薩中開發(fā)區(qū)油田地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化措施及潛力分析

張偉

大慶油田有限責任公司第一采油廠

油田地面系統(tǒng)采取優(yōu)化簡化措施以來，薩中開發(fā)區(qū)地面系統(tǒng)把提質增效工作擺在更加突出的位置，摸清地面系統(tǒng)建設現(xiàn)狀并深化分析，挖掘優(yōu)化潛力，深化節(jié)能降耗措施，突出效益觀念，立足當前，著眼長遠，統(tǒng)籌規(guī)劃地面工程建設，產(chǎn)能區(qū)域突出“三優(yōu)一簡”，非產(chǎn)能區(qū)域加大系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整和工藝簡化力度，持續(xù)抓好方案設計質量，站場規(guī)模得到有效控制，設施負荷率有效提升，建設投資有效降低，提質增效工作取得了一定成效。

1 近年來優(yōu)化簡化成果

自“十三五”以來，通過規(guī)模應用“三優(yōu)一簡”技術措施[1]，少建大中型站14 座，利用已建站剩余能力62.16×104t/d，減少占地40×104m2，共計節(jié)省投資9.87 億元。

（1）地上地下整體優(yōu)化，提高綜合開發(fā)效益。提前介入井位勘查，通過平臺井布置減少占地及管道敷設等措施，節(jié)省了大量鉆井前期及后期建設投資，地上地下共同優(yōu)化鉆井井位，共布叢式井平臺715 座，涉及油水井2 442 口，叢式井占比達82.61%。通過統(tǒng)一部署工藝管廊帶[2]、電力線路和道路，少建工藝管道607 km，減少永久占地159×104m2，減少臨時占地482×104m2。

（2）地面總體布局優(yōu)化，減少新建站場數(shù)量。通過區(qū)域系統(tǒng)優(yōu)化，平衡區(qū)域負荷，合并建站，集中建大站，共計核減放水站1 座、污水站1 座、注入站1 座，合并轉油站5 座，污水站能力核減6座，核減污水處理能力3.86×104m3/d，減員62 人，節(jié)電399.9×104kWh/a，節(jié)氣84.3×104m3/a，年節(jié)約運行成本850 萬元。

（3）系統(tǒng)剩余能力優(yōu)化[3]，控制新增建設規(guī)模。通過利用已建站場及計量間249 座，有效減少了新建站場數(shù)量，相當于減少新建站35 座，減少用工280 人，降低了運行成本，提高了已建站場的負荷率?！笆濉敝两窭塾嬂酶鞣N油水處理能力62.16×104t/d、供配電能力2.53×104kVA，減少占地40×104m2，節(jié)省投資1.9 億元。2021—2022年產(chǎn)能工程利舊投資統(tǒng)計見表1。

表1 2021—2022 年產(chǎn)能工程利舊投資統(tǒng)計Tab.1 Statistics of investment in utilization of old production capacity projects from 2021 to 2022

（4）規(guī)模應用簡化技術[4]，降低建設投資成本。采用干管摻水集油工藝、一泵多井注入、堿表互調(diào)等簡化工藝，應用“翼型板”新型填料，共節(jié)省投資約1.1 億元。

（5）問題和建議。通過規(guī)?！叭齼?yōu)一”簡等技術措施的應用[5]，有效的控制了投資成本，提高了油田綜合開發(fā)效益，但在實際生產(chǎn)運行過程中出現(xiàn)了以下問題：①掛接流程井井口回壓高，對產(chǎn)量造成一定的影響。部分單井就近搭接至已建的集油、摻水管道上，導致井口回壓升高，加重管線穿孔，嚴重影響正常生產(chǎn)。建議非極特殊情況下，取消就近掛接的建設方式，直接采用雙管流程或干管流程。②利用井的腐蝕老化管道需加大更換力度。南一區(qū)西東塊產(chǎn)能建設中，171 口利用井的管道利舊率為93.1%，施工時發(fā)現(xiàn)很多利用井管道腐蝕十分嚴重，嚴重影響新井投產(chǎn)進度。建議放寬利用井管道利舊原則，加大更換力度。③部分利舊儲罐在施工改造后無法順利投產(chǎn)。在對中三污、新中一深、中十六聯(lián)污等站的污水沉降罐噴砂除銹過程中，發(fā)現(xiàn)罐底、罐壁滲漏十分嚴重，無法利舊，影響工程實施進度，建議在產(chǎn)能工程中對運行時限長的儲罐增大更新力度[6]。

