東風(fēng)港油區(qū)管輸方案初步論證

王文奇

摘要：研究論證東風(fēng)港油區(qū)單井拉油轉(zhuǎn)管輸方案的可行性。對(duì)技術(shù)可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)合理性方面進(jìn)行論證。方案結(jié)合單井液量預(yù)測(cè)及地方建設(shè)規(guī)劃，在保證原油生產(chǎn)的正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，最大限度降低工程投資，達(dá)到降低成本，增加效益的目的。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)尉?管輸;可行性

前言

東風(fēng)港油區(qū)所轄油井全部采用單井拉油的方式生產(chǎn)，運(yùn)行成本較高。結(jié)合油田優(yōu)化單拉井管理、消除單拉井生產(chǎn)運(yùn)輸隱患、提升生產(chǎn)運(yùn)行效益的總體要求，在確保集輸系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性的基礎(chǔ)上，對(duì)東風(fēng)港油區(qū)單井拉油轉(zhuǎn)管輸?shù)姆桨高M(jìn)行技術(shù)及經(jīng)濟(jì)方面的論證。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

方案選取東風(fēng)港油區(qū)生產(chǎn)油井24口，均采用單井拉油方式生產(chǎn)，目前平均單井日液4.0噸，日油2.1噸，綜合含水47.5%。生產(chǎn)原油經(jīng)汽車?yán)\(yùn)至1#站、44#站集輸管理站集中處理。1#站集輸管理站接收罐車及井排來(lái)油，加熱爐加熱后經(jīng)三相分離器進(jìn)行分離，分離后進(jìn)入沉降罐，經(jīng)裝車泵外輸。44#站集輸管理站接收來(lái)液，加熱爐加熱后經(jīng)三相分離器進(jìn)行分離。分離后進(jìn)入沉降罐，經(jīng)裝車泵至裝車外銷。

2存在問(wèn)題

目前存在的問(wèn)題集中在以下幾個(gè)方面：（1）周邊交通繁忙，村莊密集，汽車?yán)\(yùn)途中存在安全隱患方案涉及24口油井均位于村莊周邊，產(chǎn)液拉運(yùn)至卸油臺(tái)需途徑320省道，周邊村莊緊密人口眾多，且320省道屬該地區(qū)交通要道，車輛多，交通繁忙，而油罐車運(yùn)輸?shù)挠质且兹家妆a(chǎn)品，一旦發(fā)生事故將威脅到周圍居民及行人的生命財(cái)產(chǎn)安全。（2）單井拉油方式生產(chǎn)，拉運(yùn)費(fèi)用高。方案涉及的24口油井，均采用拉油方式生產(chǎn)，運(yùn)行成本高。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，拉運(yùn)成本為每年約129萬(wàn)元。（3）伴生氣影響油井產(chǎn)量。隨著油井伴生氣的增加，造成油井套壓過(guò)高，伴生氣無(wú)法排放，影響液量。據(jù)統(tǒng)計(jì)因套壓過(guò)高受影響的井為7口，每次釋放套壓影響液量8.0噸，影響油量5.5噸，經(jīng)折算每年損失約14萬(wàn)元。（4）非地質(zhì)因素停井造成產(chǎn)量損失。近幾年進(jìn)井路受春灌及雨季影響，道路泥濘，坑洼嚴(yán)重，對(duì)拉油車進(jìn)出影響嚴(yán)重。每年道路維修費(fèi)用約為3萬(wàn)元。

3 ?建設(shè)必要性

（1）單井拉油生產(chǎn)，地面管理較困難。拉油所經(jīng)地區(qū)多為村莊，存在很大的安全隱患。且單井拉油生產(chǎn)受雨季影響較大。通過(guò)方案實(shí)施可大大降低油氣集輸過(guò)程中的安全隱患，保證油田正常連續(xù)生產(chǎn)。

（2）單井拉油方式生產(chǎn)，運(yùn)費(fèi)高。隨著后期單井產(chǎn)液含水量逐年增加，汽車?yán)唾M(fèi)用將逐年上升。同時(shí)單井拉油生產(chǎn)受非地質(zhì)因素制約，當(dāng)油井產(chǎn)液無(wú)法拉運(yùn)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致停井造成產(chǎn)量降低。管輸方案能降低油氣集輸費(fèi)用，減少油氣損耗，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。管輸進(jìn)站后，預(yù)計(jì)年可節(jié)約人工成本40萬(wàn)元。

