李玉華* 李杰訓(xùn) 李玉琦 張娜

（1.大慶油田工程有限公司；2.大慶油田有限責(zé)任公司）

低滲透油田地面設(shè)施負(fù)荷率低的原因及解決措施

李玉華*1李杰訓(xùn)2李玉琦1張娜1

（1.大慶油田工程有限公司；2.大慶油田有限責(zé)任公司）

隨著油田開發(fā)時間的延長，低滲透油田已建地面設(shè)施的負(fù)荷率較低，處于低效運行狀態(tài)。分析了老站及新站負(fù)荷率偏低的原因，提出相應(yīng)的解決措施：提前做好方案研究，確保開發(fā)方案的準(zhǔn)確性；加強專業(yè)間的一體化協(xié)作，共同優(yōu)化布井方式；實施區(qū)塊錯峰投產(chǎn)，按照次高年預(yù)測產(chǎn)量設(shè)計，簡化地面工藝，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，有效控制新增建設(shè)能力；充分挖潛利用剩余能力，采取“關(guān)停并轉(zhuǎn)、換優(yōu)用管”措施，做好老油田系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，提高已建設(shè)施的運行效率。

低滲透油田；地面工程；已建設(shè)施；負(fù)荷率；解決措施

如何突出效益，實現(xiàn)低滲透油田的高效開發(fā)，是石油行業(yè)始終重點關(guān)注的課題。隨著開發(fā)時間的延長，油井多井低產(chǎn)、站場設(shè)施負(fù)荷低、能耗高的問題日漸顯露，已建地面設(shè)施適應(yīng)性變差。為了改善低滲透油田地面設(shè)施的運行狀況，提高系統(tǒng)已建設(shè)施的運行負(fù)荷，需要通過對低滲透油田已建地面設(shè)施進(jìn)行全面調(diào)查，分析原因，并提出解決措施。

1 已建地面設(shè)施負(fù)荷率低的原因

隨著油田開發(fā)時間的延長，盡管每年都有一定規(guī)模的新增生產(chǎn)能力進(jìn)行補充，但低滲透油田地面生產(chǎn)設(shè)施各專業(yè)系統(tǒng)已建站場的負(fù)荷率仍較低。根據(jù)調(diào)查，多數(shù)站場負(fù)荷率為40%～60%，處于低效運行狀態(tài)，沒有充分發(fā)揮已建設(shè)施的設(shè)計能力。根據(jù)各系統(tǒng)工藝流程及設(shè)施設(shè)備的選擇，已建站場負(fù)荷率偏低除了對原油外輸系統(tǒng)造成輸送困難外，對其他系統(tǒng)的生產(chǎn)運行未產(chǎn)生較大影響，但會造成能耗的浪費和運行成本的增加。分析已建地面設(shè)施負(fù)荷率較低的原因，主要有幾方面：

1.1 老站負(fù)荷率偏低的原因

1.1.1 產(chǎn)油量逐步遞減，單井產(chǎn)量降低

一些開發(fā)較早的油田，產(chǎn)油量下降幅度較大。有的油田百萬噸產(chǎn)量油井?dāng)?shù)增加了1倍多，平均單井產(chǎn)油量下降了1倍多。由于老井產(chǎn)量的遞減，造成已建設(shè)施負(fù)荷率大幅度降低。

1.1.2 油井生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致生產(chǎn)井開井率降低

已建區(qū)塊中開發(fā)效果較差的油井轉(zhuǎn)為提撈采油，由于注采關(guān)系調(diào)整或完善，部分油井轉(zhuǎn)注，或者高含水油井關(guān)井的數(shù)量逐年增加，生產(chǎn)井開井率降低，造成已建站場負(fù)荷率逐漸降低。