2 地面各系統(tǒng)潛力分析

“十四五”后三年共規(guī)劃安排產(chǎn)能建設項目13 項，新鉆油水井1 536 口、基建油水井3 407口，建成產(chǎn)能74.13×104t，薩中開發(fā)區(qū)“十四五”后三年開發(fā)安排統(tǒng)計見表2。

表2 薩中開發(fā)區(qū)“十四五”后三年開發(fā)安排統(tǒng)計Tab.2 Statistics of development arrangement of Sazhong Development Zone in the last three years of the "14th Five-Year Plan"

（1）凈化油集輸系統(tǒng)。已建東油庫和西部供輸油站2 座油庫。東油庫已建2×104m3浮頂油罐4 座，西部供輸油站已建1×104m3浮頂油罐2 座、2×104m3浮頂油罐1 座；東油庫已建輸油泵6 臺，輸油量4.03×104m3/d；西部供輸油站已建輸油泵3臺，輸油量1.44×104m3/d。自建成西部供輸油站與東油庫的輸油聯(lián)絡線后，目前已建輸油管道暫不存在低輸量問題，根據(jù)開發(fā)預測，未來十年凈化油管道能夠滿足開發(fā)需求。

（2）脫水系統(tǒng)。薩中開發(fā)區(qū)水、聚驅一段游離水脫除器負荷率適中，三元驅部分站負荷率偏低，低負荷有利于三采復雜采出液的處理。未來十年，隨產(chǎn)液量上升，水聚驅游離水脫除負荷率整體有小幅上升，三元驅負荷率下降，已建站能力可以滿足生產(chǎn)需要。薩中開發(fā)區(qū)電脫水器的負荷率整體處于較低狀態(tài)，但受產(chǎn)能建設安排影響，不同區(qū)域負荷變化趨勢不同，局部站場存在高負荷運行問題，從十年產(chǎn)量預測看，均下降明顯。但由于大部分脫水站之間距離較遠，優(yōu)化潛力較小，因此脫水站二段系統(tǒng)保持現(xiàn)狀。但可結合生產(chǎn)實際情況，優(yōu)化停運部分站內(nèi)設備，提高系統(tǒng)負荷率[7]。薩中開發(fā)區(qū)10 座脫水站電脫水器的負荷率整體處于較低狀態(tài)，從十年產(chǎn)量預測看，均下降明顯。脫水系統(tǒng)二段電脫水、聚驅負荷率預測見圖1。

圖1 脫水系統(tǒng)二段電脫水、聚驅負荷率預測Fig.1 Prediction of the load rate of electric dehydration and polymer flooding in the second stage of dehydration system

（3）轉油系統(tǒng)。薩中開發(fā)區(qū)油氣分離整體負荷率較為適中，其中水驅轉油站負荷率稍低。根據(jù)開發(fā)預測，未來十年水驅、聚驅、三元驅油氣分離負荷率波動較小。但區(qū)域負荷不均衡的情況仍然存在，未來將繼續(xù)針對該問題實施區(qū)域優(yōu)化整合[8]，通過關停、合并站場，提高區(qū)域整體負荷率。轉油站三合一負荷率預測見圖2。

圖2 轉油站三合一負荷率預測Fig.2 Prediction of the “three-in-one” load rate of oil transfer station

（4）污水系統(tǒng)。38 座普通水驅污水站平均負荷率61.64%，27 座深度污水站平均負荷率57.04%，污水系統(tǒng)剩余能力均可滿足生產(chǎn)需求。根據(jù)預測，未來十年污水系統(tǒng)整體負荷率在60%以下，負荷率偏低。自第一采油廠實施三采水回注本區(qū)塊后，深度水需求減少，深度站負荷率將降低到50%左右，尤其是第二、三、四、六作業(yè)區(qū)深度剩余能力較多，優(yōu)化潛力較大[9]。污水系統(tǒng)負荷率預測見圖3。

