翟博文 張巧生 楊博 姬蕊 張園（西安長慶科技工程有限責(zé)任公司）

長慶某超低滲透高油氣比油田地面新工藝新技術(shù)研究與應(yīng)用

翟博文 張巧生 楊博 姬蕊 張園（西安長慶科技工程有限責(zé)任公司）

長慶某油田屬超低滲透、高油氣比油藏；同時該油區(qū)自然和社會條件極其復(fù)雜，況且地方政府對油區(qū)整體開發(fā)安全環(huán)保要求非常高。為了實(shí)現(xiàn)油田規(guī)模效益開發(fā)和安全環(huán)保建設(shè)的雙重目標(biāo)，在油田地面開發(fā)和建設(shè)中系統(tǒng)研究和應(yīng)用了一系列新工藝和新技術(shù)，它包括井場設(shè)施優(yōu)化技術(shù)、橇裝設(shè)備規(guī)模應(yīng)用、油氣全密閉集輸工藝和伴生氣循環(huán)利用配套技術(shù)等。通過這些工藝和技術(shù)的應(yīng)用，達(dá)到了節(jié)約土地，縮短地面建設(shè)周期、回收伴生氣資源和減少CO2排放量的效果。

超低滲透；高氣油比；新工藝；新技術(shù)

1 概況

21世紀(jì)以來，世界油氣開發(fā)迅速進(jìn)入低滲、超低滲領(lǐng)域，我國新增儲量中該類資源占70%，其中鄂爾多斯盆地占一半以上。2008—2015年長慶“5000萬噸”總體規(guī)劃部署中，超低滲油藏產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模占總產(chǎn)建比例的52%。但從客觀條件來講，我國的超低滲透油藏開發(fā)技術(shù)水平還比較低，普遍落后于西方發(fā)達(dá)國家[1]，尤其對于超低滲透高氣油比油田的地面工藝技術(shù)研究尚少。因此，如何實(shí)現(xiàn)超低滲透高氣油比油田的高效開發(fā)成為低油價環(huán)境下的重要課題。

2 現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

長慶某油田屬典型的超低滲透油藏，同時該油區(qū)以黃土地貌為主，區(qū)內(nèi)村莊密集、林區(qū)和水源保護(hù)區(qū)域眾多，自然和社會條件及其復(fù)雜，地面開發(fā)存在以下問題和挑戰(zhàn)：

1）超低滲透，高油氣比，規(guī)模效益開發(fā)難度大。主力開發(fā)油藏滲透率均小于0.3 mD，單井產(chǎn)量低，應(yīng)用常規(guī)技術(shù)難以得到有效開發(fā)[2]；同時，與長慶其他油田相比，油氣比高（96.6～111.8 m3/t）（圖1），伴生氣資源豐富，具有較大的綜合開發(fā)利用價值。因此，如何實(shí)現(xiàn)該類油田的規(guī)模效益開發(fā)成為第一個挑戰(zhàn)。

圖1 長慶油田32個主力開發(fā)區(qū)塊氣油比區(qū)間比重分布（2015年）

2）人口稠密，環(huán)境敏感，政府安全環(huán)保要求高：主要勘探開發(fā)區(qū)域人口集中、村莊密布、農(nóng)田眾多，且油區(qū)分布有三個水源保護(hù)地，東部位于自然保護(hù)區(qū)邊緣，地方政府對油區(qū)整體開發(fā)安全環(huán)保要求非常高。因此，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益并舉成為第二個挑戰(zhàn)。

3 新工藝新技術(shù)研究與應(yīng)用

在超低滲透高氣油比油藏開發(fā)深化研究和技術(shù)攻關(guān)的同時，地面建設(shè)需緊密圍繞系統(tǒng)優(yōu)化和資源綜合利用兩大主線，著力實(shí)現(xiàn)油田規(guī)模效益開發(fā)和安全環(huán)保建設(shè)的雙重目標(biāo)。通過多年的研究優(yōu)化和集成創(chuàng)新，已形成一些具有應(yīng)用價值或借鑒意義的新工藝和新技術(shù)。

1）井場設(shè)施優(yōu)化技術(shù)。通過地面地下一體化的優(yōu)化研究，結(jié)合區(qū)域水平井規(guī)模開發(fā)特點(diǎn)，井場設(shè)施從環(huán)保和防護(hù)入手優(yōu)化布局，以電子巡井技術(shù)為支撐，集成應(yīng)用了油水井?dāng)?shù)據(jù)自動采集和遠(yuǎn)程調(diào)控技術(shù)、井場視頻監(jiān)測技術(shù)、自動投球清管、定壓閥回收套管氣、智能穩(wěn)流配水等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無人值守，簡化井場配套，將大叢式井組和水平井井場串接工藝相結(jié)合，平均單井的井場配套投資僅為以往的30%（表1）。

2）橇裝化設(shè)備規(guī)模應(yīng)用。橇裝化設(shè)備的深化研發(fā)和其在小型、中型直至大型站場工藝單元的大規(guī)模替代，從設(shè)備種類、應(yīng)用數(shù)量至站場類型（表2），呈現(xiàn)出多元化、規(guī)?；奶攸c(diǎn)，增強(qiáng)了布站的靈活性，強(qiáng)力支撐了油田模塊化建設(shè)，平均縮短建設(shè)周期20 d，工程造價降低20%，節(jié)約土地資源千余平方米，減少站場定員近200人（圖2）。

