，發揮封閉式管理的整體價值[2]。

2.2 智能化數字化施工技術

隨著石油工程智能化建設發展速度的穩步提升，智能化數字化施工場景在地面工程建設中發揮了重要價值，目前各大石油工程地面工程建設均采用智能化自動施工技術，以此減少人工操作失誤，提升施工建設效率。地面工程智能化建設施工的主要內容包括數字化建設、網絡建設與數據資源建設，整體思路為開發物聯網建設，結合傳感器、遠程終端設施、PLC 系統，實現對站場、管道等部門內容與數據的采集，實現對操作設備的遠程控制。以物聯網建設施工為例，可將其運用到地面站庫、配水間、集油閥組間的建設中，在站庫施工方面，通過對注水站與注聚站的數字化房改造升級，實現數據信息自動化采集，對建設工程進行可視化監控，聯合設備報警裝置與安全裝置，保證施工設備的安全穩定使用[3]。在配水間建設施工當中，數字化智能化技術主要運用在施工調試等方面，以實時獲取注水壓力與流量數據，方便開展后續的施工組織操作。在集油閥組間方面，充分借助自動化控制的優勢，來實現對出油壓力、溫度與流量的控制，以報警裝置獲取設備異常信息，方便施工人員及時快速地進行設備調整。除此之外，在地面建設工程的眾多環節中，都可引入智能化機械操作來提升施工效率，比如智能自動焊接技術，僅需少量施工人員即可完成多處施工焊接操作，減少焊接中容易出現的安全問題[4]。

2.3 綠色節能技術

在可持續發展觀與生態建設政策環境下，保護施工地生態環境，成為新時代石油工程建設的重點。當前大部分石油工程都以綠色油井鉆探為目標實現對油井開采技術的綠色升級，以此實現資源利用效率最大化，在此過程中，石油地面建設工程同樣應當配合綠色開采技術，實施綠色施工技術，優化資源配置。首先對地面建設施工進行耗能分析，比如油氣集輸系統轉油站與脫水站中的生產耗氣、油田注水、集輸、線路耗電等。其次，在充分探究產生高耗能施工環節的基礎上，對原有施工工藝進行改造升級，下面介紹幾種現代化石油地面工程綠色施工技術：一是不加熱集輸施工技術，當前大部分油田處于高含水后期開發階段，其含水率較高，在實施加熱輸送施工的過程中，會降低原油黏度，在這樣的情況下，可采用不加熱集輸施工技術，降低供熱環節中的燃氣損耗，達到節省資源的目的[5]。不加熱集輸施工技術包括單管深埋集油技術、從式井干管技術、單管通球施工技術、采出液處理技術等，以單管深埋集油施工為例，適用場景為多井串聯進入集油閥組間，管線離地面距離2m，處于凍土之下，將采暖管道建設到轉油站與集油閥組間，能夠維持原有的閥組間采暖功能，同時確保集油干線運輸，減少電能消耗。二是注水節能施工技術，以提升注水泵效率與對應管網效率的方法達到節能目的，通常采用變頻技術、前置泵變頻技術、注水泵涂膜技術來實現，以變頻技術為例，一般以調整注水泵轉速來改變其運轉參數，將其放置于合適的工作位置，結合不同場景下的流量與功率需求，有效改變泵管壓差，減少電能消耗。三是綜合節電技術，主要是優化電網結構，結合電網無負荷實際情況來實現無功補償，根據油田運行的實際需求選擇更加合理的電網結構，改變傳統電網結構與運行方式長期保持不變的局面，降低電網損耗達到節能目的。最后是綠色施工技術管理，旨在優化施工組織方案，實現施工過程中的資源優化配置，節省工程原材料，減少建設垃圾與生活垃圾的排放，起到優化施工環境，減少資源浪費的實際效果。

