大慶油田有限責任公司采氣分公司

目前，慶深氣田老井通過措施保穩(wěn)，綜合遞減率控制在5%以下，若想達到產(chǎn)量目標，主要依靠新井的儲量轉(zhuǎn)化。鑒于天然氣快速上產(chǎn)的必要形勢，往往地面建設(shè)超前開展，與鉆采工程同期進行，后期根據(jù)試氣結(jié)果調(diào)整地面方案設(shè)計[1]?，F(xiàn)有技術(shù)管理人員面臨著時間緊、任務(wù)重、創(chuàng)效難的三大難題，如何高效地組織地面建設(shè)管理，保障人員積極創(chuàng)新的工作熱情，是加快氣田上產(chǎn)建設(shè)的基本要求[2]。

已開發(fā)區(qū)塊通過擴邊調(diào)整可建產(chǎn)能及未開發(fā)區(qū)塊部署氣井均位于氣田外圍邊緣區(qū)域，地面建設(shè)可依托條件差，存在建設(shè)投資與后期管理成本高的問題，開發(fā)效益差、實施受制約，如何利用新技術(shù)、新工藝實現(xiàn)低成本建設(shè)是解除氣田開發(fā)制約的關(guān)鍵[3]。按照油田公司提質(zhì)增效規(guī)劃中“十三五”末運行成本降低10%的要求，如何在保障老井安全穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下，有效控制生產(chǎn)運行成本，需加強研究相關(guān)管理辦法及技術(shù)措施。

1 慶深氣田地面建設(shè)管理體系

立足慶深氣田地面建設(shè)管理全過程，以“促上產(chǎn)、提效益、保穩(wěn)產(chǎn)”為目標，追求創(chuàng)新管理辦法，著力控制建設(shè)投資、運行成本技術(shù)對策，在運行管理中推進3 個強化（強化組織領(lǐng)導、強化責任落實、強化文化建設(shè)）為統(tǒng)領(lǐng)，以深化2 個支撐（激勵考核、科技創(chuàng)新）為保障，在技術(shù)管理中做好3 優(yōu)1 標（優(yōu)選技術(shù)路線、優(yōu)化系統(tǒng)布局、優(yōu)化簡化工藝、推進標準化建設(shè)）為重點，抓好3 個控制（能源控制、物料控制、人員控制）為中心，最大限度地降低地面建設(shè)投資和生產(chǎn)過程的運行成本，實現(xiàn)企業(yè)效益最大化，推進慶深氣田可持續(xù)高效發(fā)展，慶深氣田地面建設(shè)管理體系見圖1。

圖1 地面建設(shè)管理體系示意圖Fig.1 Schematic diagram of ground construction management system

2 慶深氣田管理優(yōu)化措施

2.1 運行管理優(yōu)化措施

2.1.1 地面建設(shè)前期工作

在實際地面建設(shè)組織過程中，為了推進規(guī)劃、方案、設(shè)計進度，分別制定了“生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)規(guī)劃工作流程”“老氣田調(diào)整改造規(guī)劃工作流程”“氣田地面方案管理工作流程”“氣田地面設(shè)計管理工作流程”“地面工程管理考核實施辦法”等切實有效的工作制度和流程，各個流程設(shè)定合理銜接，實現(xiàn)地面工程建設(shè)生產(chǎn)、規(guī)劃、方案、設(shè)計、生產(chǎn)的閉環(huán)管理，同時編制“常見問題解決措施”及“突發(fā)問題應(yīng)對預案”，在任務(wù)多、時間短的情況下啟動“一聯(lián)合、兩結(jié)合、兩同步”超常規(guī)辦法，即規(guī)劃與生產(chǎn)聯(lián)合調(diào)查、方案與開發(fā)提前結(jié)合、設(shè)計與方案提前結(jié)合、方案與初步設(shè)計同步開展、初步設(shè)計與施工圖設(shè)計同步開展，確保地面工程建設(shè)高效組織、運轉(zhuǎn)，不斷提升組織領(lǐng)導管理水平。

