劉遠(yuǎn)奇 李俊超 孟憲軍 褚靜超

1大慶油田有限責(zé)任公司

2大慶油田勘探開發(fā)研究院開發(fā)規(guī)劃室

3大慶油田有限責(zé)任公司呼倫貝爾分公司貝中作業(yè)區(qū)

大慶油田開發(fā)建設(shè)60 余年，主要開發(fā)長(zhǎng)垣老區(qū)、長(zhǎng)垣外圍以及海塔盆地三大區(qū)域，是國(guó)內(nèi)原油產(chǎn)量最大的陸上油田。目前，大慶油田進(jìn)入開發(fā)中后期，已建成世界上規(guī)模最大的化學(xué)驅(qū)開發(fā)油田，三次采油年產(chǎn)量達(dá)到1 000×104t 以上；水驅(qū)開發(fā)進(jìn)入高含水階段；長(zhǎng)垣外圍屬于典型低產(chǎn)、低滲油田。為適應(yīng)開發(fā)需要，大慶油田建成了處理規(guī)模大、技術(shù)性及系統(tǒng)性強(qiáng)、配套程度高的地面工程系統(tǒng)，圍繞原油3 000×104t 穩(wěn)產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展，油田產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，地面工程系統(tǒng)持續(xù)攻堅(jiān)克難、開拓創(chuàng)新，不斷提升技術(shù)和管理水平[1-6]。

1 取得的主要成效

大慶油田地面工程系統(tǒng)踐行滿足開發(fā)生產(chǎn)需要和有效控制地面投資的要求，持續(xù)提升地面工程技術(shù)水平，奮力開創(chuàng)油田高質(zhì)量發(fā)展新局面。在“十三五”及2021 年期間，首先是突出效益，堅(jiān)持低成本效益建產(chǎn)理念，不斷總結(jié)與推廣“三優(yōu)一簡(jiǎn)”措施，持續(xù)推進(jìn)控成本降投資，有效控制了地面新增規(guī)模和處理能力[7-10]，與“十三五”初期相比，地面單井投資下降22%，百萬噸產(chǎn)能地面投資下降43%；其次是突出效率，全力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，助力快速建產(chǎn)，油田大、中、小型站場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)覆蓋率在2021 年分別達(dá)到86%、90%和100%，通過橇裝化、模塊化設(shè)計(jì)促進(jìn)工廠化預(yù)制，以“空間換時(shí)間”，實(shí)現(xiàn)了地面建設(shè)由現(xiàn)場(chǎng)“串聯(lián)”施工向前后場(chǎng)“并聯(lián)”建設(shè)的轉(zhuǎn)變，小型站場(chǎng)建設(shè)周期縮短70%，大、中型站場(chǎng)縮短30%，產(chǎn)能貢獻(xiàn)率與“十三五”初期相比上升15.6%。

2 面臨的形勢(shì)與任務(wù)

（1）產(chǎn)量構(gòu)成中新增產(chǎn)能占比增大，快速建產(chǎn)需求更加迫切。為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量原油穩(wěn)產(chǎn)，油田在“十四五”期間確定了“年新增產(chǎn)能200×104t 以上、新井產(chǎn)量貢獻(xiàn)率40%以上”的工作目標(biāo)，絕大部分區(qū)塊將按照投產(chǎn)時(shí)間倒排運(yùn)行計(jì)劃，地面工程方案、設(shè)計(jì)及施工工作量大，周期短，需持續(xù)提升建產(chǎn)效率。

（2）剩余資源劣質(zhì)化趨勢(shì)明顯，效益建產(chǎn)難度越來越大。長(zhǎng)垣水驅(qū)：優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量逐年向三次采油轉(zhuǎn)移，將主要攻關(guān)低產(chǎn)低效區(qū)域，轉(zhuǎn)向薩零組及過渡帶，“上下左右”找油難度大；長(zhǎng)垣化學(xué)驅(qū)：一類油層動(dòng)用率高，產(chǎn)能主力轉(zhuǎn)向二、三類油層，二類油層上下返儲(chǔ)層品質(zhì)差，三類油層井段長(zhǎng)、層數(shù)多、厚度薄、砂體關(guān)系復(fù)雜，建設(shè)投資高、化學(xué)劑用量大、費(fèi)用高；外圍油田：優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量已開發(fā)，將動(dòng)用探明未開發(fā)儲(chǔ)量，剩余油分布愈加零散，物性差異大和開發(fā)難度大，環(huán)境復(fù)雜、缺少地面依托。綜上所述，高成本產(chǎn)量占比增加，產(chǎn)能區(qū)塊效益達(dá)標(biāo)難度增大。

