新疆油田烏33井區(qū)地面工程產(chǎn)能建設(shè)方案研究

袁亮，廖濤，何馮清，孫強

新疆油田公司工程技術(shù)研究院，新疆克拉瑪依834000

新疆油田烏33井區(qū)地面工程產(chǎn)能建設(shè)方案研究

袁亮，廖濤，何馮清，孫強

新疆油田公司工程技術(shù)研究院，新疆克拉瑪依834000

針對新疆油田烏33井區(qū)2013年產(chǎn)能建設(shè)存在的諸多問題，統(tǒng)籌考慮地質(zhì)開發(fā)與地面工程建設(shè)，以優(yōu)化簡化為手段，以降低建設(shè)投資、節(jié)約運行成本為目的，編制該井區(qū)地面工程產(chǎn)能建設(shè)方案。在該方案的編制中采用了“優(yōu)化整體布局、優(yōu)化集輸設(shè)計、優(yōu)化注水方式、優(yōu)化油氣轉(zhuǎn)輸方式”以及“地面地下一體化、能力平衡整體化、工藝技術(shù)簡單化、工藝設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化”的“四優(yōu)”、“四化”措施，該方案的實施降低了烏33井區(qū)2013年地面工程產(chǎn)能建設(shè)投資，提高了開發(fā)效益。

新疆油田；地面工程建設(shè)；產(chǎn)能建設(shè)；優(yōu)化；標(biāo)準(zhǔn)化

0 引言

近年來，國內(nèi)各大油田以優(yōu)化簡化為基礎(chǔ)，在地面工程建設(shè)方面做了大量的工作[1-3]，在生產(chǎn)實踐中，通過科技攻關(guān)，開創(chuàng)了適合不同產(chǎn)油氣區(qū)塊的生產(chǎn)和管理模式[4-7]。新疆油田公司針對烏爾禾油田33井區(qū)（以下簡稱烏33井區(qū)）復(fù)雜的地理環(huán)境、不利的開發(fā)條件，在2013年產(chǎn)能建設(shè)過程中采取了一系列的優(yōu)化簡化措施，保證了該區(qū)塊地面工程建設(shè)的順利進行和油氣開發(fā)的高效運行，成效顯著。

1 烏33井區(qū)概況

1.1 開發(fā)簡況

烏33井區(qū)地處準(zhǔn)噶爾盆地西北邊緣，井區(qū)西南部為農(nóng)田和村舍，東北部為風(fēng)蝕雅丹地貌——魔鬼城風(fēng)景區(qū)。2009年對烏33井區(qū)的北部區(qū)域?qū)嵤┏白⑺_發(fā)試驗，取得較好效果。2013年對該井區(qū)進行規(guī)模性開發(fā)。

1.2 產(chǎn)能建設(shè)特點

由于烏33井區(qū)特定的地理位置和特殊的油品性質(zhì)，該井區(qū)的產(chǎn)能建設(shè)方案設(shè)計比常規(guī)優(yōu)化設(shè)計要更加復(fù)雜，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）井區(qū)地處魔鬼城風(fēng)景區(qū)，地面建筑物應(yīng)在保證功能需求的前提下，注重造型設(shè)計，同時對相關(guān)站點進行必要的美化，為魔鬼城增添新的色彩，力爭做到地面設(shè)施與風(fēng)景區(qū)和諧一致。

（2）井區(qū)地表50%以上地區(qū)為農(nóng)田和村舍，整體地形復(fù)雜，地下水位較高（一般在地表以下1.5 m左右），布井、布站方式和集輸管道走向選擇的復(fù)雜性較高。

（3）井區(qū)原油低溫黏度較高，伴生氣含量豐富，部分單井回壓較高（已超過1.5 MPa），此外，油井熱洗返排液溫度達100℃以上，油氣集輸難度進一步增大。

2 地面建設(shè)優(yōu)化設(shè)計

在2013年烏33井區(qū)產(chǎn)能建設(shè)地面工藝設(shè)計中，統(tǒng)籌考慮油水井開發(fā)部署與地面建設(shè)，按照“全流程密閉，降低損耗；全系統(tǒng)優(yōu)化，降低成本；全過程簡化，降低投資”的設(shè)計思想，根據(jù)該井區(qū)井場、計量站以及系統(tǒng)配套設(shè)施的特點，開展優(yōu)化簡化工作，充分采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，形成了一整套技術(shù)先進、適合烏爾禾油田滾動開發(fā)建設(shè)特點的地面工程建設(shè)技術(shù)方案。

2.1 優(yōu)化整體布局

2.1.1 地面地下一體化

烏33井區(qū)原開發(fā)方案部署開發(fā)井125口，建產(chǎn)能6.85萬t/a。由于烏33井區(qū)地形地貌的特殊性，無法在原設(shè)計井位實施直井方式。為了提高油田綜合開發(fā)效益，選取地面地下一體化方案，采用直井、叢式井聯(lián)合鉆井方式，布井139口，建產(chǎn)能9.5萬t/a，形成18座叢式井平臺，與鉆直井相比，減少占地2.6萬m2，增加產(chǎn)能2.65萬t/a，百萬噸產(chǎn)能地面建設(shè)總投資節(jié)省約7 100萬元。