2.1.2 地面建設(shè)項目管理工作

為了提高地面建設(shè)項目管理質(zhì)量，實施“管一項、專一項”的管理辦法，即地面建設(shè)工程項目管理落實到人頭，每個項目專人負責，統(tǒng)籌推進項目進度；同時工藝、電力、通信、自控、給排水、道路共6 個主要專業(yè)設(shè)立專業(yè)負責人，其他專業(yè)由項目負責人兼任，統(tǒng)籌精細化管控建設(shè)質(zhì)量，責任劃分橫向有邊、縱向有底，實現(xiàn)責任清晰易追查、問題明確易落實，從根源抓起、從細節(jié)強化，全面完善責任管理體系[4]。

2.1.3 氣田文化建設(shè)工作

不斷樹立“服務(wù)生產(chǎn)、保障安全”的工作理念，強化“做好開發(fā)配套建設(shè)”的服務(wù)意識，明確地面建設(shè)在氣田開發(fā)中不可或缺的重要地位[5]，及時總結(jié)項目建設(shè)經(jīng)驗與教訓，樹立模范優(yōu)秀典型，舉辦“我為氣田做貢獻”等類型宣講活動，發(fā)揚釘釘子的精神，大力宣貫引導，讓員工擁有建設(shè)大氣田、引領(lǐng)大發(fā)展的自豪感，形成全員積極創(chuàng)效的文化氛圍。

2.1.4 企業(yè)績效考核工作

堅持“企業(yè)增效益，個人得實惠”原則，將效益評價與激勵機制掛鉤。項目負責人與專業(yè)負責人獎勵機制分開，主要負責人與次要負責人獎勵機制分開，按流程正確完成本職工作即為優(yōu)秀員工，改進管理制度、實現(xiàn)超進度完成工作設(shè)定“管理獎”，改進工藝技術(shù)、實現(xiàn)提質(zhì)增效工作設(shè)定“創(chuàng)新獎”，績效考核分類分級，做到“三明三清”，關(guān)注企業(yè)每一步發(fā)展，記錄個人每一點進步，績效考核辦法見圖2。

圖2 績效考核示意圖Fig.2 Schematic diagram of performance appraisal

2.1.5 氣田科技創(chuàng)新工作

為了不斷促進氣田地面工藝技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，沿用“送出去、請進來”調(diào)研培訓方式，創(chuàng)新依托建設(shè)工程開展研究，明確每個項目關(guān)鍵技術(shù)，找出每個專業(yè)技術(shù)瓶頸，將國內(nèi)其他氣田先進工藝技術(shù)認真研究、學習調(diào)整、創(chuàng)新應(yīng)用，強化項目頂層設(shè)計，圍繞氣田“促上產(chǎn)、提效益、保穩(wěn)產(chǎn)”建設(shè)目標，開展技術(shù)攻關(guān)、現(xiàn)場試驗，確保工程項目完成質(zhì)量效益最大化[6]，科技攻關(guān)管理見圖3。

圖3 科技攻關(guān)管理示意圖Fig.3 Schematic diagram of scientific problem sloving management

圖4 高壓多井氣工藝示意圖Fig.4 Process diagram of high pressure multi-well gas

2.2 技術(shù)管理優(yōu)化措施

2.2.1 優(yōu)選技術(shù)路線

（1）實施降壓集氣。大部分氣井關(guān)井油套壓在30 MPa 左右，為了保障生產(chǎn)運行安全，地面工藝設(shè)計壓力按照關(guān)井壓力進行設(shè)計，設(shè)備工藝材料承壓需求高，制造工藝難度大，導致建設(shè)投資及后期維護費用較高，優(yōu)化前氣井工藝流程見圖4。為了實現(xiàn)低成本開發(fā)，采用井下節(jié)流工藝，通過井下節(jié)流將氣井井口壓力控制在10 MPa 以下，地面工藝設(shè)計壓力相應(yīng)降低，有效降低了開發(fā)建設(shè)投資以及后期維護費用，其中閥門、管件投資可降低50%以上，優(yōu)化后井間串接工藝見圖5。

