梁 珀，林 偉，關(guān)榮亮，李慶剛，張 磊

（1.中國石化華東油氣分公司泰州采油廠，江蘇泰州 225300；2.中國石油渤海鉆探第三鉆井工程分公司，天津 300280；3.中國石油大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶 163458；4.中國石油大慶油田有限責(zé)任公司開發(fā)事業(yè)部，黑龍江大慶 163458）

1 生產(chǎn)概況

蘇北工區(qū)地處長江三角洲，主體部位在蘇北平原，地跨江蘇省東臺、金湖、海安等6 個(gè)地市的11 個(gè)縣（區(qū)）。按地質(zhì)區(qū)域劃分，則分屬于蘇北—南黃海新生代盆地東臺坳陷的溱潼、金湖、海安凹陷，其中主力產(chǎn)區(qū)位于溱潼凹陷，地質(zhì)儲量和產(chǎn)量分別占蘇北工區(qū)的70%和90%以上。溱潼凹陷集輸流程以雙管摻水流程為主，同時(shí)有不加熱冷輸流程、單井拉油等集輸方式，共有聯(lián)合站2 座，中轉(zhuǎn)站4 座。海安凹陷集輸流程有單管伴熱、雙管摻水和單井拉油三種方式，設(shè)有中轉(zhuǎn)站1 座。金湖凹陷集輸流程以雙管摻水流程為主，部分井采用單點(diǎn)拉油的方式倒運(yùn)。

近年來，溱潼凹陷西斜坡阜三段發(fā)現(xiàn)了多個(gè)有利構(gòu)造帶，成為蘇北工區(qū)增儲上產(chǎn)的主產(chǎn)區(qū)。加之部分老區(qū)含水上升，提液生產(chǎn)，油田產(chǎn)液量和產(chǎn)油量不斷增大。2015 年至2019 年，油田產(chǎn)液量由67.11×104t上升至83.32×104t，產(chǎn)油量由33.52×104t上升至45.45×104t。隨著處理量的不斷增加，原地面集輸系統(tǒng)不能滿足油田生產(chǎn)的需要，需進(jìn)一步提升地面集輸系統(tǒng)適應(yīng)性，滿足增儲上產(chǎn)的需要。同時(shí)，提高地面集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率，也是油田進(jìn)一步壓縮成本，應(yīng)對油價(jià)持續(xù)低迷的重要舉措。

影響蘇北工區(qū)集輸效率的主要因素主要包括：

（1）集輸管網(wǎng)不完善，導(dǎo)致管輸效率低，主要表現(xiàn)在單井拉油點(diǎn)多和集輸管網(wǎng)布設(shè)不合理；

（2）集輸流程工藝落后，能耗高。以雙管摻水流程和單管電保溫為主的集輸工藝，存在能耗高、集輸系統(tǒng)負(fù)荷大等問題；

（3）設(shè)備老化或不合理，導(dǎo)致集輸系統(tǒng)適應(yīng)性差；

（4）自動化程度低。

采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)以M(P25，P75)表示，組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的組間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。采用單因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型篩選與預(yù)后相關(guān)的危險(xiǎn)因素。采用Kaplan-Meier法繪制不同組別患者的生存曲線并行l(wèi)og-rank檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 提高集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率措施

2.1 擴(kuò)大集輸管網(wǎng)

2018—2019 年，建成草舍至洲城集輸管線和廣山至臺南集輸管線，溱潼凹陷油井96%以上產(chǎn)液量進(jìn)洲城聯(lián)合站集中處理、銷售。這兩條集輸管線的投運(yùn)，進(jìn)一步完善了溱潼凹陷集輸管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了原油集中銷售，撤銷了原油銷售點(diǎn)1個(gè)，減少了車船拉油點(diǎn)4個(gè)。

2.2 實(shí)施單管加熱集輸流程改造

為提高生產(chǎn)管理效率，降低能耗，充分利用井口套管氣資源和站區(qū)三相分離器分離的伴生天然氣資源，先后在帥垛、北漢莊、海安等班站開展單管加熱集輸技術(shù)試驗(yàn)與推廣應(yīng)用，將摻水管線改為天然氣輸送管線，在選定井場安裝全自動燃?xì)鉄崴疇t對產(chǎn)出液進(jìn)行加溫，并通過原輸油管線輸送至集輸站進(jìn)行處理。帥垛東線技改前后對比發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用單管加熱集輸技術(shù)后，集輸流程運(yùn)行效率提高65%。該流程已推廣至南華201、吉溝、陳8、倉西3 等產(chǎn)建區(qū)塊。