2.1.2 能力平衡整體化

2013年烏爾禾油田產(chǎn)能建設(shè)主要包括烏5和烏33井區(qū)，方案設(shè)計統(tǒng)籌考慮烏爾禾油田所轄的烏5、烏33、烏27、烏35、烏36、風(fēng)南2等井區(qū)的稀油開發(fā)，對油氣接轉(zhuǎn)和原油處理、污水處理設(shè)施、原油儲運規(guī)模，以及天然氣輸配、給排水消防、供電、通訊、道路、基地配套建設(shè)等配套工程進行整體平衡分析，避免重復(fù)建設(shè)，確保區(qū)域地面工程及系統(tǒng)工程的合理性，具體平衡分析見表1。

表1 烏爾禾油田地面工程系統(tǒng)能力平衡分析

由表1可看出，2013年產(chǎn)能建設(shè)注水系統(tǒng)能力不足，需要擴建，其他系統(tǒng)可依托已建工程設(shè)施。

2.2 優(yōu)化集輸設(shè)計

2.2.1 優(yōu)化集輸參數(shù)

烏33井區(qū)開發(fā)時，由于冬季井口油溫過低（約8℃），原油黏度變大，摩阻增加，導(dǎo)致8口采油井井口回壓過高。為避免此問題再次出現(xiàn)，在部分井井口設(shè)置管道加熱器，采用加熱輸送工藝，其余井則采用常溫輸送工藝[8]。

集輸工藝參數(shù)：遠端采油井口回壓≤1.5 MPa；單井井口油溫控制在30～35℃（加熱輸送工藝）；遠端計量站回壓≤1.2 MPa。

是否需要設(shè)置管道加熱器應(yīng)通過下述方法確定。根據(jù)該井區(qū)當(dāng)前井網(wǎng)及實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立管網(wǎng)仿真模擬計算模型（見圖1），將新井?dāng)?shù)據(jù)接入模型，計算新井接入后各計量站的壓力，然后結(jié)合單井回壓≤1.5 MPa的條件，確定各站所轄單井常溫輸送允許的最大單井管道長度，具體計算結(jié)果見表2。

由表2可知各站常溫輸送的允許最大單井管道長度，若實際的單井管道長度超過允許最大單井管道長度，即需配加熱器。需配加熱器的井號見表3，由表3可以看出，烏33井區(qū)2013年產(chǎn)能建設(shè)5個計量站所轄的22口油井需進行加熱集輸。

圖1 新井接入后各計量站水力熱力計算模型示意

表2 烏33井區(qū)油井常溫輸送允許的最大單井管道長度

表3 烏33井區(qū)配管道加熱器新井井號

2.2.2 優(yōu)化單井管道

2012年烏33井區(qū)新投油井11口，均采用普通柔性復(fù)合管，其中兩口井在投產(chǎn)3個月后分別發(fā)生了管道破漏。經(jīng)分析主要由于該區(qū)油井熱洗返排液溫度超過100℃，普通柔性復(fù)合管不能滿足該工況要求，因此，兼顧該井區(qū)高熱洗溫度、高地下水位特點，單井管道選用耐溫110℃新型柔性復(fù)合管。

2.3 簡化集油、計量方式

該井區(qū)采用多油井集中設(shè)置分離器、計量橇，由于烏爾禾油田2013年產(chǎn)能主要以叢式井平臺為主，因此，考慮最短計量周期為3天，10～12口井設(shè)置1個多通閥橇，并配套雙容積計量裝置。單井油氣集中輸至多通閥橇，需要計量的井通過多通閥倒進雙容積計量橇，定時計量單井的產(chǎn)液、產(chǎn)氣量。目前新疆油田采用的多通閥橇計量設(shè)施為雙容積計量橇。

該工藝采用橇裝模塊，生產(chǎn)安裝方便，技術(shù)成熟可靠，計量誤差小，可滿足單井產(chǎn)液產(chǎn)氣量計量的技術(shù)要求；另一方面占地面積較少，不需要建設(shè)多余的設(shè)施，最大程度地簡化油區(qū)工程建設(shè)量，減少投資，符合風(fēng)景區(qū)地面工程建設(shè)的總體要求。

2.4 優(yōu)化注水方式

已建注水井采用單井井口恒流配水計量工藝，不設(shè)配水間，單井管道直接與注水干、支線串接、T接的注水工藝流程。該流程管理點分散，不便于注水系統(tǒng)統(tǒng)一管理。2013年新建注水井除2口邊遠井采用原配水模式，其余井均考慮新建標(biāo)準(zhǔn)化配水橇，采用單干管多井配水流程，在配水橇內(nèi)采用恒流配水工藝進行單井配水和計量。

