大慶油田設計院有限公司

根據(jù)大慶油田公司總體部署，2020年油田計劃建設整體工作量與前幾年大體相當。老區(qū)三次采油趨于多元化[1]，本年度安排11個化學驅(qū)區(qū)塊[2]，其中聚合物驅(qū)產(chǎn)能區(qū)塊5個，三元復合驅(qū)產(chǎn)能區(qū)塊1個，復合驅(qū)試驗區(qū)塊5個。外圍油田以低產(chǎn)、偏遠、零散的薄差油層為主，其依托性差。地面工程配套建設的數(shù)字化工程[3]同步實施，工作量和難度進一步加大。綜上所述，2020年產(chǎn)能建設區(qū)塊呈現(xiàn)兩個特點：①任務總量依然繁重，建設周期緊張；②低產(chǎn)低效區(qū)塊多，經(jīng)濟效益差，需要反復優(yōu)化才能達到評價值，工作量加大。為了保證2020年生產(chǎn)任務按時完成，需要加快工作節(jié)奏，縮短整體設計周期。

1 優(yōu)化措施

為了保證項目整體進度，根據(jù)以往工程管理經(jīng)驗，采取以下措施，取得了較好效果。

1.1 持續(xù)保持“三個介入”，縮短整體設計周期

多年來，規(guī)劃設計工作已經(jīng)形成了提前介入、主動介入、有效介入的工作原則，在實際工作中收到了較好的效果。項目中體現(xiàn)在以下方面：規(guī)劃工作介入到油藏方案和采油方案中，提前了解開發(fā)方式并研究地面技術路線，提出攻關方向；主動與建設單位結合，了解生產(chǎn)現(xiàn)狀和存在問題，做到方案未動，需求先知；在項目進度計劃統(tǒng)一要求下，協(xié)調(diào)各方資源，確定各個節(jié)點，做到計劃性強，介入有效。

比如薩北開發(fā)區(qū)北二西塊一類油層聚驅(qū)后加密產(chǎn)能建設工程，該項目2020年安排基建220口，其中油井120口，水井100口。按照開發(fā)方式及布井方位分為東西兩個地區(qū)，東部地區(qū)為弱堿三元驅(qū)，前置段塞階段使用低初黏凝膠（圖1），由聚合物、交聯(lián)劑、穩(wěn)緩劑和水混合組成。由于是新配方，地面工程沒有成熟經(jīng)驗可借鑒，配制工藝需要提前研制。為了不影響項目進程，地面工程介入到開發(fā)方案中，與采油工程研究院反復磋商，確定交聯(lián)劑和穩(wěn)緩劑在后場配制，現(xiàn)場只設必要的存儲設備和注入設備。西部地區(qū)為聚合物驅(qū)開發(fā)，采用PPG+2500萬相對分子質(zhì)量聚合物，其中PPG也是新型驅(qū)油劑，沒有成熟經(jīng)驗。大慶油田設計院提前取樣，對PPG的溶脹性和懸浮性進行了室內(nèi)試驗（圖2），確定了分散熟化的時間，確定了配制工藝，即將PPG干粉先期溶解，然后加到聚合物母液中。由于提前介入，縮短了項目時間，節(jié)省了工程投資。

圖1 低初黏凝膠配置流程Fig.1 Flow of low initial viscosity gel distribution

圖2 PPG分散熟化流程Fig.2 Flow of PPG dispersion ripening

1.2 技術專家提前進入項目，縮短工作流程

技術專家定期與專業(yè)科室溝通，提前進入項目，隨時解決問題。避免因技術路線不確定而耽誤進度，減少設計人員反復設計的工作量。對于技術復雜項目，采取室審、院審分開審查方式；相對簡單的項目，采取室審、院審合并審查，節(jié)約時間。這種做法可減少設計人員工作量，縮短規(guī)劃設計周期。

1.3 提前進行方案交底，加快整體設計進度

對于技術路線基本確定的方案，院審結束后，即可對基本確定的部分進行預交底，提前開展初步設計。方案經(jīng)過油田公司審查通過后，進行正式交底，并對變化的部分進行調(diào)整，以縮短整體設計周期。

