計鵬 由丹 辛亞玲 魯永強(qiáng)

1大慶油田呼倫貝爾分公司

2大慶油田有限責(zé)任公司

海拉爾油田地處草原深處，南北跨度100 km，冬季嚴(yán)寒，區(qū)塊零散，無社會依托，地面系統(tǒng)在大慶老區(qū)成熟工藝基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化、改進(jìn)、創(chuàng)新，形成了適合海拉爾油田的地面工藝技術(shù)?，F(xiàn)有聯(lián)合站5 座、轉(zhuǎn)油站4 座，區(qū)塊間有輸送管道，基本滿足生產(chǎn)需要[1]。近幾年，面對新建產(chǎn)能區(qū)塊評價效益差、已建系統(tǒng)運行效率低以及安全環(huán)保要求越來越嚴(yán)格的實際情況[2]，地面工程堅持優(yōu)化簡化、效益建產(chǎn)的方針，同時并采取“降、停、并、調(diào)”的措施對已建地面系統(tǒng)進(jìn)行綜合優(yōu)化調(diào)整[3]，努力控制新增規(guī)模、提升地面系統(tǒng)運行效率。

1 堅持效益建產(chǎn)

面對復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、緊迫的投產(chǎn)時間、嚴(yán)格的效益界限、嚴(yán)峻的環(huán)保形勢，地面工程系統(tǒng)以“效益建產(chǎn)”為核心，以“規(guī)劃方案最優(yōu)、設(shè)計質(zhì)量最高、建設(shè)投資最低、施工周期最短、運行參數(shù)最佳”為目標(biāo)，通過優(yōu)化建設(shè)模式[4]、地上地下一體化、加強(qiáng)方案優(yōu)選、加大設(shè)施利舊等措施，14項產(chǎn)能項目效益全部評價達(dá)標(biāo)，順利實施。

1.1 優(yōu)化建設(shè)模式

近兩年產(chǎn)能區(qū)塊以加密外擴(kuò)和零散小區(qū)塊為主，為控制規(guī)模、降低投資、規(guī)避開發(fā)風(fēng)險，地面工程按照“加密外擴(kuò)就近掛接、零散區(qū)塊集中拉油”模式建設(shè)，僅建設(shè)井場、工藝管道、電力線路、變壓器及道路等最基本設(shè)施，實現(xiàn)建投227 口油水井“零”建站。

1.2 優(yōu)化地面工藝

（1）地上地下一體化。加強(qiáng)地面工程與油藏工程結(jié)合，加大叢式井平臺推廣力度，92 口油水井布置叢式平臺33 座，占新建開發(fā)井的40.5%，合建工藝管道、電加熱器、電力線路、變壓器、道路等，節(jié)省建設(shè)投資1 218 萬元的同時減少了對草原的破壞。

（2）集油工藝優(yōu)化。海參4 區(qū)塊為2022 年規(guī)模最大、時間最緊、確定方案最晚的產(chǎn)能區(qū)塊，為快速建產(chǎn)，優(yōu)選建設(shè)投資低、施工周期短的電加熱集油工藝，對比摻水集油工藝，減少建設(shè)摻水爐1 座、閥組間2 座、管道16.67 km，節(jié)省投資430 萬元。同時減少能耗797 t/a(標(biāo)煤)、碳排放2073 t/a，努力實現(xiàn)效益、環(huán)保雙贏。

（3）輸油工藝優(yōu)化。貝X4105 區(qū)塊相對獨立，與德二聯(lián)和呼一聯(lián)距離相當(dāng)，綜合考慮介質(zhì)流向、投資及10 年運行費用現(xiàn)值、建設(shè)周期等因素，優(yōu)選集中拉油工藝，與電加熱掛接方式相比，減少建設(shè)管道11.96 km，節(jié)省投資421 萬元。投產(chǎn)方便靈活，同時規(guī)避了開發(fā)調(diào)整導(dǎo)致輸油管道低效運行的風(fēng)險。

（4）供注水工藝優(yōu)化。為充分利用德二聯(lián)注水站注水能力，貝X4105 產(chǎn)能項目中同時比選新建注配間和利用系統(tǒng)注水兩種工藝，綜合考慮新建工程量、投資及10 年運行費用現(xiàn)值、管理難易程度后，優(yōu)選利用現(xiàn)有系統(tǒng)注水工藝，減少建設(shè)管道5.4 km，節(jié)省投資440 萬元，德二聯(lián)注水站負(fù)荷率提高4.36%，現(xiàn)有系統(tǒng)容量大，方便后期注水動態(tài)調(diào)整。