（3）產(chǎn)能工程同期配套數(shù)字化建設(shè)，建設(shè)組織模式需要同步轉(zhuǎn)變。按照油田總體部署，產(chǎn)能區(qū)塊同步完成數(shù)字化建設(shè)，一方面可有力推動(dòng)地面優(yōu)化簡(jiǎn)化，另一方面受數(shù)據(jù)采集控制、運(yùn)維值守模式等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)變化，以及工期緊、上線井?dāng)?shù)多、站場(chǎng)改造大等影響，需要及時(shí)轉(zhuǎn)變建設(shè)組織模式，適應(yīng)快速建產(chǎn)、效益建產(chǎn)需要。

3 下一步對(duì)策及優(yōu)化措施

在新形勢(shì)下，將積極拓展“三優(yōu)一簡(jiǎn)”新內(nèi)涵，在“地上地下一體化優(yōu)化、地面總體建設(shè)布局優(yōu)化、系統(tǒng)已建能力利用優(yōu)化、規(guī)模應(yīng)用簡(jiǎn)化技術(shù)”的基礎(chǔ)上，融合標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和數(shù)字化建設(shè)，打造“三優(yōu)兩化一簡(jiǎn)”的效益建產(chǎn)新模式，為地面系統(tǒng)精益生產(chǎn)打牢工程基礎(chǔ)，力爭(zhēng)“十四五”末單井地面投資下降20%。

3.1 明晰重點(diǎn)對(duì)策

針對(duì)不同開發(fā)方式，進(jìn)一步明晰地面重點(diǎn)技術(shù)對(duì)策。

（1）長(zhǎng)垣老區(qū)過渡帶依托大平臺(tái)叢式井，進(jìn)一步簡(jiǎn)化站外集輸與注水工藝。充分利用“金邊工程”開發(fā)采用大平臺(tái)布井優(yōu)勢(shì)，推廣平臺(tái)串接干管集油、注水工藝，單井通過數(shù)字化實(shí)現(xiàn)計(jì)量和配注，與常規(guī)工藝相比，可減少管道40%以上。

（2）化學(xué)驅(qū)強(qiáng)化已建設(shè)施的重復(fù)利用。近幾年，各廠化學(xué)驅(qū)產(chǎn)能都不同程度加大了已建設(shè)施的應(yīng)用力度，尤其是2021 年南一區(qū)西東塊聚驅(qū)產(chǎn)能，利舊了4 座已停注7 年的注入站，注入廠房及站內(nèi)設(shè)備在停注后進(jìn)行了及時(shí)維修和保養(yǎng)，大部分設(shè)施完好，共利用4座廠房、56套注入閥組、22臺(tái)注入泵及配套設(shè)施，站外高低壓管道利用達(dá)16.7 km，節(jié)省建設(shè)投資3 196萬元。下一步將繼續(xù)加大已建設(shè)施重復(fù)利用力度，尤其是針對(duì)化學(xué)驅(qū)周期性開發(fā)特點(diǎn)，緊密結(jié)合開發(fā)部署，加強(qiáng)對(duì)停注區(qū)塊的站場(chǎng)設(shè)備保養(yǎng)與維護(hù)，研究相關(guān)利舊設(shè)施檢測(cè)評(píng)估措施，實(shí)現(xiàn)在用資產(chǎn)的效益最大化。

（3）外圍油田推廣集成化、橇裝化建站模式。采用多功能集成合一裝置，減少設(shè)備數(shù)量、節(jié)約站場(chǎng)占地、提高建設(shè)效率，同時(shí)便于搬遷復(fù)用，降低投資，例如“六合一”集成裝置與常規(guī)摻水轉(zhuǎn)油站相比，整體設(shè)備投資可降低20%，減少占地面積53%。

3.2 推廣新模式

積極推廣“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)+工廠化預(yù)制+數(shù)字化交付”建設(shè)模式。

（1）積極推進(jìn)小型站場(chǎng)冬季預(yù)制工作。計(jì)量間、配水間等小型站場(chǎng)已全部完成標(biāo)準(zhǔn)化橇裝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了工廠化預(yù)制，每年11 月下達(dá)第二年小型站場(chǎng)的預(yù)制計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)冬季工廠化預(yù)制、春季現(xiàn)場(chǎng)安裝，站外系統(tǒng)先建先投。2022 年，為保證上半年施工需求，已有8個(gè)區(qū)塊的38座小型站場(chǎng)提前開展委托預(yù)制。

（2）持續(xù)完善大中型站場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化模塊定型設(shè)計(jì)。按照“單臺(tái)設(shè)備成模塊→多個(gè)模塊組單元→多個(gè)單元組站場(chǎng)”的技術(shù)思路，2022 年產(chǎn)能工程中南I-1 轉(zhuǎn)油站、杏十一區(qū)1 號(hào)注入站和2 號(hào)注入站，按照“設(shè)計(jì)定型、生產(chǎn)選商”原則確定標(biāo)準(zhǔn)化施工圖，打通“最后一公里”，提交了工廠化預(yù)制的模塊定型圖。下一步將完成轉(zhuǎn)油站等4類中型站場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化通用圖集設(shè)計(jì)，“十四五”末實(shí)現(xiàn)大中型站場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化模塊定型設(shè)計(jì)的全覆蓋，同時(shí)持續(xù)推進(jìn)頁巖油、儲(chǔ)氣庫(kù)、氣田標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，滿足各領(lǐng)域高水平、快速建設(shè)需要。