圖5 井間串接工藝示意圖Fig.5 Schematic diagram of interwell serial connection process

（2）優(yōu)選防腐管材。氣田部分區(qū)塊天然氣中含有CO2，高含碳氣質(zhì)容易對地面管道、閥門等設(shè)備造成腐蝕，導致設(shè)備減薄穿孔、破裂等事故。為了保證井場設(shè)備安全，減少腐蝕風險，以及降低投資，對管材進行了分類優(yōu)選：天然氣CO2分壓小于0.21 MPa 的氣井，不屬于強腐蝕區(qū)域，采氣管線防腐采用了普通碳鋼和緩蝕劑加注工藝[7]。天然氣CO2分壓大于0.21 MPa 的氣井，工藝處于強腐蝕區(qū)域，地面工藝采用316L 材質(zhì)，其中為了節(jié)省投資，采氣管道部分工藝采用20#內(nèi)襯316L 雙金屬復合管道，高含碳井不同工藝節(jié)點應(yīng)用材質(zhì)情況見表1。

表1 高含碳井不同工藝節(jié)點應(yīng)用材質(zhì)情況Tab.1 Material application conditions of different process nodes in high carbon wells

2.2.2 優(yōu)化系統(tǒng)布局

根據(jù)歷年產(chǎn)能建設(shè)工程的投資構(gòu)成統(tǒng)計情況，站外管網(wǎng)投資占總投資比例約40%左右，降低站外管網(wǎng)投資可實現(xiàn)氣田建設(shè)降本增效目標。

待建氣井產(chǎn)量、坐標等參數(shù)確定后，建立井、站各類串接形式的數(shù)學模型，將建站數(shù)量、位置作為變量，以建設(shè)成本最低為目標函數(shù)，采用降維規(guī)劃法對集氣站與氣井的隸屬關(guān)系進行求解，達到井站關(guān)系合理，站外管道及配套設(shè)施工程量小，投資最優(yōu)的目標，井站拓撲優(yōu)化研究見圖6。

圖6 集輸系統(tǒng)拓撲優(yōu)化研究路線Fig.6 Research roadmap of gathering and transmission system topology optimization

2.2.3 優(yōu)化簡化工藝

早期氣田一直沿用采氣管線三管伴熱、站內(nèi)高低壓兩級分離：套管換熱節(jié)流、單井連續(xù)計量工藝。為滿足低成本開發(fā)，最終確定了采氣管道電伴熱、多井加熱爐集中換熱節(jié)流、低壓分離、多井輪換計量工藝技術(shù)路線，簡化前后工藝設(shè)備、站場數(shù)量對比見表2。有效減少了投資，體現(xiàn)如下：

表2 簡化前后工藝設(shè)備、站場數(shù)量對比Tab.2 Comparison of process equipment and station number before and after simplification

（1）減少了設(shè)備數(shù)量，通過采用輪換計量分離工藝，實現(xiàn)了多井共用1 臺分離器和流量計；通過采用多井加熱爐，取消了套管換熱器。

（2）降低了設(shè)備的壓力等級，將換熱節(jié)流工藝前置，降低了分離器和流量計等設(shè)備的壓力等級。

（3）優(yōu)化站內(nèi)平面布局，減少了占地面積。

2.2.4 推行標準化建設(shè)

標準化建設(shè)按照標準化設(shè)計、模塊化建設(shè)、標準化預算和規(guī)?；少? 個環(huán)節(jié)組織。

標準化設(shè)計：井場、集氣站、調(diào)壓計量站、增壓站按照規(guī)模和壓力等級形成標準化設(shè)計系列；集氣站、調(diào)壓計量站內(nèi)各個功能單元采用橇塊化設(shè)計，近期產(chǎn)能獨立橇裝見圖7。

圖7 近期產(chǎn)能獨立橇裝單元三維圖Fig.7 Three-dimensional diagram of independent skid unit with recent capacity

模塊化建設(shè)：在標準化、橇塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上，依托橇塊、模塊預制廠家進行預制加工，實現(xiàn)工廠化、規(guī)?；a(chǎn)。

標準化預算：以公司標準化造價為基礎(chǔ)，對地面工程的井場、集氣站站內(nèi)工藝模塊、橇塊為基礎(chǔ)，編制標準化預算。

規(guī)?；少彛簩Φ孛娼ㄔO(shè)所需各類物資設(shè)備進行定型，通過公開招標、供應(yīng)商評價優(yōu)選供應(yīng)商，實施規(guī)?；少彛档筒少彸杀?。

從徐深27 集氣站開始，氣田實施標準化、橇塊化設(shè)計，橇裝化優(yōu)化情況見表3。目前來看，標準化建設(shè)提高了生產(chǎn)效率和建設(shè)質(zhì)量，實現(xiàn)了降低安全風險和綜合成本的建設(shè)目標，并大大縮短了工程建設(shè)周期。