通過以上措施，設計周期大大縮短。截至2020年3月底，已完成區(qū)塊68個，占總區(qū)塊數(shù)的68.69%；基建油水井3 075口，占總井數(shù)的61.42%；建成產(chǎn)能101.16×104t，占總建成產(chǎn)能的50.28%。產(chǎn)能方案運行情況匯總見表1。

表1 2020年產(chǎn)能方案運行情況匯總Tab.1 Summary of capacity plan operation condition in 2020

2 “三優(yōu)一簡”技術

隨著開發(fā)難度加大、低產(chǎn)低效區(qū)塊增多、效益變差，為達到效益建產(chǎn)，必須加大控制投資的力度，優(yōu)化簡化工作顯得尤為重要。由表2、表3可以看出，2020年低產(chǎn)低效區(qū)塊與2019年相比有所增加，涉及的井數(shù)增加了557口，涉及的產(chǎn)能降低了16.4×104t。在投資控制方面，積極應用“三優(yōu)一簡”［4］技術措施，堅持以效益為中心，持續(xù)加強優(yōu)化簡化，全力保障產(chǎn)能區(qū)塊效益開發(fā)。通過地上地下一體化優(yōu)化，在開發(fā)順序、布井方式等方面做到有機結合，降低整體項目投資。通過系統(tǒng)優(yōu)化做好總體布局，處理好年度產(chǎn)能和總體規(guī)劃、局部布局和整體布局的關系，做到合理布局，有效銜接。通過能力優(yōu)化，有效利用已建設施剩余能力，控制新增建設規(guī)模。推廣應用簡化的工藝技術、單項設備，減少建設費用和運行成本。

表2 2019年產(chǎn)能效益情況Tab.2 Capacity benefit condition in 2019

表3 2020年產(chǎn)能效益情況Tab.3 Capacity benefit condition in 2020

2.1 地上地下一體化優(yōu)化

油藏工程、鉆井工程、采油工程、地面工程、生產(chǎn)管理多方結合，進行地上地下一體化優(yōu)化[5]。通過錯峰開發(fā)減少地面建設規(guī)模；通過直井、斜井、水平井相結合布置大平臺井，通過減少地面建設管道敷設量，減少工程占地；通過整體優(yōu)化，大幅降低了項目的整體投資。

南七和南八區(qū)三元產(chǎn)能，通過合理安排5個區(qū)塊的開發(fā)次序（表4），實現(xiàn)能力的有序接替，其與油藏工程充分結合，實現(xiàn)了錯峰開發(fā)，原油處理、污水處理、三元液配置注入等工程均有規(guī)模核減（表5）。地面工程只新建轉(zhuǎn)油放水站2座、二元站2座、三元污水站2座，與一次性建成相比，節(jié)約建設投資9000萬元。

表4 南七區(qū)和南八區(qū)三元段塞注入階段安排Tab.4 Injection stage schedule of ASP slug in South 7-8 Block

通過直井、斜井、水平井聯(lián)合布置，形成較大的叢式井平臺，節(jié)約了占地面積及集輸管道。2020年宋芳屯油田芳50等區(qū)塊扶余油層產(chǎn)能建設，該工程基建油井18口，其中新鉆油井14口，代用井4口。油藏工程、鉆井工程、地面工程整體聯(lián)動，聯(lián)合部署叢式井場、大平臺井場，在基建的18口井中，有2口井為獨立直井，剩余16口井形成5座叢式井平臺。與獨立井相比，地面工程節(jié)約集油管道3.85 km、電力線路2.3 km、永久占地0.97×104m2、臨時占地9.0×104m2，合計節(jié)省地面投資199.99萬元。供電系統(tǒng)采用一變多井的供電方式，16口油井形成叢式井平臺5座，新建抽油機柱上變電站7座，與單井單變壓器相比，少建設柱上變電站11座，節(jié)約投資46萬元。

