降本增效環(huán)境下油氣地面建設(shè)工程的標準化設(shè)計研究

摘 要：隨著油氣田開發(fā)勘探發(fā)展的加快，地面工程建設(shè)的工作也越來越多，在油田降本增效的大環(huán)境下，縮短建設(shè)周期、確保工程質(zhì)量、降低工程成本成為當前油氣田地面工程建設(shè)追求的目標。同時，油氣田地面工程建設(shè)的優(yōu)化和簡化本身就是一種技術(shù)進步的標志，因此，目前很多油田公司都開始推行地面工程建設(shè)的標準化設(shè)計工作，其目的是為了實施和貫徹提供依據(jù)，將標準化的目標和要求進行規(guī)范化、書面化、科學化，并為開展通用化、系列化、模塊化的油田項目建設(shè)和管理工作奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：油氣田開發(fā)；油田項目建設(shè)；地面工程；標準化設(shè)計；降本增效

1油氣田地面工程標準化設(shè)計的背景

隨著油田開發(fā)的快速發(fā)展，新油田普遍具有“低、深、難、稠、海”的特點，新開發(fā)的油田大多處于偏遠地帶，自然條件惡劣，地面工程的建設(shè)具有點多、面廣、線長等特點，建設(shè)布局和站場選址不確定性因素較多，使得地面工程設(shè)計與建設(shè)面臨著更大的挑戰(zhàn)。引入標準化設(shè)計的理念，可以使地面技術(shù)人員建立一種全新的工作模式，以優(yōu)化簡化的標準化設(shè)計適應(yīng)新油田的開發(fā)。采用標準化設(shè)計，可實現(xiàn)工藝流程模塊化，而模塊化的安裝配置能夠?qū)崿F(xiàn)各個站場中相同功能模塊達到標準化安裝、統(tǒng)一化預(yù)配尺寸和固定化規(guī)格，達到縮短設(shè)計及施工周期、減少現(xiàn)場安裝工作量、提高設(shè)備及材料的重復利用率，主要設(shè)備批量采購、通過規(guī)?；瘧?yīng)用、達到節(jié)約投資的目的，進一步有效提高開發(fā)油田的綜合效益。

2油氣田地面工程標準化設(shè)計的原則

2.1結(jié)合油田實際

地面工程標準化設(shè)計首先要以油氣田開發(fā)的生產(chǎn)實際為基礎(chǔ)，了解油氣藏的類型，研究其開發(fā)方式，選擇合適的地面工程工藝流程，最大程度滿足油田開發(fā)的種種不確定因素給油田開發(fā)帶來的變化，進而從如何提高工藝流程的適應(yīng)性的角度進行設(shè)計。

2.2統(tǒng)一設(shè)計標準

在嚴格執(zhí)行國家及行業(yè)制定的有關(guān)政策、法規(guī)、規(guī)范、標準的前提下，統(tǒng)一規(guī)范設(shè)計標準。在滿足工藝要求的前提下，實現(xiàn)站場標準化與局部標準化設(shè)計相結(jié)合，力求實施標準化、系列化、統(tǒng)一化和模塊化的設(shè)計。結(jié)合開發(fā)生產(chǎn)的實際需求，聯(lián)合物資采購、施工建設(shè)等部門，統(tǒng)一規(guī)范相同類別的地面工程的工藝模式、流程分類、設(shè)計規(guī)模、地面規(guī)劃。

3油氣田地面工程標準化設(shè)計的內(nèi)容

3.1標準化設(shè)計的總體思路

地面工程標準化設(shè)計工作，是針對油田地面工程中相同類型的站場、工藝、設(shè)備和設(shè)施，通過標準化的模板和設(shè)計圖樣，有針對性的考慮到實際油田的具體情況，通過專業(yè)的設(shè)計人員設(shè)計出一套技術(shù)先進、規(guī)范性強、通用性強的系列化設(shè)計文件。

3.2標準化設(shè)計的層次

3.2.1主體工藝流程層設(shè)計

在分析油田類型、油氣物性和地理自然條件特點的基礎(chǔ)上，根據(jù)采出油品和天然氣性質(zhì)，對后期的地面集輸?shù)冗M行專業(yè)性分析，做出具有針對性和適用范圍的主體工藝流程設(shè)計，并進行標準化工藝流程和適用范圍的規(guī)劃，實現(xiàn)標準模塊化設(shè)計。

3.2.2建設(shè)規(guī)模層設(shè)計

針對同類型工藝流程其建設(shè)規(guī)模的不同、設(shè)備尺寸的區(qū)別，根據(jù)油田自身的特點，組合不同的單體設(shè)施和處理能力不同的設(shè)備，形成不同處理規(guī)模的標準化設(shè)計單體系列。再說明其各單元模塊的組合配置與功能，以及設(shè)備設(shè)施選型。

3.2.3站場功能層設(shè)計

在地面集輸系統(tǒng)中，可以分為多個功能模塊，按照站場功能的不同類別為標準，根據(jù)主體工藝設(shè)施，進行標準化的單元模塊分類。主要包括13個功能區(qū)塊：油氣田的井口模塊、生產(chǎn)井的計量模塊、進出站的閥組模塊、油氣分段凈化模塊、加熱設(shè)施模塊、動力設(shè)施模塊、輸油/氣的計量模塊、收發(fā)球裝置模塊、天然氣增壓模塊、天然氣處理模塊、污水處理模塊、油氣外輸模塊。