2.3 實(shí)施天然氣回收

近年來，新區(qū)產(chǎn)建區(qū)塊主要集中在溱潼凹陷西斜坡阜三段油藏，伴生氣較為豐富。為充分利用伴生氣，在套管環(huán)形空間出口安裝止回閥或定壓排氣閥，將相對壓力較高的套管氣泄放至輸氣管線中，充分利用了套管氣資源，同時(shí)避免了環(huán)境污染［6］（圖1）。目前已在帥垛、南華、倉西3 等100 余口井實(shí)施套管氣回收。

圖1 套管氣回收井口

北漢莊和西邊城班站油井伴生氣豐富，多余天然氣通過天燈燃燒，造成大量能源浪費(fèi)。而帥垛班站和洲城班站天然氣不足，鍋爐燃料以原油為主，能耗較大。為解決班站間能源分布不平衡的問題，2019—2020年繼續(xù)擴(kuò)大天然氣回收工程。2019年，在西邊城中轉(zhuǎn)站增加天然氣壓縮機(jī)，將天然氣壓縮進(jìn)輸油管線，進(jìn)入洲城聯(lián)合站后經(jīng)三相分離器分離后供鍋爐燃燒。2020 年，建成陳5 閥池至蔡2 區(qū)塊天然氣管線，將西邊城班站富余天然氣分流至蔡2區(qū)塊，為蔡堡線改單管提供了條件。通過擴(kuò)大天然氣回收工程，洲城鍋爐停燒原油，年節(jié)約鍋爐用油超500 t。

2.4 提高脫水效率

通過各種手段，提高脫水效率，在每一級中轉(zhuǎn)站將含水率降至最低。

（1）在北漢莊、西邊城、洲城三相分離器前應(yīng)用低溫破乳劑，提高脫水速度；

（2）優(yōu)化流程。在北漢莊中轉(zhuǎn)站，針對本區(qū)塊CO2含量高的問題，將產(chǎn)出液進(jìn)一級三相分離器脫氣、脫水后串聯(lián)至下一級三相分離器與其他區(qū)塊產(chǎn)液集中處理，滿足所有區(qū)塊產(chǎn)出液處理要求；

（3）升級設(shè)備。在洲城和西邊城站區(qū)各增加三相分離器1 臺，保證了北漢莊、西邊城、洲城三個(gè)站區(qū)三相分離器出油含水均在5%以下。滿足了北漢莊注污水的需要，西邊城送往洲城的水量也減少200 m3/d，減輕了混輸泵的運(yùn)行壓力和能耗，同時(shí)降低了洲城站脫水工作量。

2.5 優(yōu)化混輸泵類型

帥垛中轉(zhuǎn)站混輸泵原先為離心泵，泵效低，耗電量高。更換為螺桿泵，泵效提高，年節(jié)電約30×104kW?h。同時(shí)，根據(jù)帥垛產(chǎn)液情況，摸索混輸泵的運(yùn)行規(guī)律，改自動運(yùn)行為手動運(yùn)行，膠筒的使用壽命延長了3倍以上。

在倉1 和陳2-1 流程增壓點(diǎn)試驗(yàn)柱塞式混輸泵，可以實(shí)現(xiàn)高含氣量產(chǎn)出液的輸送，不會因流程含氣量高造成膠筒干磨脫落。投運(yùn)以來，運(yùn)行平穩(wěn)，解決了倉西3 區(qū)塊投產(chǎn)后流程氣液比增大造成運(yùn)行不平穩(wěn)、泵效低等問題。

2.6 優(yōu)化井場布局

新區(qū)產(chǎn)建過程中，施行地質(zhì)工程一體化理念，更加注重油藏-井筒-地面相結(jié)合，從設(shè)計(jì)入手，優(yōu)化井場布局，保障了新區(qū)地面集輸系統(tǒng)高效率運(yùn)行。在南華201、倉西3等區(qū)塊采用地質(zhì)工程一體化理念建井，較常規(guī)思路，流程長度減少35%。

