過渡帶低效高耗轉(zhuǎn)油站優(yōu)化調(diào)整措施分析

周哲（大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠）

隨著杏北油田開發(fā)的不斷深入，地面系統(tǒng)站庫負(fù)荷逐漸出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象[1]，其中東部、西部過渡帶地區(qū)的站庫負(fù)荷率處于油田偏低水平，特別是東部過渡帶X 轉(zhuǎn)油站油氣處理負(fù)荷率僅為36.3%，站庫運(yùn)行單耗高居全廠轉(zhuǎn)油站首位。隨著油田的開發(fā)形勢(shì)和投資形勢(shì)日益嚴(yán)峻[2-3]，提質(zhì)增效的需求日益增大[4]，地面系統(tǒng)也大力開展了優(yōu)化簡(jiǎn)化工作[5-6]。因此，有必要對(duì)低負(fù)荷、高能耗的站庫進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，達(dá)到節(jié)能降耗和高效運(yùn)行的目的。

1 X 轉(zhuǎn)油站運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 建設(shè)現(xiàn)狀

X 轉(zhuǎn)油站位于杏北油田東部過渡帶南塊，始建于1993 年，現(xiàn)管轄計(jì)量間7 座，油井106 口，站外采用雙管集油摻水工藝。站內(nèi)采用“三合一”工藝，設(shè)計(jì)油氣處理能力6 750 t/d，設(shè)計(jì)外輸能力2 208 m3/d，站內(nèi)主要設(shè)備見表1。

表1 X 轉(zhuǎn)油站主要設(shè)備建設(shè)情況

1.2 生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀

1.2.1 油井開井率低，產(chǎn)液量低

X 轉(zhuǎn)油站轄油井106 口，自2013 年以來，該站開井?dāng)?shù)均小于40 口，開井率長(zhǎng)期保持在35%以下。受開井率低影響，該站產(chǎn)液量及產(chǎn)油量均維持在較低水平。目前，X 轉(zhuǎn)油站正常開井27 口，間抽井3口，提撈井2 口；關(guān)井74 口，其中高含水臨時(shí)關(guān)井6 口，長(zhǎng)關(guān)井68 口。30 口生產(chǎn)油井單井平均日產(chǎn)液23.5 t，日產(chǎn)油 0.97 t。

1.2.2 站庫運(yùn)行負(fù)荷較低

由于X 轉(zhuǎn)油站開井?dāng)?shù)較少，產(chǎn)液量長(zhǎng)期保持在較低水平，因此站內(nèi)主要設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷偏低，其中油氣分離負(fù)荷率僅為36.3%，外輸負(fù)荷率僅為35.0%站內(nèi)主要設(shè)備負(fù)荷情況見表2。

表2 X 轉(zhuǎn)油站主要設(shè)備負(fù)荷情況

1.2.3 生產(chǎn)運(yùn)行能耗較高

由于開井率較低，部分長(zhǎng)關(guān)井冬季需要摻水保證運(yùn)行，導(dǎo)致?lián)剿疅o效循環(huán)，增加了生產(chǎn)耗氣。同時(shí)，由于該站地處東部過渡帶地區(qū)，單井產(chǎn)液量低，集輸半徑長(zhǎng)，平均單井集輸半徑1.7 km（最長(zhǎng)3.1 km），導(dǎo)致集輸能耗較高，近五年平均噸液耗電2.72 kWh/t，噸液耗氣6.42 m3/t，遠(yuǎn)高于廠平均水平。

1.2.4 站庫腐蝕老化問題突出

X 轉(zhuǎn)油站自1993 年投產(chǎn)以來已連續(xù)運(yùn)行26年，站內(nèi)主要設(shè)備及工藝管網(wǎng)均為建站初期建設(shè)，未進(jìn)行過整體更新改造，只是對(duì)部分老化設(shè)施進(jìn)行更新維護(hù)。受運(yùn)行年限影響，目前該站的老化腐蝕問題日益突出，表現(xiàn)為設(shè)備設(shè)施故障頻發(fā)、站內(nèi)管網(wǎng)腐蝕穿孔、閘門滲漏開關(guān)不嚴(yán)等問題，同時(shí)站內(nèi)房屋為大板結(jié)構(gòu)，室內(nèi)漏雨嚴(yán)重，給生產(chǎn)管理帶來較大不便。