1.1.3 地面工藝簡化、參數(shù)優(yōu)化，已建系統(tǒng)摻水量降低

為了簡化地面工藝技術(shù)，降低建設(shè)投資和運行成本，一直在不斷探索與創(chuàng)新集油工藝。經(jīng)過多年來的試驗摸索，低滲透油田集油工藝已由20世紀(jì)80年代的雙管摻水集油工藝逐步發(fā)展成為單管環(huán)狀減量摻水、單管樹狀電加熱等簡化的集油工藝。同時，為了進(jìn)一步降低集油能耗，對集油技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后油井產(chǎn)液進(jìn)站溫度降低了6～8℃，單井摻水量由0.8～1.0m3/h降低到0.3～0.5m3/h，集油半徑增大，集油能耗下降，地面工程投資和成本大幅度降低。新的技術(shù)參數(shù)推廣應(yīng)用后，不僅新井應(yīng)用新的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，已建油井也按新的技術(shù)參數(shù)運行，也是導(dǎo)致已建站場運行負(fù)荷率降低的原因之一。

1.2 新站負(fù)荷率偏低的原因

1.2.1 新建油井投產(chǎn)后實際產(chǎn)量低于開發(fā)預(yù)測值

由于部分區(qū)塊油藏品位差，油層厚度小，滲透率低，致使實際產(chǎn)量未能達(dá)到開發(fā)預(yù)測值，產(chǎn)能到位率較低。并且部分油井產(chǎn)水量較高，甚至完全出水。這是導(dǎo)致近年來新建站場負(fù)荷率偏低的主要原因。

1.2.2 實際建設(shè)井?dāng)?shù)少于規(guī)劃設(shè)計數(shù)量

由于部分區(qū)塊地質(zhì)條件復(fù)雜，在鉆井過程中，隨著油藏開發(fā)認(rèn)識的不斷完善，對油水井井別、井?dāng)?shù)進(jìn)行調(diào)整，致使實際建設(shè)井?dāng)?shù)減少。然而，地面工程已經(jīng)設(shè)計，設(shè)備已經(jīng)采購，并已開始建設(shè)，設(shè)計能力已經(jīng)無法進(jìn)行調(diào)整。

1.2.3 實際注水量與開發(fā)預(yù)測注水量不匹配

由于部分區(qū)塊儲層物性差，導(dǎo)致實際注水量比方案預(yù)測注水量少，注水壓力上升快。在方案設(shè)計階段，由于很難對地層條件有明確的認(rèn)識，為達(dá)到預(yù)期的開發(fā)效果，往往放大配注量，而區(qū)塊實際投產(chǎn)后，由于地層條件差，按照配注量注水，壓力上升很快，甚至達(dá)到破裂壓力，造成實際注水量大幅削減，致使地面站場負(fù)荷率偏低。

1.2.4 部分站場建設(shè)規(guī)模有預(yù)留

低滲透油田部分站場在建設(shè)初期，為了兼顧后續(xù)滾動開發(fā)產(chǎn)能建設(shè)的需要，在能力上進(jìn)行了適當(dāng)預(yù)留，而當(dāng)前實際負(fù)荷還沒有達(dá)到高峰值，或者后續(xù)滾動開發(fā)井效果差，也會出現(xiàn)負(fù)荷率偏低的現(xiàn)象。

2 解決措施

為了改善低滲透油田地面設(shè)施的運行狀況，提高已建設(shè)施的運行效率，控制新增建設(shè)規(guī)模，降低生產(chǎn)能耗及運行成本，解決措施主要有幾個方面：