表3 橇裝化優(yōu)化情況統(tǒng)計Tab.3 Statistics of ski-mounting optimization

2.2.5 能耗成本控制

管控氣田的日常能耗是氣田低成本發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采氣分公司著力推進技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化系統(tǒng)運行，不斷降低生產(chǎn)用電、燃料耗氣成本。

生產(chǎn)用電控制方面：電熱帶負荷占氣田總用電負荷的80%左右，是生產(chǎn)耗電的主要部分，控制方法如下：

（1）改進電熱帶工藝設(shè)計，實現(xiàn)集氣站電熱帶逐井控制。遵循一個電源點只對單井工藝流程進行伴熱，操作溫度不相同的管道采用不同的回路。將多路控制改為分路控制，在氣井井口溫度高或關(guān)井情況下，及時停運電熱帶，節(jié)約電能[8]。

（2）應(yīng)用電熱帶溫度控制技術(shù)，利用可控硅調(diào)節(jié)氣井電熱帶的輸出功率，節(jié)電效率達到10.6%。

（3）實施風險氣井電熱帶分類管控。以一井一工程為平臺，通過理論測算與實際相結(jié)合，按照形成水合物風險對氣井進行分類，劃分為無風險氣井、風險小氣井、風險大氣井，依據(jù)劃分結(jié)果優(yōu)化電熱帶運行。對于無風險氣井，電熱帶長期停運、同時定期檢查，實現(xiàn)節(jié)能和設(shè)施完好的目標；對于風險小氣井，精細設(shè)置電熱帶運行溫度，達到節(jié)能運行的目的；對于風險大氣井，使用PID 控制器精細調(diào)節(jié)運行功率，節(jié)能效果顯著。

生產(chǎn)用氣控制方面：根據(jù)氣井溫度個性差異，通過精細計算，高溫氣井可不進入加熱爐換熱生產(chǎn)；中溫氣井可通過旁通調(diào)節(jié)換熱氣量，優(yōu)化生產(chǎn)耗氣量；低溫重點井通過與高溫井并接混摻換熱生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化降低加熱爐整體運行溫度，減少生產(chǎn)耗氣，不伴熱+不換熱氣井參數(shù)見表4，不伴熱+換熱氣井參數(shù)見表5。

2.2.6 物料成本控制

生產(chǎn)材料控制方面：強化現(xiàn)場物資消耗管理，采取各種措施節(jié)約使用設(shè)備及材料，延長其經(jīng)濟壽命，發(fā)揮最大使用效能，降低現(xiàn)場物資消耗。

（1）建立現(xiàn)場物資消耗責任制和超耗預警機制。采氣分公司所屬單位確立小隊隊長為現(xiàn)場物資消耗管理工作的第一責任人，實行成本限額管理，將單井預算定額的90%確定為預警線，在單井周期內(nèi)物資消耗接近控制指標時，向基層隊發(fā)出材料超耗預警，有效控制了現(xiàn)場物資消耗。

（2）實行現(xiàn)場物資調(diào)劑使用。全面實施內(nèi)部資源調(diào)劑，盤活再用資產(chǎn)，減少資金占用。例如針對庫存積壓的特殊規(guī)格的閥門，在內(nèi)部全面實施調(diào)劑使用政策，每次申請購買前，首先了解其他單位有沒有符合要求的閥門，并根據(jù)生產(chǎn)需求隨時調(diào)撥調(diào)劑，取得了顯著成效。

（3）嚴格物資領(lǐng)用審批。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模及設(shè)備類型，制定現(xiàn)場物資庫存限額，降低庫存數(shù)量，在計劃審批時，根據(jù)庫存限額先平庫后發(fā)放[9]。對于易損件及消耗數(shù)量較大的常用物資，按季度制定物資計劃模板，確保采購和結(jié)算的及時性，方便掌握真實可靠的當期成本。

表4 不伴熱+不換熱氣井參數(shù)計算Tab.4 Parameter calculation of gas wells without heat tracing and heat exchanging

表5 不伴熱+換熱氣井參數(shù)計算Tab.5 Parameter calculation of gas wells without heat tracing and with heat exchanging