2.4 管道防腐施工技術

油氣管線是油田地面工程建設中的重要組成部分，除了需要按照既定施工組織計劃完成管線鋪設之外，根據現場實際施工情況進行管道防腐施工也至關重要，能夠有效延長管道使用壽命，保證油田開采的順利進行。常見的管道防腐蝕施工技術，主要依靠覆蓋防腐涂料的方法進行防腐處理，一般包括石油瀝青、聚乙烯、聚丙烯等涂料，但隨著油田開采進度的持續加快，管道環境將更加惡劣，含水量較高，因此在管道施工當中，必須從長遠角度考慮，將未來油田開采進度與當下管道防腐緊密聯系起來，下面介紹幾種常見的管道防腐施工技術。首先是電化學防腐技術，主要利用外部電流促進管道金屬腐蝕電位的轉變減少外部環境對管道的腐蝕，在實際施工操作中，可采取這樣兩種方式，一是借助負電位技術化解腐蝕作用，二是在容易腐蝕的管道表面加設一層金屬層，保護管道金屬陰極，同樣也可以將管道金屬與陽極進行連接，依靠金屬離子的電化學反應來有效控制腐蝕程度[6]。其次是陰極防腐技術，該技術主要是為了彌補電化學防腐技術所產生的不足，在電解質變化的影響下會在管道內生成部分堿性物質，加速管道腐蝕，因此需要在實際施工中，在管道外加設電流來轉變電解質正負極，抑制堿性物質離子的生成，提升電化學防腐施工技術的實際效果，延長管道壽命。

2.5 計量技術

計量技術是保證油田地面工程標準化施工的重要技術，不但可保證施工技術按照既定施工技術順利進行，同時也可使整體的地面工程建設施工形成流程化組織化，優化資源配置，提升施工效率。從上述介紹中可以知道，石油地面工程建設組成部分眾多，相應的施工技術比較煩瑣復雜，加上現場施工環境的影響，導致現場施工往往難以標準化進行，最終影響建設工程的整體質量，因此進入計量施工技術，可使計量設備本身價值得到最大程度發揮。比如施工現場存在多種計量設備，這些設備具有體積小、安裝方便等實際特征，具有較強的適應性，計量技術的引進，不僅可幫助計量設備順利安裝施工，同時也能運用到后續的維修處理施工環境，進一步提升地面工程施工質量。

3 石油工程地面工程施工技術質量控制

施工技術的整體質量需要結合現場實際情況進行嚴格把控，其質量控制要點體現在這樣幾個方面：首先是制定完善合理的施工組織設計，地面工程通常規模較大，施工組成部分眾多，惡劣復雜的施工環境往往會影響施工技術質量，以此，需結合油田開采情況與地面建設環境，設計出合理的施工組織方案，圍繞因地制宜，分類進行的原則，開展標準化施工設計工作，比如進行站外系統與大中型站場標準化設計，通過劃分站場規模，描述站場工藝，實現標準化設計現場應用。尤其針對產能建設與站場改擴建項目建設，應更加突出施工標準化組織設計，提升施工效率與質量。其次，控制施工現場設備材料與施工進度，原材料與設備質量直接決定了施工質量，在材料設備進場環節當中，需嚴格審查材料設備質量，進行現場抽檢，實現材料設備的質量把控。另外，考慮到地面工程現場環境復雜，施工進度往往難以把控，因此需制定精細化的施工進度計劃，并將其落實到施工現場的方方面面，實現質量與進度的協同進行[7]。最后，加強現場的施工技術質量監督，為防止出現由于施工人員未按照施工計劃進行施工操作，導致施工風險出現的現象，或由于地面建設工程環境影響，導致既定施工計劃難以高質量實施的現象出現，應加強現場施工技術質量控制，要求提升施工人員整體素養，按照施工組織計劃與流程開展施工操作，現場監督管理人員應結合現場情況，制定應急施工預案，在出現緊急情況下快速反應，強化施工質量控制，減少施工安全與質量問題的出現。

4 結語

石油工程地面工程建設施工，直接關系到后續石油開采的順利進行，其施工技術的應用，更加決定了地面工程建設效率與質量。因此，應結合地面工程環境的實際情況與既定建設目標，制定科學合理的施工計劃，嚴格控制各個施工環節，同時為加快效率，減少人工施工操作失誤，提升建設效益，應結合石油開采的現代化智能化進程，強化數字化、智能化、綠色節能技能在實際施工中的應用，從而為石油開采奠定良好的地面工程基礎，促進行業發展。