2.1 提前做好方案研究，確保開發(fā)方案的準(zhǔn)確性

目前，油田建設(shè)存在“五個當(dāng)年”現(xiàn)象，即“當(dāng)年鉆井、當(dāng)年研究、當(dāng)年設(shè)計、當(dāng)年建設(shè)、當(dāng)年投產(chǎn)”，這種現(xiàn)象不僅導(dǎo)致方案、設(shè)計、施工的周期嚴(yán)重不足，造成開發(fā)方案在鉆井中調(diào)整、在設(shè)計中調(diào)整、在建設(shè)中調(diào)整，設(shè)計變更、施工調(diào)整頻繁等問題，而且會導(dǎo)致地面建設(shè)規(guī)模與實際開發(fā)效果不符。所以，應(yīng)該調(diào)整油田開發(fā)建設(shè)模式，將“五個當(dāng)年”調(diào)整為“三個提前，兩個轉(zhuǎn)年”，即“提前鉆井、提前研究、提前設(shè)計、轉(zhuǎn)年建設(shè)、轉(zhuǎn)年投產(chǎn)”。這樣，不僅有利于提高設(shè)計施工質(zhì)量，而且有時間充分做好前期研究工作，提高開發(fā)方案預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，盡量減小預(yù)測值與實際值之間的差異，有利于避免新增建設(shè)規(guī)模與實際需要不符的問題發(fā)生。

2.2 加強專業(yè)間的一體化協(xié)作，共同優(yōu)化布井方式

在產(chǎn)能建設(shè)中堅持“地上地下一體化”的優(yōu)化理念，加強與鉆井、油藏之間的協(xié)作，采用“油藏布地下井位，地面布建設(shè)井位”的方法，共同優(yōu)化布井方式。如永樂油田加密產(chǎn)能建設(shè)工程共建設(shè)油水井157口，其中148口井形成叢式井平臺51座，有35座平臺布置在已建井場上，這種叢式井布井方式不僅使通井路及征地數(shù)量大幅縮減，而且與老井合建的叢式井可就近接入已建油井所在的集油系統(tǒng)，既降低了新建集油管道的數(shù)量，同時也提高了已建管道的運行效率和熱力條件。該項目共減少井場97座，減少管道42.2km，減少道路28.2km，減少電力線路22.9km，減少永久占地41.4×104m2、臨時占地49.2×104m2，減少變壓器32臺，節(jié)省建設(shè)投資2 697萬元。

2.3 控制新增建設(shè)規(guī)模

2.3.1 實施區(qū)塊錯峰投產(chǎn)，控制新增建設(shè)規(guī)模

經(jīng)過多年建設(shè)，地面設(shè)施已形成完善的體系，新增產(chǎn)能時需要進(jìn)行不同程度的調(diào)整，因此，新增產(chǎn)能區(qū)塊的劃分和投產(chǎn)時機對地面系統(tǒng)的銜接及建設(shè)會產(chǎn)生直接影響。為了避免部分區(qū)塊因開發(fā)重疊致使地面建設(shè)規(guī)模增大的問題發(fā)生，地面工程結(jié)合已建系統(tǒng)條件對開發(fā)方案提出優(yōu)化建議，調(diào)整開發(fā)方案，實施區(qū)塊錯峰投產(chǎn)，有效控制新增建設(shè)規(guī)模。如太東油田產(chǎn)能建設(shè)工程，通過錯峰投產(chǎn)，調(diào)整了12個區(qū)塊的建設(shè)時間，避免了新建及擴建轉(zhuǎn)油站2座、注水站1座、污水處理站1座，有效地控制了新增建設(shè)規(guī)模。

2.3.2 按照次高年預(yù)測產(chǎn)量設(shè)計，有效縮減新建能力

針對油井產(chǎn)量逐年遞減的現(xiàn)狀，結(jié)合地面設(shè)備選擇的動態(tài)適應(yīng)性，按照次高年預(yù)測產(chǎn)量設(shè)計站場的能力。次高年預(yù)測產(chǎn)量就是開發(fā)方案的產(chǎn)量預(yù)測中數(shù)值第二高的年度預(yù)測產(chǎn)量值。所有的新建站場設(shè)計能力以及新井所涉及的已建站場的剩余能力均按照新老井的次高年預(yù)測產(chǎn)量來計算，有效縮減了新建及擴改建的規(guī)模。在近兩年的產(chǎn)能建設(shè)工程中，使新建站場的能力縮減了10%以上。