2 優(yōu)化調(diào)整思路及措施

在地面系統(tǒng)優(yōu)化中，老區(qū)轉(zhuǎn)油站通常采取鄰近轉(zhuǎn)油站合并的改造方式[7-9]。從X 轉(zhuǎn)油站所在區(qū)域站庫分布情況來看，該站距離周邊站庫較遠(yuǎn)，不具備能力整體轉(zhuǎn)移的條件。針對(duì)X 轉(zhuǎn)油站低負(fù)荷、高能耗、老化程度高的運(yùn)行現(xiàn)狀，明確優(yōu)化調(diào)整改造的關(guān)鍵是解決開井率低、站庫運(yùn)行負(fù)荷率低的問題，從而達(dá)到節(jié)能增效的目的。經(jīng)與多方結(jié)合，最終確定了“轉(zhuǎn)、調(diào)、核”的優(yōu)化調(diào)整思路。

2.1 轉(zhuǎn)——采油井轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式

結(jié)合油藏開發(fā)安排，該站所處區(qū)塊未來十年均無產(chǎn)能建設(shè)安排，已建油井深度開發(fā)潛力小。同時(shí)，經(jīng)地質(zhì)部門對(duì)長(zhǎng)關(guān)油水井逐一進(jìn)行單井分析，確定長(zhǎng)關(guān)井治理潛力較小，無治理開井必要性。因此對(duì)X 轉(zhuǎn)油站所轄采油井進(jìn)行綜合治理，由地質(zhì)部門編制具體治理方案，改變部分采油井生產(chǎn)方式。

2.1.1 生產(chǎn)油井

根據(jù)X 轉(zhuǎn)油站目前開井油井生產(chǎn)情況，對(duì)于日產(chǎn)油大于1 t/d 的13 口油井依然保持機(jī)抽的生產(chǎn)方式；對(duì)于日產(chǎn)油小于或等于1 t/d 的、含水低且剩余油相對(duì)富集的17 口油井轉(zhuǎn)變?yōu)樘釗撇捎偷纳a(chǎn)方式。

2.1.2 長(zhǎng)關(guān)油井

根據(jù)X 轉(zhuǎn)油站目前長(zhǎng)關(guān)油井關(guān)前生產(chǎn)情況、周圍水井開井及預(yù)計(jì)開井的情況，將25 口仍具備開井潛力的長(zhǎng)關(guān)井轉(zhuǎn)為提撈采油方式開井；其他不具備開井潛力的油井暫不治理。

2.2 調(diào)——機(jī)采井調(diào)整集輸方向

經(jīng)過對(duì)X 轉(zhuǎn)油站現(xiàn)有油井進(jìn)行采油方式調(diào)整，最終僅剩13 口生產(chǎn)井保持機(jī)械采油方式，分布在5個(gè)不同計(jì)量間，單個(gè)計(jì)量間轄井1～4 口。由于計(jì)量間轄井較少，為進(jìn)一步降低集輸能耗，減少管理節(jié)點(diǎn)，結(jié)合站外整體布局，對(duì)7 口單井集油方向進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，其中2 口單井調(diào)整至鄰近Y 轉(zhuǎn)油站下轄的Y-8 計(jì)量間，5 口單井調(diào)整至本站的鄰近2 個(gè)計(jì)量間（圖1）。通過同步調(diào)整單井集輸方向，X 轉(zhuǎn)油站最終僅保留X-4、X-9 兩座計(jì)量間，其余5 座計(jì)量間全部取消，油井管理更加集中，站外集輸關(guān)系得到極大優(yōu)化。