表1 井場設(shè)施優(yōu)化技術(shù)方案對比

表2 長慶某油田2010—2014年橇裝化設(shè)備應(yīng)用統(tǒng)計(jì)

圖22010 —2014年長慶某油田橇裝化設(shè)備應(yīng)用比例

3）二級布站油氣全密閉集輸工藝及配套技術(shù)。油氣集輸系統(tǒng)以簡化布站級數(shù)、靈活適應(yīng)調(diào)整變化為目標(biāo)，創(chuàng)新性地首次將井場至增壓點(diǎn)“不加熱泵到泵”密閉輸送技術(shù)和小站油氣混輸工藝結(jié)合，形成了大井組單管不加熱泵到泵密閉集油、井組間串接集油、油氣混輸?shù)牡孛媪鞒?，基本?shí)現(xiàn)了油田“井組—增壓點(diǎn)—聯(lián)合站”二級布站率達(dá)90%以上以及油氣密閉、伴生氣回收、站場加熱爐自用氣自產(chǎn)的目的（表3）。

表3 伴生氣綜合利用情況統(tǒng)計(jì)

4）“原油穩(wěn)定、輕烴回收、干氣發(fā)電”循環(huán)利用配套技術(shù)。通過研究形成“自產(chǎn)穩(wěn)定輕烴作吸收劑”的新型輕烴回收工藝，C3回收率可達(dá)90%以上，可增加液化氣1.5 t/d；采用模塊化、橇裝化設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)和建設(shè)周期縮短約30%，降低投資10%，節(jié)約占地20%；形成了循環(huán)利用體系，實(shí)現(xiàn)了伴生氣的100%密閉回收利用；采用了以“分子篩脫水”、“丙烷制冷”、“閉式循環(huán)水系統(tǒng)”為主的安全、環(huán)保措施，保證裝置安全、長周期運(yùn)行。

5）供注水一體化工藝及配套技術(shù)。油田地面供注水系統(tǒng)形成了“水源直供、密閉隔氧、精細(xì)過濾、樹枝狀干管、小支線、穩(wěn)流配水、清污分注、活動洗井、就地脫水、就地處理”等供、注水工藝和采出水處理技術(shù)。供注水一體化工藝和采出水處理橇裝處理技術(shù)確保超低滲油田超前注水、有效注水、精細(xì)注水，實(shí)現(xiàn)了注水系統(tǒng)密閉率100%，1683 m3/d采出水有效回注率100%，注水系統(tǒng)效率提升至54%以上。

表4 數(shù)字化變配電技術(shù)與原有技術(shù)對比

6）數(shù)字化電網(wǎng)構(gòu)建安全、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)的電力運(yùn)行管理模式。通過數(shù)字化變電站和線路的建設(shè)，建成“3級電壓網(wǎng)絡(luò)”電網(wǎng)，同時采用“4級電網(wǎng)補(bǔ)償系統(tǒng)”，保證了站場連續(xù)、可靠、安全、平穩(wěn)運(yùn)行，創(chuàng)建了變電站“電子巡站、遠(yuǎn)程控制、報表上傳、中心值守”的運(yùn)行管理模式，實(shí)現(xiàn)了油田電力系統(tǒng)控制功能自動化、參數(shù)顯示電子化、監(jiān)控操作屏幕化、“四遙”功能，達(dá)到節(jié)能降耗、低碳經(jīng)濟(jì)、多元化供電的目的（表4）。

7）融合數(shù)字化技術(shù)，建立新型勞動組織管理模式。結(jié)合生產(chǎn)需要，形成了“井站一體、班站一體、電子巡井、遠(yuǎn)程監(jiān)控、精確制導(dǎo)、智能管理”的數(shù)字化管理模式，提升了工藝過程的監(jiān)控水平及生產(chǎn)過程管理智能化水平；創(chuàng)新了勞動組織構(gòu)架，形成以“站為中心、輻射到井”流程管理的二（三）級勞動組織模式，減少用工總量，提高了管理效率。

4 結(jié)論與建議

通過在高油氣比超低滲透油田地面建設(shè)新工藝新技術(shù)的不斷探索和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約土地，縮短地面建設(shè)周期，回收伴生氣資源，節(jié)約能耗和降低用工總量的效果，同時減少CO2排放量，收到了良好的環(huán)境效益。目前該油田已建成長慶油田“能源綜合利用率最高”的超低滲透油田，同時榮獲陜西省“資源節(jié)約和綜合利用”先進(jìn)企業(yè)稱號。

根據(jù)目前該油田的生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際，建議下一步在高氣油比條件下的三相精確計(jì)量和段塞流捕集等精細(xì)工藝方向深化研究，加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)超低滲透高油氣比油田的精細(xì)化開發(fā)和建設(shè)。

[1]王俊奇，李朝松.長慶油田超低滲透油藏開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].低碳世界，2013（5）：158-159.

[2]李時宣、崔繽、張彥博.長慶超低滲透油藏開發(fā)地面工藝技術(shù)[J].油氣田地面工程，2011（2）：57-58.

[3]白雪峰、何蓉.長慶超低滲透油田開發(fā)的難點(diǎn)和主要對策[J].化工管理，2014（11）：195.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.02.007

2016-11-22

（編輯 王 艷）

翟博文，2009年畢業(yè)于華中科技大學(xué)（應(yīng)用化學(xué)專業(yè)），從事油氣儲運(yùn)的相關(guān)設(shè)計(jì)工作，E-mail：zbw1_cq@petrochina. com.cn，地址：陜西省西安市未央?yún)^(qū)鳳城四路長慶大廈，710018。