2.3.3 簡化地面工藝，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，控制新增能力

經(jīng)過多年的探索和試驗，油田地面工程領(lǐng)域形成了一系列優(yōu)化簡化的工藝技術(shù)，設(shè)計技術(shù)參數(shù)也在不斷的優(yōu)化，通過規(guī)模應(yīng)用后，使新增建設(shè)規(guī)模大幅縮減，系統(tǒng)能力增加幅度降低。例如，對于新建油井，若站外采用單管環(huán)狀減量摻水集油工藝，則站內(nèi)新增建設(shè)規(guī)模將比以往縮減30%以上；若站外采用單管樹狀電加熱集油工藝，則站內(nèi)新增建設(shè)規(guī)模將比以往縮減50%以上，效果十分顯著。

2.4 總體規(guī)劃，分期建設(shè)，避免重復(fù)擴改建

結(jié)合油田產(chǎn)能建設(shè)安排，加強地面工程總體方案的編制研究，堅持地面與開發(fā)相結(jié)合、當(dāng)前與長遠(yuǎn)相結(jié)合，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合。通過認(rèn)真分析油田開發(fā)形勢和已建地面設(shè)施的適應(yīng)性，使地面工程在滿足開發(fā)生產(chǎn)需要的前提下，優(yōu)化系統(tǒng)布局和工藝流程，優(yōu)化運行參數(shù)和運行狀態(tài)，提高經(jīng)濟(jì)可行性。總體方案具有前瞻性，對分年實施方案具有指導(dǎo)意義，而分年實施方案則靈活適用，可根據(jù)開發(fā)形勢的變化進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，二者相輔相成。通過總體規(guī)劃，分期建設(shè)，可以有效地避免重復(fù)擴改建。

對于儲量規(guī)模不確定、滾動開發(fā)潛力認(rèn)識不清的區(qū)塊，開發(fā)前期地面工程可不建設(shè)主體系統(tǒng)，先拉油或撈油，待開發(fā)形勢明確后再編制總體規(guī)劃，完善地面設(shè)施。對于地質(zhì)儲量較小、單井預(yù)測產(chǎn)量較低、分布較為零散的區(qū)塊，不再建設(shè)固定、配套的地面處理系統(tǒng)，以單井拉油或撈油方式進(jìn)行生產(chǎn)。

2.5 利用剩余能力，提高已建設(shè)施運行效率

在產(chǎn)能建設(shè)工程中，根據(jù)新的開發(fā)形勢，繼續(xù)堅持在總體布局上充分考慮已建系統(tǒng)的主體架構(gòu)，在生產(chǎn)規(guī)模上充分利用已建系統(tǒng)的剩余能力，在建設(shè)時機上充分把握已建系統(tǒng)的開發(fā)趨勢，努力控制新增建設(shè)規(guī)模，提高已建系統(tǒng)的運行效率。例如，2010年低滲透油田共建設(shè)油水井1 149口（其中油井825口，注水井324口），僅新建1座站，其他油水井均進(jìn)入已建系統(tǒng)，共利用已建轉(zhuǎn)油、供注水等能力4.5×104m3/d，供配電能力1.5×104kV·A，相當(dāng)于少建各類站場8座。

2.6 加強總體布局優(yōu)化，提高整體開發(fā)效益

在產(chǎn)能建設(shè)地面工程方案的編制過程中，進(jìn)一步加強總體布局的優(yōu)化，通過打破管理界限、調(diào)整站場布局、優(yōu)化工藝環(huán)節(jié)、加強合崗設(shè)計等措施，使站場布局更加合理，減少新建站的數(shù)量及規(guī)模。如敖南油田地跨兩個采油廠，按以往做法，為了實現(xiàn)原油產(chǎn)量分廠計量，生產(chǎn)設(shè)施分廠管理，運行成本分廠核算，地面工程應(yīng)嚴(yán)格按照兩廠分界分別建設(shè)。但是為了降低建設(shè)投資，提高新建站的運行效率，采取整體優(yōu)化的辦法，打破廠界，統(tǒng)一布局，對集油閥組間以上的地面設(shè)施兩廠合一建設(shè)，共少建轉(zhuǎn)油站7座、水質(zhì)站1座、變電所1座、供氣管道8km，節(jié)省投資6 915萬元。