4油氣田地面工程標準化設(shè)計的應(yīng)用

以A區(qū)塊為例，該區(qū)塊油藏儲量豐富，是塔里木油田塔北項目部在該區(qū)域的重要增產(chǎn)上儲區(qū)域，其100萬t/a的產(chǎn)能建設(shè)目標，占據(jù)塔北項目部三分之一的年產(chǎn)能規(guī)劃任務(wù)，對塔里木油田的持續(xù)高效發(fā)展具有重要意義。據(jù)油田公司和塔北項目的對該區(qū)域產(chǎn)能建設(shè)的總體規(guī)劃和要求，A區(qū)塊的地面工程標準化設(shè)計在滿足區(qū)域地質(zhì)條件和油氣物性的基礎(chǔ)上，進行總體設(shè)計和分期建設(shè)。在設(shè)計前，掌握足夠的基礎(chǔ)資料，研究油、氣、水等物性參數(shù)，結(jié)合油田區(qū)塊的實際條件，選擇適應(yīng)的技術(shù)方案，設(shè)計可行的工藝流程，同時，有針對性的開展地面工程標準化設(shè)計文件編制，指導此后的地面工程建設(shè)。

4.1 標準化模塊設(shè)計

A區(qū)塊標準化設(shè)計產(chǎn)品模式可表達為：標準化設(shè)計產(chǎn)品=通用模塊（不變部分）+準通用模塊（改型部分）+專用模塊（新設(shè)計部分）。

A區(qū)塊單井試采模塊設(shè)計：包括自噴井口安裝模塊、摻稀井口安裝模塊、常規(guī)油氣分離器安裝模塊、高效旋流分離試采裝置安裝模塊、儲罐安裝模塊、零位罐及稀油轉(zhuǎn)輸泵安裝模塊、稀油喂油泵安裝模塊、裝車泵安裝模塊、DN80火炬安裝模塊、DN100火炬安裝模塊、100/20MPa稀油注油泵安裝模塊、200/30MPa稀油注油泵安裝模塊、加藥裝置安裝模塊。

A區(qū)塊接轉(zhuǎn)站模塊設(shè)計：包括容器區(qū)、加熱爐區(qū)、計量閥組間、加藥間、泵房、站場標識。A區(qū)塊聯(lián)合站模塊設(shè)計：包括原油脫水脫硫單元、污水處理及回灌單元、天然氣處理單元、給排水及消防單元、導熱油單元、卸油點、中控樓、變電所。

4.2標準化流程設(shè)計

以A區(qū)塊單井試采標準化流程設(shè)計為例，按照油田公司標準化設(shè)計工作的要求，以“反向設(shè)計，正向施工”為理念，塔北項目部不斷完善A區(qū)塊單井試采工程各模塊的標準化設(shè)計和配套的標準化計價體系，規(guī)范工程實施流程，簡化工程結(jié)算流程。A區(qū)塊單井試采標準化設(shè)計只考慮自噴和摻稀2種生產(chǎn)方式。根據(jù)生產(chǎn)方式不同共設(shè)計11套標準安裝模塊、11套總平面布置及管網(wǎng)標準圖，選用時根據(jù)生產(chǎn)方式及產(chǎn)量范圍等確定工藝流程和設(shè)備參數(shù)，通過確定的工藝流程和設(shè)備參數(shù)選擇合理的模塊進行組合，最終形成完整的項目圖紙。

1）自噴單井工藝流程如圖1所示。

2）摻稀單井工藝流程

由于A區(qū)油井初期自噴，后期為機采，機采方式主要有電泵和抽油機采油。因此，標準化井場適用于塔里木油田含硫化氫油井的單井建設(shè)。井場設(shè)計包含2種采油井場，分別適用于抗硫和抗硫摻稀的抽油機井場、電泵井場、自噴井場。

4.4標準化設(shè)計成效

通過推行塔里木油田塔北A區(qū)塊的地面工程標準化設(shè)計工作，針對碳酸鹽巖油田以破除大而全、小而全的設(shè)計原則，以建立靈活、實用、可靠的地面生產(chǎn)體系為原則，設(shè)計時力求做到地面工程與勘探開發(fā)一體化，地上地下統(tǒng)籌優(yōu)化，其成效主要體現(xiàn)在：

1）實現(xiàn)了進口物資國產(chǎn)化、井口設(shè)備撬裝化、工藝流程靈活化。占物資總量30%的進口物資成功實現(xiàn)國產(chǎn)化；單井試采實施效率大幅度提高，做到90%設(shè)備材料多次重復利用；聯(lián)合站原油處理能力能滿足不同工況需求，既可實現(xiàn)稠、稀油合并處理，又可實現(xiàn)稠、稀油分開處理，滿足分質(zhì)分輸?shù)囊?；天然氣處理能力適應(yīng)性強，處理范圍從5×104～45×104m3/d。

2）實現(xiàn)地面設(shè)計緊密結(jié)合縫洞帶分布，按照縫洞帶分布，優(yōu)化地面設(shè)計布局，確保地面布局最大限度符合地下油藏分布。

參考文獻：

[1]肖燕，譚泉玲.塔里木油田標準化設(shè)計及取得的成效[J].油氣田地面工程，2013，32（4）：45-46.

作者簡介：

馮輝，652801198008256115，男，2006年參加工作，目前就職于塔里木油田公司油氣田產(chǎn)能事業(yè)部塔北項目部，長期從事單井地面建設(shè)工程的設(shè)計和施工組織工作。