川西中淺層氣藏地面工程標準化設計與應用

周莉華(中石化石油工程設計有限公司成都分公司 610091)

一、概述

針對油氣田地面建設工程量大、工期短的實際情況，西南分公司逐步形成了標準化設計的基本思路，依次經歷了采輸站場建設標準圖集設計階段；川西采氣廠標準化圖集設計階段；三維定型化設計階段和川西氣田產能建設地面站場模塊化標準設計階段。在技術集成創新、優化簡化的基礎上，探索出一套全新的設計理念，根據井站的功能和流程，設計一套通用的、標準的、相對穩定的、適用于川西氣田中淺層不同類型站場的系列化、通用化、標準化設計文件，作為一種實用新型專利產品研發、推廣和應用，形成具有行業領先水平的“川西模式”。

在標準化設計的推進過程中，西南分公司通過幾年來的不斷完善、總結和升華，近期又提出以“設計標準化、設備橇塊化、安裝工廠化、造價統一化”四化為核心的標準化設計，大力推進標準化工作，取得了一定成效。

二、含義及內容

1.含義

油氣田地面工程建設標準化是指在對井站流程、建設內容、建設規模及建設標準等進行歸類總結的基礎上，通過統一工藝流程、定型關鍵設備、劃分裝置模塊、工廠適度預制及現場快速組裝等手段，最終形成設計標準化、預算標準化、模塊產品化、施工組織模塊化以及物資采購規模化的建設方法和建設理念。

2.基本內容

(1)標準化設計。根據井站功能，設計通用、標準及相對穩定的地面建設設計文件，做到統一工藝流程、統一平面布局、統一模塊劃分、統一安裝尺寸、關鍵設備定型及統一配套標準。

(2)模塊化預制。是指根據標準化設計文件，按單個模塊進行生產，每個單體模塊就是一個產品。

(3)模塊化施工。以模塊定型設計為基礎，按單體模塊進行預制，模塊出廠即為成品，是指將預制好的模塊(產品)現場組裝成標準化設計文件規定的功能模塊的過程，方便建設和施工。

(4)標準化預算。圍繞標準化設計，依據公司審定發布的單項工程模塊，制定統一的造價計價指標體系，并以此為基礎，形成單元化、模塊化和產品化的標準預算體系。

(5)規模化采購。為適應快速搬遷組裝的需求，規模化采購橇裝設備。從2011年的川西采氣廠規模化采購試用階段發展到今天的全面應用階段，實現了統一設備標準、統一外形尺寸、統一技術參數、統一管閥配件及設備接口的目標。系列化、規模化的采購，可提高采購質量、效率，降低采購成本。

3.推行標準化的有利因素

川西中淺層氣藏地面工程建設具有以下共性：

(1)站場工藝流程基本類似，工藝技術相對成熟。

(2)氣井開發層位基本一致，開發特點類似，采出物物性相近。單井產量低，壓力下降快，不含H2S，雜質成分少，達到《天然氣》一類標準，氣質組分較好。

(3)地形條件類似。

(4)多數站場規模都不大，站內設備規格基本一致。

由此可見，推行標準化設計勢在必行，可減少各站場建設的重復性設計，節約時間，縮短工期。

三、“標準化設計、模塊化建設”的實施和應用

1.定型工藝流程

對川西中淺層沙溪廟、蓬萊鎮、遂寧組氣藏近年來氣井投產初期參數的歸類梳理分析，確定井口流壓(＜35Mpa)、流溫(21.9℃~26.7℃)等工藝設計參數，依據油氣田的地質條件、開發方式、采出物物性、地形條件等進行進一步的細分，在地面技術優化簡化工作的基礎上，結合建設現狀和建設經驗，確立地面建設工藝模式；按照分類指導原則，結合川西氣田特點，確定采用統一的地面建設模式——“井口→水套爐→分離器→外輸”的集氣工藝流程。

2.統一平面布置

根據川西采氣廠產能建設的要求和各天然氣井站分布情況，形成邊遠或獨立單井、衛星站、中心站3類三維定型化平面布置。在具體井站建設施工過程中，考慮到地形限制、天然氣管線進出站走向、進站道路方向、盛行風向、建筑朝向等因素的影響，站場平面可根據實際情況進行適當旋轉或局部調整。