2.7 采取“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、換、優(yōu)、用、管”措施

為了解決已建系統(tǒng)低效運行、負(fù)荷不平衡的問題，繼續(xù)堅持“與開發(fā)規(guī)劃相結(jié)合、與產(chǎn)能建設(shè)相結(jié)合、與更新維護(hù)相結(jié)合、與技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合”以及“適用、適應(yīng)、適時、適度”的原則，采取“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、換、優(yōu)、用、管”等措施對老油田地面系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。“關(guān)?！本褪菍ㄔO(shè)時間長、負(fù)荷率較低、布局不合理、維護(hù)改造投入較大的站實施關(guān)停，關(guān)即關(guān)閉并拆除，停即暫時停運?！安ⅰ本褪菍⒕嚯x較近、集輸半徑較小、設(shè)施腐蝕老化嚴(yán)重急需更新改造的相鄰兩座站合二為一或合并新建?！稗D(zhuǎn)”包括轉(zhuǎn)變站的等級，轉(zhuǎn)變站的用途，轉(zhuǎn)變不合理、不適應(yīng)的工藝。“換”就是對能力過大的設(shè)備進(jìn)行大換小或站間互相調(diào)換，對高耗能設(shè)備進(jìn)行更換?！皟?yōu)”就是對現(xiàn)有系統(tǒng)的運行方式進(jìn)行優(yōu)化。“用”就是積極應(yīng)用新工藝、新技術(shù)，大膽采用新參數(shù)和新技術(shù)界限。“管”就是在系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整的同時，要更新管理觀念，轉(zhuǎn)變管理方式，調(diào)整管理隊伍，規(guī)范管理行為，修訂管理制度，調(diào)改管理參數(shù)。既減少了更新維護(hù)工程量，又解決了負(fù)荷不平衡、能耗上升、成本上升的問題。

如葡北油田的優(yōu)化調(diào)整，將原有的3座轉(zhuǎn)油站合并調(diào)整為2座轉(zhuǎn)油站，將原有的44座計量站合并調(diào)整為21座集油閥組間，將180口油井由雙管摻水流程調(diào)整為單管串接冷輸流程與單管環(huán)狀摻水流程結(jié)合的集油模式。優(yōu)化調(diào)整后，減少轉(zhuǎn)油站1座，減少計量站23座，減少集油管道72km，節(jié)氣113.5 ×104m3/a，節(jié)電87.6×104kW·h/a，取得了明顯的效果。

[1] 李杰訓(xùn).大慶老油田地面系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整措施及效果[J].石油規(guī)劃設(shè)計,2007,18(3): 1-4.

[2] 齊振林.大慶油田地面工程優(yōu)化簡化工藝技術(shù)[M].北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社,2010.

TE348

A

1004-2970（2011）03-0025-03

李玉華等. 低滲透油田地面設(shè)施負(fù)荷率低的原因及解決措施. 石油規(guī)劃設(shè)計，2011，22（3）：25～27

* 李玉華，女，工程師。2006年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院油氣儲運專業(yè)，獲碩士學(xué)位?，F(xiàn)在大慶油田工程有限公司總體規(guī)劃室從事油田地面工程規(guī)劃方案編制工作。地址：黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)大慶油田工程有限公司總體規(guī)劃室，163712。E-mail：Liyuhua_dod@petrochina.com.cn

2010-12-21

郜婕