1.3 優(yōu)化利用設(shè)備

為減少新建工程量、節(jié)省投資、提高開發(fā)效益，近2 年工程項目中利舊抽油機(jī)、電機(jī)、變壓器、電加熱器、單井罐、井口房、管線等90 臺套，節(jié)省投資1 356 萬元。

2 系統(tǒng)提效運行

為適應(yīng)開發(fā)生產(chǎn)變化，采取“降、停、并、調(diào)”的措施，對海拉爾油田地面系統(tǒng)進(jìn)行綜合優(yōu)化調(diào)整，在提高地面系統(tǒng)運行效率的同時有效降低運維成本[5]。

2.1 脫水站優(yōu)化降級

海拉爾油田各作業(yè)區(qū)之間的輸油管道均需摻水輸送，德一聯(lián)、呼一聯(lián)、德二聯(lián)和烏東聯(lián)加熱爐燃油管線引自凈化油輸油管線，為保證正常生產(chǎn)，4 座脫水站產(chǎn)液都在本站脫水后再輸送，回油溫度高且重復(fù)加藥破乳，集輸系統(tǒng)運行能耗高。對4 座脫水站進(jìn)行優(yōu)化改造，建設(shè)燃油沉降罐及燃油緩沖罐，輸油計量調(diào)整為質(zhì)量流量計量，4 座脫水站降級，集輸系統(tǒng)密閉運行。站內(nèi)儲油罐揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）治理改造，節(jié)省投資1 200 萬元；密閉集輸減少損耗1.5%，可增油5 000 t；降級運行后回油溫度降低10 ℃，減少燃油1 390 t/a。

2.2 污水站停運、注水站合并

由于滾動開發(fā)，呼一聯(lián)和德一聯(lián)均建有2 座注水站，不方便管理及數(shù)字化油田實施，統(tǒng)籌規(guī)劃德一聯(lián)、德二聯(lián)、呼一聯(lián)區(qū)域注水及污水處理系統(tǒng)優(yōu)化改造。停運德一聯(lián)污水站，產(chǎn)出污水輸至德二聯(lián)集中處理，在德二聯(lián)處理后返輸?shù)乱宦?lián)回注地下，減少崗位人員8 人，實現(xiàn)減員降本；合并呼一聯(lián)新、老注水站，整合德一聯(lián)站內(nèi)、外注水站，注水單耗分別降低0.3 kWh/m3和0.25 kWh/m3，年節(jié)省電費7.2 萬元，減少管理點2 處。

2.3 集油管網(wǎng)優(yōu)化

由于油井轉(zhuǎn)注、轉(zhuǎn)提撈、報廢更新及低產(chǎn)關(guān)井等，部分集油環(huán)、集油干線、閥組間低效運行，結(jié)合開發(fā)預(yù)測對集油管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，共對240 口井的集油管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。停運閥組間3 座、集油環(huán)5 個、摻水集油管道106.5 km，減少摻水40.75×104m3/a，減少燃料油消耗360 t/a，空出集油閥組可用于新建產(chǎn)能建設(shè)，縮短建產(chǎn)周期；停運電加熱集油管道6.33 km，年節(jié)省電費36.55 萬元；33 口拉油井接入已建系統(tǒng)，回收伴生氣81.95×104m3/a，減少燃料油消耗819.5 t。

2.4 利用摻水系統(tǒng)輸送富余污水

德一聯(lián)產(chǎn)液上升，不能通過現(xiàn)有集輸管線全部輸送，剩余污水由罐車?yán)\至德二聯(lián)，成本高，難度大。通過對比、論證，建設(shè)德1～5#閥組間至德二聯(lián)下轄貝14～4#計量間管線1.5 km，利用摻水系統(tǒng)輸送富余污水，德一聯(lián)污水全部管輸，年節(jié)省拉運費用65 萬元。

3 下步優(yōu)化調(diào)整措施

“十四五”后三年，油田產(chǎn)能區(qū)塊仍以加密、外擴(kuò)為主，有較完整的地面系統(tǒng)依托[6]，油水井就近接入已建系統(tǒng)快速建產(chǎn)，油氣處理、供注水及供配電能力均有較大剩余，無需擴(kuò)建。地面系統(tǒng)已完成一輪次綜合優(yōu)化調(diào)整，短期內(nèi)再次進(jìn)行大規(guī)模優(yōu)化調(diào)整空間有限。下步地面工程以區(qū)域優(yōu)化、提效運行為重點開展工作，解決運行效率低、能耗高、不平衡的問題。