2.7 解決低液量井管輸問題

油區(qū)內(nèi)的部分井處在管線末端，且液量較小，流速低，溫降快，采用單管集輸流程管輸困難。按照以往思路，只能進(jìn)行單井拉油，效率低下。通過采用注水流程向油流程內(nèi)摻水，提高流速的方法解決了該類問題。具體做法是，將注水流程與油流程相連，中間加流量計(jì)和安全閥，流量計(jì)用于計(jì)量摻水量，安全閥用于緊急泄壓，防止油流程超壓。通過向油流程內(nèi)摻水，解決了管線內(nèi)流速低、易堵管線的問題。該方法解決了4 處因液量低，無法管輸?shù)膯栴}。該方法有兩種運(yùn)行模式，一種是不間斷摻水，以保證管線內(nèi)最低流速；一種是間歇摻水，主要用于定期向管線內(nèi)增加水量經(jīng)加熱爐升溫后起到清洗管線的作用。

2.8 深化信息化應(yīng)用

蘇北工區(qū)注重集輸系統(tǒng)信息化建設(shè)，大幅提升了集輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低了人工巡線勞動強(qiáng)度及管線外力破壞頻次。

（1）管線建設(shè)引進(jìn)光纖伴隨技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測管線的運(yùn)行狀態(tài)，對管線附近的震動等實(shí)時(shí)報(bào)警；

（2）風(fēng)光一體監(jiān)控系統(tǒng)。管線沿途設(shè)置風(fēng)光一體監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)觀察管線及閥組周邊狀況；

（3）全自動燃?xì)鉄崴疇t。中控室可遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)崴疇t的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，達(dá)到最佳運(yùn)行工況。

（4）聯(lián)合站內(nèi)完善了視頻監(jiān)控系統(tǒng)、參數(shù)監(jiān)控及報(bào)警、周界報(bào)警系統(tǒng)等，有效降低了人員勞動強(qiáng)度。

3 效果分析

3.1 提高了勞動效率

通過擴(kuò)大集輸管網(wǎng)、推廣信息化建設(shè)、完善集輸系統(tǒng)等措施，減輕了人工放油、大罐脫水、人工巡查等工作量，提高了員工勞動效率。2015 至2019年，在產(chǎn)油量和油井?dāng)?shù)大幅度增加的情況下，集輸相關(guān)人數(shù)下降31%。

3.2 提高了系統(tǒng)效率

通過創(chuàng)新單管集輸技術(shù)、天然氣回收、降低管線含水率、優(yōu)化井場布局等措施，年回收利用天然氣近400×104m3，節(jié)約原油500 t以上，節(jié)約用電80×104kW?h，年節(jié)約成本約1 200萬元。

3.3 強(qiáng)化了生產(chǎn)保障

通過雙管摻水流程改單管加熱集輸流程，停用摻水，降低了管線因結(jié)垢、腐蝕等原因造成的堵塞、穿孔等風(fēng)險(xiǎn)。信息化技術(shù)的推廣應(yīng)用，加強(qiáng)了對管線運(yùn)行狀況的監(jiān)控，使管線在更精準(zhǔn)科學(xué)的參數(shù)下運(yùn)行，避免管線堵塞；風(fēng)光一體化監(jiān)控及光纖伴隨技術(shù)的應(yīng)用強(qiáng)化了對管線周邊狀況的監(jiān)控，及時(shí)掌握異常情況。2016 年至2019 年，每年發(fā)生的堵塞、破壞泄露事件逐年降低，2016 年為6 起，2017 年為4起，近兩年未發(fā)生該類事件。

4 結(jié)論

針對蘇北工區(qū)生產(chǎn)狀況，實(shí)施了擴(kuò)大集輸管網(wǎng)等8 項(xiàng)提高地面集輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的措施，滿足了蘇北工區(qū)增儲上產(chǎn)和降本增效的生產(chǎn)需要，提高了勞動效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，有效地提升了蘇北工區(qū)地面集輸系統(tǒng)對增儲上產(chǎn)的適應(yīng)性。