（3）單井拉油方式生產(chǎn)，拉油道路長(zhǎng)，維護(hù)維修頻繁。部分進(jìn)井路年久失修，雨季生產(chǎn)倒油困難，在道路維修及超壓地青賠方面造成經(jīng)濟(jì)損失。方案實(shí)施能有效減少道路維修工作量，降低維修費(fèi)用，提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。

4管輸方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)將單井拉油方式生產(chǎn)改為管輸進(jìn)站。綜合考慮開發(fā)規(guī)劃，合理選擇管線的管徑及路由，滿足開發(fā)需求。穿越方式的選擇根據(jù)道路情況及周邊環(huán)境，可采取頂管穿越或其他方式，穿跨越溝渠時(shí)適當(dāng)增加套管長(zhǎng)度，防止水體污染。油氣集輸系統(tǒng)采用密閉工藝流程，降低油氣損耗，保護(hù)環(huán)境，最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

由于本區(qū)塊油井產(chǎn)量低，井口出油溫度在25-30℃左右，根據(jù)區(qū)塊產(chǎn)油的原油物性，通過(guò)水力、熱力計(jì)算，當(dāng)外輸溫度為75℃時(shí)，可滿足進(jìn)站要求。因此初步設(shè)計(jì)采油單井串聯(lián)加熱集輸方式。

5 方案參數(shù)論證

根據(jù)管輸設(shè)計(jì)要求，方案油井采取提液增油的采油工藝。

5.1 管徑參數(shù)選擇

（1）1#站管徑確定。根據(jù)沿程摩阻損失公式及埋地管道溫降公式，結(jié)合外輸線設(shè)計(jì)輸送規(guī)模以及1#站站進(jìn)站壓力和溫度要求，針對(duì)不同管段，液量不同，采用不同管徑。選取DN40、DN50、DN65、DN80、DN100等5種管線規(guī)格進(jìn)行水力、熱力模擬計(jì)算。通過(guò)對(duì)比，管徑為DN40與 DN50時(shí)，易導(dǎo)致井口回壓過(guò)高;選擇DN80、DN100時(shí)管線投資較高，且管線溫降過(guò)大，故本次方案選取管徑為DN50與DN65相結(jié)合的設(shè)計(jì)。

（2）44#站管徑確定。同樣根據(jù)單井的輸送液量，選取3種管徑進(jìn)行水力、熱力模擬計(jì)算，經(jīng)對(duì)比，管徑為DN50時(shí)，易導(dǎo)致井口回壓過(guò)高;DN80管線投資較高，故本次選擇DN65管線。

（3）加熱爐熱負(fù)荷計(jì)算。根據(jù)1#站管輸目前各單井液量，加熱爐進(jìn)口溫度25℃，加熱爐出口溫度75℃，根據(jù)計(jì)算公式：

Q=C水G水△t，△t=t2- t1。

根據(jù)公式計(jì)算各單井選用50kW加熱爐。

同樣，根據(jù)44#站管輸目前各單井液量，加熱爐進(jìn)口溫度25℃，加熱爐出口溫度75℃，通過(guò)計(jì)算選用80kW加熱爐。

加熱爐用氣為井口套管氣，富余氣接至已建天然氣管網(wǎng)。

5.2管材選擇。通過(guò)對(duì)比市場(chǎng)上常用的無(wú)縫鋼管和玻璃鋼管兩種管線進(jìn)行綜合對(duì)比，因現(xiàn)場(chǎng)地形復(fù)雜，且玻璃鋼管線維修難度大，方案設(shè)計(jì)采用鋼管。

優(yōu)點(diǎn)：1、耐壓高、耐溫高;2、在施工過(guò)程中不怕敲擊、吊裝，施工要求較低;3、鋼管的彈性好，在地形起伏地段敷設(shè)有優(yōu)勢(shì);4、能夠及時(shí)的維修;5、適應(yīng)地面復(fù)雜情況下的施工作業(yè)。