2.5 優(yōu)化油氣轉(zhuǎn)輸方式

油氣集輸采用單井油氣混輸進轉(zhuǎn)油站、集中混輸泵升壓進原油處理站的三級布站工藝，即：采油井口→計量管匯點→烏33接轉(zhuǎn)站→烏爾禾原油處理站。

由于滾動開發(fā)的影響，烏33井區(qū)氣油比在實際開發(fā)生產(chǎn)中由原設(shè)計的46 m3/t上升到185 m3/t，目前實際產(chǎn)氣量為7.1～7.7萬m3/d，產(chǎn)液量474 t/d，產(chǎn)油量382 t/d，含水率15%，是原設(shè)計產(chǎn)氣峰值1.69萬m3/d的4.2倍以上，造成混輸泵無法正常運行。因此，考慮將油氣混輸工藝改造為油氣分輸工藝，分出的低氣油比的含水原油通過混輸泵外輸至烏爾禾稀油處理站，分出的天然氣通過管道外輸。

3 地面工藝優(yōu)化簡化設(shè)計效果

3.1 降低工程投資和運行費用

（1）地面地下一體化，優(yōu)化布局，簡化布站，使占地面積減少2.6萬m2，并且新建標(biāo)準(zhǔn)化計量站減少2座，集油管道減少1.18 km，節(jié)約投資187萬元。

（2）注水管網(wǎng)工藝優(yōu)化，將每個注水單井設(shè)置一個管理點，改為總共設(shè)8個集中管理點，減少工作人員2名，節(jié)省人員直接費用30萬元/a。

（3）優(yōu)化油氣轉(zhuǎn)輸工藝，節(jié)省電費20萬元/a。

3.2 社會、經(jīng)濟效益顯著

（1）油區(qū)電纜采用埋地的敷設(shè)方式與魔鬼城風(fēng)景區(qū)和諧一致，叢式井平臺與標(biāo)準(zhǔn)化橇裝站為魔鬼城又增添了一道風(fēng)景線。

（2）油氣全密閉集輸最大限度減少環(huán)境污染，降低油氣損耗。

（3）采用新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)，簡化了流程，創(chuàng)新了管理模式，減輕了工人勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。

（4）新型耐高溫柔性復(fù)合管的應(yīng)用，大幅度延長管道使用壽命，降低管道破漏事故的發(fā)生。

3.3 推廣應(yīng)用前景廣闊

（1）烏33井區(qū)統(tǒng)籌考慮地面地下的開發(fā)模式，有利于節(jié)省油田開發(fā)總體投資，能夠充分利用已建地面設(shè)施能力，大幅度提高地面工程建設(shè)方案與現(xiàn)場實施的符合率。

（2）烏33井區(qū)油氣集輸、計量、注水工藝等技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計在新疆油田的大力推廣，將有利于提高油田開發(fā)的整體效益。

4 結(jié)束語

按照中國石油“優(yōu)化方案，簡化流程，提高效率，節(jié)省投資”的工作目標(biāo)，烏33井區(qū)地面工程建設(shè)通過優(yōu)化簡化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，縮短了工程建設(shè)周期，降低了工程投資和運行費用，確保了油田安全環(huán)保低能耗生產(chǎn)，為其他滾動開發(fā)油田的建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計提供了寶貴的經(jīng)驗。

[1]湯林，白曉東，孫鐵民.油氣田地面工程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的實踐與發(fā)展[J].石油規(guī)劃設(shè)計，2009，20（2）：1-3.

[2]吳國平，任仕剛.江漢油區(qū)集輸?shù)孛婀こ探ㄔO(shè)分析[J].江漢石油科技，2008，18（1）：62-66.

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[8]李虞庚，苗承武，金燕凱.油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，1995.

Research on Surface Engineering Productivity Construction Scheme of Wu 33 WellBlock in Xinjiang Oilfield

Yuan Liang，Liao Tao，He Fengqing，Sun Qiang
Engineering Technology Research Institute of Xinjiang Oilfield Company，Kelamayi834000，China

Aimed at the problems of production capacity construction of Wu 33 wellblock in Xinjiang Oilfield in 2013，the surface engineering production capacity construction scheme was compiled，which considered the geological development and surface engineering construction.This scheme was simplified and optimized to reduce the construction investment and saving operating costs.The“Four Optimizations”（i.e.overall layout optimization，gathering design optimization，water injection mode optimization and oil and gas transportation mode optimization）and the“Four Innovations”（i.e.surface and underground integration，capacity balance integration，process technology simplification and process equipment standardization）were used in the scheme compilation.Because of the scheme implementation，the surface engineering investment of production capacity construction in Wu 33 well block in 2013 was reduced，and the development benefit was improved.

Xinjiang oilfield；surface engineering construction；productivity capacity construction；optimization；standardization

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.01.002

袁亮（1982-），男，遼寧營口人，2009年畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣儲運專業(yè)，碩士，現(xiàn)從事油氣田地面工程建設(shè)研究工作。

2014-07-21