圖3 污水系統(tǒng)負荷率預測Fig.3 Load rate prediction of sewage system

（5）注水系統(tǒng)。各系統(tǒng)負荷率不均，普通水負荷率低，具有較大優(yōu)化空間。水驅普通注水系統(tǒng)水驅控液提效基本結束，普通水注水站剩余能力較大；水驅深度注水系統(tǒng)未來十年呈上升趨勢，負荷率70%以上，較為合理；聚驅及三元驅注水系統(tǒng)[10]未來十年負荷率呈逐年上升趨勢，目前負荷率略低，將結合產(chǎn)能，適時優(yōu)化。注水系統(tǒng)負荷率預測如圖4 所示。

圖4 注水系統(tǒng)負荷率預測Fig.4 Load rate prediction of water injection system

（6）配制、注入系統(tǒng)。目前配制站整體負荷偏低，主要是由于各站承擔多個區(qū)塊的母液配制任務，當所轄區(qū)塊停注后，配制站負荷率將下降。根據(jù)未來十年預測，隨著2023 年中區(qū)西部母液量需求的增加，聚中一配制站將超負荷運行，屆時將在產(chǎn)能中對其進行擴建；其他配制站能力均可滿足開發(fā)需求。第一采油廠共有注入站85 座，其中一泵多井工藝61 座，單泵單井工藝20 座，兩種工藝合建4 座。目前整體運行良好，注入系統(tǒng)已建能力均能滿足目前生產(chǎn)需要，但是從節(jié)能降耗、后期管理等方面考慮，根據(jù)開發(fā)安排，在產(chǎn)能建設中改造相關站，工藝由“單泵單井”改為“一泵多井”配注工藝，以便滿足生產(chǎn)需要。配制系統(tǒng)負荷率預測見圖5。

圖5 配制系統(tǒng)負荷率預測Fig.5 Load rate prediction of preparation system

3 地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化項目安排

根據(jù)開發(fā)預測，深入分析各系統(tǒng)存在的問題，運用“關、停、并、轉、減”等技術措施?！瓣P”閉區(qū)域內(nèi)負荷率低的站場，將其負荷調(diào)整至周邊站場；“停”低負荷運站場內(nèi)多余的處理設備，提高其負荷率；實施區(qū)域優(yōu)化合“并”，將多座站場合并為1 座站場；將高負荷站場的處理量“轉”移至周邊低負荷站場；“減”少高能耗設備的運行數(shù)量。打破水聚驅界限，優(yōu)化區(qū)域站場布局，實施區(qū)域優(yōu)化合并，核減站場能力，提高整體負荷率。同時將優(yōu)化合并與更新改造相結合，降低改造成本，實現(xiàn)提質增效?！笆奈濉焙笕甑孛嫦到y(tǒng)優(yōu)化簡化項目計劃安排見表3。

表3 “十四五”后三年地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化項目計劃安排Tab.3 Schedule of surface system optimization and simplification projects for the last three years of the "14th Five-Year Plan"

4 結束語

“十三五”期間，通過地上地下整體優(yōu)化，地面總體布局優(yōu)化，系統(tǒng)剩余能力優(yōu)化，規(guī)模應用簡化技術等技術手段，少建工藝管道607 km，減少永久占地159×104m2，核減站場3 座，合并轉油站5 座，核減污水處理能力3.86×104m3/d，達到減員62人、年節(jié)電399.9×104kWh，年節(jié)氣84.3×104m3，節(jié)省建設投資約3 億元的效果，開發(fā)效益有效提高，新建站場數(shù)量、建設規(guī)模及建設投資得到有效控制。“十四五”后三年，薩中開發(fā)區(qū)地面系統(tǒng)的優(yōu)化簡化以區(qū)塊為單位，結合開發(fā)安排，統(tǒng)籌考慮各系統(tǒng)存在問題，通過運用“關、停、并、轉、減”等技術措施，優(yōu)化區(qū)域站場布局，提高整體負荷率。同時將優(yōu)化合并與更新改造相結合，降低改造成本，實現(xiàn)提質增效。預計將核減各類站場14座，減員112 人，節(jié)電3 204×104kWh/a，節(jié)氣1 077.52×104m3/a。