3.1 轉(zhuǎn)油站優(yōu)化降級

貝14 轉(zhuǎn)油站距德二聯(lián)僅2.0 km，為保證CO2混相驅(qū)與水驅(qū)的分開管理，于2015 年建成投產(chǎn)。2021 年CO2試驗結(jié)束，采出液中CO2濃度降低，貝14 轉(zhuǎn)油站“四合一”單臺檢修時的設(shè)備負(fù)荷率為57.6%，處于低負(fù)荷運行狀態(tài)，轉(zhuǎn)油站除必要的生產(chǎn)消耗外，還需人員管理及維護(hù)，運維成本高。

優(yōu)化思路：轉(zhuǎn)油站降為集油間，功能上移至德二聯(lián)。減少管理點1 處，減少崗位人員14 人，提高德二聯(lián)處理設(shè)備負(fù)荷的利用率，閑置場地可規(guī)劃建設(shè)光伏發(fā)電。

3.2 能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整

海拉爾油田耗電和燃油占總能耗的77.15%，燃?xì)庹急炔蛔?，能源結(jié)構(gòu)不合理。多措并舉，“降”“替”結(jié)合，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。通過及時優(yōu)化調(diào)整集油管網(wǎng)、更新高能耗設(shè)施等持續(xù)為油田“瘦身”，減少能耗；推廣應(yīng)用光伏發(fā)電、電熱爐以及煤層氣資源等優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。

3.3 繼續(xù)開展降溫集輸

集油系統(tǒng)凝固點回油已納入設(shè)計文件，大慶老區(qū)已開始嘗試黏壁溫度回油，海拉爾油田繼續(xù)開展降溫集輸工作。2023 年，控制摻水溫度，初步實現(xiàn)集油系統(tǒng)凝固點回油；2024 年，繼續(xù)調(diào)整回油溫度，計劃實現(xiàn)凝固點下3～5 ℃回油；2025 年，夏季常溫?fù)剿?，冬季低溫?fù)剿?，有效降低集油系統(tǒng)能耗。

4 認(rèn)識及建議

（1）新建產(chǎn)能通過優(yōu)化簡化達(dá)到了控制新建工程量、節(jié)省投資、快速建產(chǎn)的目的，在充分利用已建設(shè)施能力的同時產(chǎn)能項目評價全部達(dá)標(biāo)，實現(xiàn)了“效益建產(chǎn)”[7-8]。

（2）已建系統(tǒng)通過綜合優(yōu)化調(diào)整實現(xiàn)了減員降本、節(jié)能降耗和安全環(huán)保的目標(biāo)[9]，油田進(jìn)一步“瘦身”，為下步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)及無人值守改造提供了基礎(chǔ)，實現(xiàn)了“提效運行”。

（3）地面系統(tǒng)綜合優(yōu)化調(diào)整硬件工程已基本完成，下步應(yīng)推進(jìn)降溫集輸和輸油運行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，通過加強(qiáng)技術(shù)管理，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運行能耗。

（4）優(yōu)化簡化是一項系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，應(yīng)隨開發(fā)生產(chǎn)形勢變化而持續(xù)開展，提高油田開發(fā)效益，促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展[10]。

5 結(jié)束語

通過不斷優(yōu)化、改進(jìn)、創(chuàng)新，海拉爾油田已形成了一套適合自身特點的地面工藝技術(shù)，采用“加密外擴(kuò)就近掛接、零散區(qū)塊集中拉油”建設(shè)模式、加大叢式井平臺推廣力度、優(yōu)選電加熱集油與集中拉油工藝、充分利舊設(shè)備等多種行之有效的優(yōu)化調(diào)整手段。面對地面系統(tǒng)低效運行、污水產(chǎn)注不平衡以及能源結(jié)構(gòu)不合理等問題，提出脫水站優(yōu)化降級運行以減少集輸損耗與能源消耗，停運低負(fù)荷污水站并集中處理污水實現(xiàn)減員降本，合并注水站降低運行能耗，優(yōu)化停運低效冗余集油管道以減少能源消耗，利用摻水系統(tǒng)輸送污水以減少拉運費用等措施。多項針對性措施的應(yīng)用完善了海拉爾油田地面工程系統(tǒng)，優(yōu)化調(diào)整手段的總結(jié)與對策的提出可為油田零散區(qū)塊中長期地面規(guī)劃提供具體的參考意見。