（4）積極開展修舊立廢活動。實施集中專業(yè)化修舊管理模式，成立廠內(nèi)專業(yè)化維修站，開展閥門、加藥泵、儀器儀表和機泵專業(yè)化定點維修，推行“收舊一體化、修舊專業(yè)化、利廢流程化、獎懲機制化”的運行機制。

生產(chǎn)藥劑控制方面：完善藥劑管理制度，根據(jù)藥劑功能不同、氣井生產(chǎn)狀態(tài)差異，由不同部室專業(yè)人員分別編制防凍藥劑加注方案、防腐藥劑加注方案、起/消泡藥劑加注方案等。根據(jù)氣質(zhì)、水質(zhì)等工況條件，優(yōu)選藥劑類型并進行經(jīng)濟評價，實現(xiàn)合理選藥、加藥，規(guī)范加藥制度、加藥方式，避免無效注入。通過以上方式，實現(xiàn)藥劑合理控制。

2.2.7 人工成本控制

隨著氣田擴大開發(fā)，生產(chǎn)規(guī)模與用工需求同步增長，用工緊缺的矛盾日益突出[10]。為了達到增產(chǎn)不增人的目標，采氣分公司通過數(shù)字化建設(shè)、信息化管理，降低員工勞動強度，提高勞動效率，控制人工成本的投入。

2017 年開始由徐深27 集氣站開始數(shù)字化先導試驗，建成并投產(chǎn)無人值守集氣站1 座，根據(jù)生產(chǎn)管理經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)其他氣田數(shù)字化成熟技術(shù)，規(guī)劃在全氣田開展數(shù)字化建設(shè)，形成分公司直屬調(diào)控中心1 座、區(qū)域巡檢中心5 座，作業(yè)區(qū)下設(shè)3 個技術(shù)保障工區(qū)和3 個生產(chǎn)保障工區(qū)。管理模式由“氣井人工巡檢、集氣站有人值守”逐步調(diào)整為“無人值守、有人巡檢、集中監(jiān)控、應(yīng)急聯(lián)動”智能化管理模式。將現(xiàn)有操作人員打造為專業(yè)化管理隊伍，屆時將富余出321 人進行合理分配，進一步壯大人才隊伍，實現(xiàn)少人高效管理，數(shù)字化氣田建設(shè)后組織人員對比情況見表6。

表6 數(shù)字化氣田建設(shè)后組織人員對比情況Tab.6 Comparison of personnel in various districts after construction of digital gas field

2.2.8 生產(chǎn)運行成本控制

堅持通過精細化管理控制生產(chǎn)能耗，在天然氣產(chǎn)量逐年上升的情況下，能耗指標平穩(wěn)下降，2015—2018 年能耗指標情況見表7。

表7 2015—2018 年能耗指標情況Tab.7 Energy consumption indicators for 2015—2018

3 結(jié)論

（1）地面建設(shè)效率得到快速提高。通過強化領(lǐng)導統(tǒng)籌引領(lǐng)，精細工作流程方法，加強問效獎勵機制，地面產(chǎn)能建設(shè)得到高效組織運行，2017—2018年共高效開展產(chǎn)能建設(shè)工程16 項、老氣田調(diào)整改造工程18 項、安全工程5 項，應(yīng)用新工藝技術(shù)36項，隱患點治理1 015 處，為氣田平穩(wěn)快速上產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。

（2）人工成本得到有效控制。隨著數(shù)字化氣田建設(shè)的推廣實施，在氣田快速上產(chǎn)的開發(fā)形勢下，采氣分公司可實現(xiàn)增產(chǎn)不增人的管理方式，實現(xiàn)人工成本的有力控制。

（3）創(chuàng)新工藝技術(shù)得到大力發(fā)展。慶深氣田在產(chǎn)量規(guī)模逐年上升、成本控制難度逐年增大的情況下，不斷追求“降投資、控成本”的高效開發(fā)管理模式，在培養(yǎng)了一批專業(yè)技術(shù)水平過硬的人才隊伍的同時，取得了大量創(chuàng)新成果。在技術(shù)攻關(guān)及成果轉(zhuǎn)化方面，著重開展氣田數(shù)字化、地面模塊化、地面工藝優(yōu)化簡化等技術(shù)攻關(guān)，有效解決了制約氣田地面工程發(fā)展建設(shè)的難題，提升了氣田地面工藝技術(shù)水平。