(1)邊遠或獨立單井站

全橇裝、一線式全流程地面化設計模式。要求：全部橇裝、不形成固定管網、流程連續、地面安裝，設配套站房等。

(2)衛星站

全橇裝、一線式簡流程地面化設計模式。要求：全部橇裝、不形成固定管網、流程連續、地面安裝。

(3)中心站

半橇裝化、一線式全流程地面化設計模式。要求：設備橇裝、管網固定、流程連續、地面安裝。

下大力氣研發、設計和建立“中心站+衛星站+集成橇裝化+自動化”的“川西模式”，吸納國外先進設計理念，采用流程化、一線化、模塊化、橇裝化裝置布置模式，使平面清晰、流暢、緊湊、美觀，符合小型集氣站場的特點，適應了川西產能建設短、簡、快的特點。

3.構建模塊體系

(1)模塊分解。根據流程和功能進行模塊分解，標準化場站分為3大類模塊：①工藝模塊。按工藝流程劃分，每一模塊單體由直接相關設備、配管安裝、結構基礎、自控儀表、防腐等內容構成。②建筑結構模塊。按使用功能進行劃分，每一模塊單體包括建構筑物和與之相關的輔助設計等。③外電模塊。專門針對川西市場外電接入形式所做的典型通用模塊。共形成井口裝置區模塊、水套爐模塊、分離器模塊等38套模塊定型化設計文件。

(2)模塊定型。應用統一配套標準，采用定型化設備和標準化配管，形成標準化的工藝模塊。其特點是：內部功能和布局定型，外部接口方位和方式固定。①工藝設備定型。工藝設備定型注重現場實踐，選用安全、適用、經濟、先進的工藝設備開展定型化工作。②配管標準統一。編制標準化配管數據庫，制定企業標準，統一配管材料選用標準，規范連接形式。③開展三維設計。在設備定型、配管標準統一的基礎上，應用三維設計方法，建立設備三維模型，進行三維工藝配管設計。三維設計實現了工藝管線碰撞檢查，實現了管閥配件和焊口的精確表示，實現了工藝模塊的精確定型。

圖1 川西氣田中心站效果圖

(3)模塊預制和安裝。在采用標準化設計施工過程中，根據模塊預制量的大小采取集中工廠預制和施工現場預制兩種方式，提高施工效率。集中工廠預制單體為小型設備及配套管件和閥組，降低了現場高空作業、交叉作業的頻率。

五、“標準化設計、模塊化建設”取得的成效

截止到目前為止，川西產能建設項目中已運用模塊化設計的站場共109個。標準化設計提高了設計與施工效率；提高了設計與施工質量；提高了設備重復利用率；提高了生產管理水平。為西南分公司油氣地面建設規模有效快速發展起到了促進作用。

1.有效提高了設計進度，滿足了大規模建設的用圖需要

標準化設計保證設計質量，極大地降低了設計差錯率，有效提高了設計方案的審查效率及施工圖紙的設計、校審效率，節約了寶貴的人力資源。

2.有利于實現規模化采購，提高效率和節約資金

規模化采購降低了設備生產成本，激發了服務商自行研發產品，提高產品質量的積極性。在標準化設計的基礎上，根據產能建設方案，做到了提前備貨、超前準備、批量化采購，不僅有利于縮短采購周期、物資質量驗收把關，而且也節約了成本。

3.縮短建設周期、提高建設質量

采用橇裝化設備，工廠化預制，大大減少現場安裝工程量，有效縮短施工周期，工程建設質量顯著提高，生產運行平穩高效。

結論

隨著川西氣田地面產能建設的不斷推進，標準化設計逐年進行升版工作，需要長期推進、逐步延伸，持續開展，不斷完善，才能更好地適應西南分公司川氣采氣廠氣田工程建設的需要。

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[3]夏政,張箭嘯,林罡.長慶油田推行標準化設計需要注意的幾個問題.石油規劃設計，2010，21(1).

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