2.2 系統(tǒng)布局優(yōu)化

（1）統(tǒng)籌考慮未來幾年的開發(fā)安排，采取總體規(guī)劃、分步實施方式，按照少建站、多站場合并建大站、立足老站擴建的原則，科學優(yōu)化站場布局，有效縮減新建站數(shù)量及規(guī)模。如2020年杏九區(qū)丙塊聚驅(qū)產(chǎn)能，杏八和九區(qū)純油區(qū)聚驅(qū)產(chǎn)能建設工程共安排基建聚合物驅(qū)油井363口，分三年建設，其中2020年杏九區(qū)丙塊基建油井134口，2021年杏九區(qū)乙塊基建油井108口，2025年杏八區(qū)丙塊基建油井121口。本次規(guī)劃在區(qū)域中心新建聚杏四-I聯(lián)轉(zhuǎn)油放水站（2020年建設一期工程，2025年建設二期工程），與分散建站相比，占地面積減少9 000 m2，節(jié)省占地及勞動定員投資720萬元，并減少采暖、道路等公用工程建設投資180萬元。

表5 南七區(qū)和南八區(qū)錯峰建設優(yōu)化核減規(guī)模Tab.5 Optimization and saving scale of peak shifting construction in South 7-8 Blockm3/d

（2）打破廠界、區(qū)域界線，統(tǒng)一規(guī)劃，分廠實施。有效控制分廠建設、分管理區(qū)域建設而帶來的小規(guī)模、零散設的缺點。如永樂油田源142-源20區(qū)塊扶余油層產(chǎn)能建設，該產(chǎn)能為新開發(fā)致密油區(qū)塊，基建油井58口，年產(chǎn)能6.5×104t，歸屬采油八廠（52口）和十廠管轄（6口）。產(chǎn)能區(qū)塊北側為八廠永樂油田，距離區(qū)塊中心24 km，東側7 km為十廠拉油區(qū)塊，拉運距離25 km，西北側為頭臺油田，距離區(qū)塊中心約4.5 km。由于產(chǎn)能區(qū)塊距離本廠站場遠，將采油八廠52口井、采油十廠6口井的采出液統(tǒng)一進入頭臺油田源141轉(zhuǎn)油站處理。為方便廠間交接，在頭臺源141轉(zhuǎn)油站設置計量工藝，在十廠平臺設計量分離器計量產(chǎn)液。充分利用頭臺油田已建站場及設施，少建設中間加熱站4座、拉油點1座、拉油通井路7 km，節(jié)省投資1 648萬元。該方案充分利用區(qū)域內(nèi)頭臺油田已建道路，減少道路建設8.1 km，節(jié)省建設投資977萬元。

2.3 能力利用優(yōu)化

大慶油田通過多年建設，已經(jīng)形成了龐大的地面系統(tǒng)，隨著開發(fā)方式和產(chǎn)量結構調(diào)整，雖有負荷不均衡的現(xiàn)象，但已建能力還是有相互利用的空間。隨著油田進入高含水后期，要充分利用好已建系統(tǒng)的能力[6]。喇嘛甸油田北西塊聚合物驅(qū)產(chǎn)能建設（圖3），共安排基建聚合物驅(qū)油井426口，分兩年實施，其中2020年北西塊二區(qū)基建油井118口，2021年北西塊二區(qū)基建油井308口。該區(qū)域涉及5座轉(zhuǎn)油站、3座放水站、1座聯(lián)合站，通過能力核實，取消了喇331轉(zhuǎn)油站，將該站原管轄的5個計量間48口油井分別調(diào)頭至喇400轉(zhuǎn)油放水站和喇340轉(zhuǎn)油站。通過核減，節(jié)約喇331轉(zhuǎn)油站維護改造費用1 500萬，節(jié)約運行費約210萬元/a，同時解決了因該站腐蝕老化而帶來的安全隱患問題。通過老井調(diào)頭，提升了附近兩座站的運行負荷率，其中喇400轉(zhuǎn)油放水站負荷率由86.6 %提升到93.3%，喇340轉(zhuǎn)油站負荷率從98.2%提升到109.3%。通過優(yōu)化運行參數(shù)，減少了擴建工程量。該項目涉及到喇401轉(zhuǎn)油站、喇451轉(zhuǎn)油站、喇390轉(zhuǎn)油站三個水驅(qū)轉(zhuǎn)油站，考慮到綜合含水率均在97%以上，且僅僅是放水回摻，所以將“三合一”（分離、緩沖、游離水脫除器）沉降時間由水驅(qū)的15 min均轉(zhuǎn)為按照12 min計算，同時考慮合理安排檢修時機，在基本滿足生產(chǎn)條件下減少擴建3臺“三合一”裝置，節(jié)約投資492.95萬元（表6）。