1、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)（為鋼管使用壽命的20倍）;2、低溫性能好（-30℃～70℃）;3、內(nèi)壁光滑，對(duì)流體阻力小;4、重量輕、施工方便;5、絕緣性能好，不需防腐和陰極保護(hù)。

缺點(diǎn)：1、需要防腐、陰極保護(hù)、補(bǔ)口、補(bǔ)傷等，焊口內(nèi)防腐處理難度大;2、易結(jié)蠟、腐蝕，使用壽命短;3、相同壓力、長(zhǎng)度、保溫厚度下管材費(fèi)用高。

1、施工過(guò)程中怕重物敲擊、高空墜落，施工要求相對(duì)較高;2、管線敷設(shè)時(shí)的彈性比鋼管差，不利于在地形起伏地段的敷設(shè)，彎頭的適應(yīng)性差，施工難度大;3、抗機(jī)械沖擊能力差，易大面積損壞;4、維修難度大，現(xiàn)場(chǎng)維修困難。

5.3管線及管件壁厚計(jì)算

根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50350-2015中有關(guān)規(guī)定，對(duì)管線壁厚進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩項(xiàng)l件、地形、地貌、土壤腐蝕性強(qiáng)弱，如采用高強(qiáng)度管材時(shí)，管壁薄，用管總重量會(huì)減少。但是管壁太薄，管道會(huì)失穩(wěn)，管壁受腐蝕強(qiáng)度下降快。因此，結(jié)合計(jì)算壁厚以及已建管線，壁厚向上圓整至標(biāo)準(zhǔn)壁厚。

（2）管件壁厚計(jì)算。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50350-2015中有關(guān)規(guī)定，彎頭和彎管壁厚的計(jì)算公式如下：

δb=δ×m

m=（4R-D）/（4R-2D）

根據(jù)計(jì)算，管件規(guī)格選擇Φ48×4.0、Φ60×4.0、Φ76×4.5、Φ89×4.5。

通過(guò)校核計(jì)算，方案選取管線與管件在應(yīng)力、徑向穩(wěn)定性、軸向穩(wěn)定、抗震性等方面符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

5.4 保溫與防腐選擇

根據(jù)測(cè)算，不保溫管線與保溫管線的相比較，綜合考慮，本次新建管線采用泡沫黃夾克保溫30mm管線。根據(jù)管線沿線自然條件和工程地質(zhì)狀況，以及防腐層的綜合性能與涂敷作業(yè)的簡(jiǎn)便性、經(jīng)濟(jì)性，管線水利熱力計(jì)算等，經(jīng)綜合比較確定，線外防腐層可采用環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+30mm泡沫黃夾克的結(jié)構(gòu)防腐。

6投資估算及效益分析

6.1 投資估算

依據(jù)相關(guān)行業(yè)定額標(biāo)準(zhǔn)及費(fèi)用測(cè)算依據(jù)測(cè)算，方案估算發(fā)生總投資為422.57萬(wàn)元（不含稅）。其中工程費(fèi)為332.34萬(wàn)元，其他費(fèi)106.02萬(wàn)元，預(yù)備費(fèi)21.92萬(wàn)元，增值稅抵扣額37.72萬(wàn)元。

6.2效益分析

本次工程主要對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)方面進(jìn)行效益分析及比較。根據(jù)計(jì)算，本項(xiàng)目總投資為422.57萬(wàn)元（不含增值稅），項(xiàng)目實(shí)施后，節(jié)約費(fèi)用125.41萬(wàn)元。投資回收期為3.4年。

（2）社會(huì)效益

通過(guò)將24口油井單井拉油改為管輸進(jìn)站的方式，降低了環(huán)境污染，消除了因汽車?yán)\(yùn)造成的安全隱患，同時(shí)緩解了周邊道路的交通壓力，社會(huì)效益顯著。

7 結(jié)論

經(jīng)過(guò)研究論證，東風(fēng)港油區(qū)管輸方案建設(shè)的必要性充分，方案合理，技術(shù)可行，安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯，同時(shí)在環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)安全方面有較大提高，建議經(jīng)詳細(xì)設(shè)計(jì)后投產(chǎn)建設(shè)。