（3）積極研發(fā)應(yīng)用一體化集成裝置?！笆濉币詠碛吞锿茝V應(yīng)用各類一體化集成裝置1 075套，滿足了快速建產(chǎn)需求，并節(jié)省投資11 065 萬元。下一步將推進(jìn)一體化集成裝置產(chǎn)品化自主設(shè)計(jì)，制定名錄清單及技術(shù)規(guī)格書，完善用戶意見和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為油田快速建產(chǎn)、效益建產(chǎn)提供技術(shù)支持。

（4）快步推進(jìn)數(shù)字化交付。數(shù)字化交付是以站場(chǎng)設(shè)施為核心，對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、采購(gòu)與施工建設(shè)階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行移交的工作過程。通過構(gòu)建數(shù)字孿生體，與物理站場(chǎng)同步建成數(shù)字站場(chǎng)，為實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)的智能巡檢、虛擬培訓(xùn)、優(yōu)化運(yùn)行與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等應(yīng)用場(chǎng)景提供數(shù)字基礎(chǔ)，通過與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集成，建設(shè)“全面動(dòng)態(tài)感知、實(shí)時(shí)生產(chǎn)優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)管控、智能運(yùn)行控制”的油田地面智能站場(chǎng)。2021 年油田開展了太一聯(lián)合站、紅壓油氣處理廠、四站儲(chǔ)氣庫(kù)的數(shù)字化交付，其中太一聯(lián)是油田首座數(shù)字化交付大型聯(lián)合站，形成了具有油田特色的數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)體系，通過對(duì)地面設(shè)施正向、逆向建模，集成生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后將打造智能聯(lián)合站。2022 年將繼續(xù)開展喇400 聯(lián)合站、南I-1 轉(zhuǎn)油站以及杏十一1號(hào)注入站的數(shù)字化交付工作。

3.3 積極開展油田數(shù)字化建設(shè)

（1）加快油田低成本物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程。近兩年按“典型探索、示范引領(lǐng)、推廣應(yīng)用、全面實(shí)現(xiàn)”總體部署，通過龍虎泡、海拉爾、采油五廠等示范工程，已形成了“先優(yōu)化簡(jiǎn)化、后數(shù)字化”的建設(shè)模式，通過優(yōu)化數(shù)字化建設(shè)對(duì)象，進(jìn)一步控制了建設(shè)投資。2022 年將加速推進(jìn)油田數(shù)字化建設(shè)，預(yù)計(jì)到2024年底，實(shí)現(xiàn)油田數(shù)字化建設(shè)全覆蓋。

（2）積極開展大中型站場(chǎng)數(shù)字化建設(shè)。目前油田已實(shí)施集中監(jiān)控多崗位大型站場(chǎng)257座，無人值守變電所、注入站等非油氣站場(chǎng)518座，其中喇十七注污水站無人值守模式已運(yùn)行633 天。“十四五”期間，將結(jié)合數(shù)字化建設(shè)，積極推進(jìn)多崗位大型站場(chǎng)集中監(jiān)控與非油氣站場(chǎng)無人值守建設(shè)，并逐步推廣無人值守轉(zhuǎn)油（放水）站，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)中小型站場(chǎng)全部無人值守，大型聯(lián)合站集中監(jiān)控、少人值守。大慶油田集中監(jiān)控、無人值守站場(chǎng)實(shí)施情況見表1。

表1 油田集中監(jiān)控、無人值守站場(chǎng)實(shí)施情況Tab.1 Implementation status of centralized monitoring and unattended stations in the oilfield

4 結(jié)束語

地面工程是油田開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，也是控投資降成本的重要源頭，面對(duì)低碳發(fā)展新形勢(shì)、安全環(huán)保新要求、數(shù)智共享新機(jī)遇，要認(rèn)真踐行油田戰(zhàn)略部署，解放思想、轉(zhuǎn)變觀念，在地上地下一體化優(yōu)化、地面總體建設(shè)布局優(yōu)化、系統(tǒng)已建能力利用優(yōu)化、規(guī)模應(yīng)用簡(jiǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極創(chuàng)建“三優(yōu)兩化一簡(jiǎn)”的效益建產(chǎn)新模式，大力推廣“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)+工廠化預(yù)制+數(shù)字化交付”建設(shè)模式并推進(jìn)油田數(shù)字化建設(shè)；攻堅(jiān)克難、開拓創(chuàng)新、多措并舉，結(jié)合不同開發(fā)方式進(jìn)一步明晰地面重點(diǎn)技術(shù)對(duì)策，努力提升地面工程技術(shù)水平。