圖1 井間關(guān)系優(yōu)化調(diào)整示意圖

2.3 核——核減轉(zhuǎn)油站

通過轉(zhuǎn)變采油井生產(chǎn)方式并調(diào)整機(jī)采井集輸方向，X 轉(zhuǎn)油站最終僅轄井11 口。考慮到該站腐蝕運(yùn)行年限長(zhǎng)、腐蝕老化問題突出，且優(yōu)化后處理量較小，已不具備保留該站的必要性。通過對(duì)鄰近的Z轉(zhuǎn)油站進(jìn)行能力核實(shí)，具備接收X 轉(zhuǎn)油站處理負(fù)荷的能力，因此最終確定利用Z 轉(zhuǎn)油站剩余能力、核減X 轉(zhuǎn)油站的優(yōu)化調(diào)整思路。在改造方式上，由于X 轉(zhuǎn)油站僅保留2 座計(jì)量間，轉(zhuǎn)油站內(nèi)閥組間保留意義不大，綜合考慮生產(chǎn)管理及改造投資，采取了取消閥組間，將2 座計(jì)量間集輸方向調(diào)整至Z 轉(zhuǎn)油站鄰近計(jì)量間的改造方式[10]。分別為保留的X-4、X-9 兩座計(jì)量間新建站間集油、摻水管道，就近掛接至Z 轉(zhuǎn)油站的Z-7、Z-3 計(jì)量間站外集油、摻水匯管上（圖2）。

圖2 站外系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整示意圖

3 優(yōu)化調(diào)整實(shí)施效果

3.1 運(yùn)行情況

X 轉(zhuǎn)油站及站外系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整于2019 年10 月改造完成并投運(yùn)。對(duì)優(yōu)化調(diào)整后轉(zhuǎn)油站及計(jì)量間運(yùn)行情況進(jìn)行連續(xù)一年跟蹤，Z 轉(zhuǎn)油站整體運(yùn)行情況基本無變化，掛接生產(chǎn)的Z-3、Z-7 計(jì)量間運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)變化不大。X-4、X-9 計(jì)量間外輸油管道壓力升高，平均由0.33 MPa上升至0.49 MPa，所轄單井平均回壓達(dá)到0.58 MPa，井口回壓普遍升高，但均低于1 MPa，可以保持正常生產(chǎn)。優(yōu)化前后計(jì)量間運(yùn)行情況見表3。

表3 X 轉(zhuǎn)油站取消前后計(jì)量間運(yùn)行情況對(duì)比

3.2 取得效果

通過優(yōu)化調(diào)整，核減轉(zhuǎn)油站1 座，計(jì)量間5座，減少勞動(dòng)用工20 人，減員效果明顯。同時(shí)由于低效井轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，1 座轉(zhuǎn)油站設(shè)備停運(yùn)，將其處理負(fù)荷轉(zhuǎn)移至相鄰轉(zhuǎn)油站，區(qū)域整體負(fù)荷率及運(yùn)行效率得到提高。優(yōu)化后Z 轉(zhuǎn)油站油氣分離負(fù)荷由8 306 t/d 提高至8 778 t/d，負(fù)荷率由69.2%提高至73.2%。X 轉(zhuǎn)油站核減后，機(jī)泵、加熱爐等耗能設(shè)備停運(yùn)，區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)行能耗大大降低，節(jié)能降耗效果顯著。其中X 轉(zhuǎn)油站年減少耗電70.8×104kWh，Y 轉(zhuǎn)油站年增加2 口井集輸耗電1.2×104kWh，Z 轉(zhuǎn)油站年增加11 口井集輸耗電6.6×104kWh，優(yōu)化后區(qū)域整體年節(jié)電63×104kWh。X 轉(zhuǎn)油站年減少耗氣131×104m3，Y 轉(zhuǎn)油站年增加2 口井集輸耗氣2.4×104m3，Z 轉(zhuǎn)油站年增加11 口井集輸耗氣18.6×104m3，優(yōu)化后區(qū)域整體年節(jié)氣110×104m3。

4 結(jié)論

1）隨著油田開發(fā)不斷深入，過渡帶區(qū)域轉(zhuǎn)油站受開井率低、產(chǎn)液低及集輸半徑長(zhǎng)等因素影響，站庫運(yùn)行效率低，生產(chǎn)運(yùn)行能耗高于其它轉(zhuǎn)油站。

2） 低效高耗轉(zhuǎn)油站在進(jìn)行地面優(yōu)化調(diào)整時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌結(jié)合開發(fā)安排，實(shí)施地下地上一體優(yōu)化，保障地面系統(tǒng)調(diào)整的整體性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性。

3）低效高耗轉(zhuǎn)油站在進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整時(shí)采取站庫核減、能力轉(zhuǎn)移的改造方式，結(jié)合站外集輸關(guān)系優(yōu)化調(diào)整，可有效提高區(qū)域整體負(fù)荷率及布局合理性，取得較好的節(jié)能降耗效果。