圖3 喇嘛甸油田北西塊聚合物驅(qū)產(chǎn)能地面布局優(yōu)化示意圖Fig.3 Optimization diagram of polymer flooding productivity surface layout in Northwest Block of Lamadian Oilfield

北二西西塊一類油層聚驅(qū)后加密產(chǎn)能建設（表7）安排基建220口，其中油井120口，注入井100口，西部地區(qū)為聚驅(qū)，東部地區(qū)為三元復合驅(qū)，經(jīng)過優(yōu)化設計，除了PPG裝置和低初黏凝膠二元液部分是新建外，其他只進行少量維護改造，全部利用已建設施能力。通過建設一條北十三污水站至2801污水站的聯(lián)通管線，長1.8 km，調(diào)水0.81×104m3/d，避免了北十三污水站的擴建，節(jié)約投資678萬元，同時增加了該地區(qū)調(diào)水靈活性，提高了2801污水站負荷率，該站負荷率由原來的76%上升到88%。

表6 站場剩余能力的合理有效利用Tab.6 Effective utilization of station surplus capacity

表7 北二西西塊一類油層聚驅(qū)后加密產(chǎn)能建設涉及站場能力統(tǒng)計Tab.7 Statistics of station capacity involved in infill production capacity construction after polymer flooding in the first class reservoir of the west of North 2 West Block

2.4 工藝技術簡化

推廣應用簡化的工藝技術、簡化配置的單項設備，降低建設費用和運行成本。針對老區(qū)低產(chǎn)井產(chǎn)油，結合功圖法量油[7]，大力推廣簡化的集油工藝。具體做法是將計量間改為集油閥組，如在東部過渡帶產(chǎn)能中，中508和中514地區(qū)新建的5座閥組均采用此種方式建設，涉及到38座平臺121口油井。與計量間相比，每座閥組節(jié)省投資10萬元。

最近幾年，大平臺井的布置為地面集油工藝簡化的實施提供了可能。尤其對于外圍油田低產(chǎn)井，采用活動洗井車洗井、功圖法量油等措施，解決了單井計量和洗井的問題。在此前提下，可將每個平臺視為一口單井，在水力、熱力計算允許的條件下，只考慮摻水集油即可。為了降低摻水對平臺井的干擾，將平臺分組，分別設置摻水管線。例如葡47區(qū)塊產(chǎn)能建設中，3號環(huán)有4個平臺25口油井，轄油井25口，采用分開摻水統(tǒng)一集油方式，提高了單環(huán)轄井數(shù)。

3 結束語

2020年產(chǎn)能已完成方案的區(qū)塊，通過應用“三優(yōu)一簡”等技術措施，共計節(jié)省地面建設投資2.4億元，節(jié)省年運行費用2 100萬元。從今年完成的31個區(qū)塊統(tǒng)計來看，無論是地面投資還是整體投資都有所降低，說明降投資措施效果顯著。通過優(yōu)化簡化，使低效區(qū)塊得以有效動用[8]，這部分涉及產(chǎn)能的14個區(qū)塊，油水井數(shù)853口，建成產(chǎn)能36.1×104t，其完成產(chǎn)能數(shù)占目前統(tǒng)計總數(shù)的26%，這為保持及完成本年度產(chǎn)量起到了很大作用。