馬嶺油田地面工藝系統優化簡化技術應用實踐

周學軍 雷 鈞 李 巖 楊 鋒

（1.西北大學地質學系 陜西西安 710069）

（2.長慶油田公司技術監測中心 陜西西安 710018）

（3.長慶油田公司第二采油廠 甘肅慶城 745100）

馬嶺油田地面工藝系統采用三級或四級布站，經歷了原油生產低含水至中高含水的過程。期間，由于綜合含水上升及無效油井關停等原因，導致地面工藝系統效率下降、運行成本上升。結合油田生產實際，通過在馬嶺油田配套新工藝新技術，地面建設成本、系統運行能耗大幅度降低，人力資源進一步優化。因此，采用成熟的地面工藝技術，持續不斷的優化簡化老油田地面工藝流程，是降低地面建設投資、提高工藝技術水平，走低成本、效益化開發的必經之路。

一、基本概況

馬嶺油田位于甘肅省慶城縣境內，油田分馬嶺北、馬嶺中、馬嶺南、上里塬四個含油區，探明含油面積192.86 K m2，地質儲量7952.1×104t。1971年開始試采，最高年產油達到80×104t。截止2014年5月，油井開井380口，井口日產液水平3374t，井口日產油水平699 t，綜合含水79.3%，年產油量25×104t。

馬嶺油田位于黃土高原上，溝壑縱橫，站點分散，地面建設成本高，采用井口不加熱單管集油流程和“井口—計量站—轉油站—聯合站”的三級或四級布站方式，適應了當時的地面建設配套需要。目前管轄站點28座，其中，聯合站3座，轉油站3座，增壓站9座（數字化增壓橇8座），拉油站12座，卸油站1座。管轄注水站21座（注水橇6座），其中11座注水站與集輸站點合建。

二、存在的問題

隨著開發時間的延長，老油田地面工藝系統逐漸暴露出一系列問題，生產運行成本逐年升高，安全環保壓力逐年加大。主要表現在以下幾個方面：

1.效率低，能耗高，用工數量大

由于原油含水的不斷上升，產水量和注水量增大，產出液輸送能耗及處理費用增高。部分計量站或轉油站由于部分油井關停，存在“大馬拉小車”現象，因產出液中富含成垢、腐蝕離子，集輸管網、設備設施腐蝕嚴重，維護成本高。依照前期生產運行方式，一座計量站平均需員工5人，轉油站需員工10人，且配水間需人員長期住守，用工數量達到4800人/百萬噸。

2.脫出水未得到有效利用

原油脫出水主要在集中處理站處理、回注，上游注水開發區塊仍以注清水為主。該地區清水資源較匱乏，脫出水若替代清水有效回注油層，將節約寶貴的清水資源和購買成本。截止2012年底，馬嶺油田采出水有效回注率僅為54.5%，二次利用空間較大。

3.新工藝新技術應用較少

隨著長慶油田公司數字化油田的規模建設，井口功圖計量、穩流閥組配水、數字化增壓橇等新工藝新技術在西峰、華慶等油田成功推廣應用，馬嶺油田原有地面工藝配套技術和運行管理方式明顯落伍。

因此，為了進一步提高老油田地面工藝系統運行效率，降低生產成本，需要對地面系統進行簡化，實施“流程再造”，滿足新時期現代化油田管理的需要。

三、優化簡化配套思路

1.工作思路

以優化勞動力、提高經濟效益為目的，本著“立足生產，滿足運行，精簡流程，提高效率”的原則，開展老油田地面工藝系統優化簡化。在實施過程中，注重“四個結合”，即與油田開發相結合、與生產運行相結合、與更新維護相結合、與工藝技術相結合。簡化老油田的生產運行和管理環節，減少運行成本，提高工作效率，努力探索老油田管理增效的新途徑。

2.技術配套

①將油井計量方式從計量站站內前移至井口，實現單井在線計量。

②推行閥組加溫自壓輸油工藝，關停自壓輸油的計量站。

③推廣應用穩流配水閥組，實現無人值守并達到平穩注水，減輕勞動強度。

④配套數字化增壓撬，實現自控變頻連續輸油，降低生產成本。

⑤實施站點數字化配套，實現井站重要生產參數的自動采集、監測與控制，提高工作效率。

⑥采用柔性復合管等防腐管材，減少因管網腐蝕破漏對油區環境的污染。

通過以上六項成熟技術的應用，實施關停并轉、水力越站，簡化管理環節，降低運行成本，提高經濟效益，老油田逐步向新油田地面工藝靠攏。

四、現場應用實踐

近兩年，結合老油田數字化配套建設，在馬嶺油田推廣應用成熟的工藝技術，因地制宜地進行數字化改造，降低生產成本投入，優化人力資源，提高地面集輸系統效率，通過各種方法解決老油田出現的問題。

1.關停低產區塊，降低運行成本

隨著開發時間的延長，馬嶺油田有5個區塊日產油量低于5t，用工人數76人，年投入成本840萬元。根據油藏及油水井關停情況，先后對北一區、中二區等5個低效區塊實施整體關停，關停站點10座。

2.選用成熟工藝，關停計量站點

通過配套功圖計量技術[1]，將油井計量前移至井口，并能實時監控油井生產工況；配套電磁加熱裝置，對站點所匯集液量進行加熱后外輸；配套穩流配水閥組[2]，實現注水井流量自動配注，并可將數據遠傳至站點控制平臺[3]，通過以上技術配套，原計量站、配水間功能全部實現。截止目前，先后對中18計、中19計等8座站點實施關停，減少用工39人，年降低運行成本210萬元。

3.優化集輸流程，合理利用資源

南一區為馬嶺油田的一個生產區塊，已建集輸站點4座，注水站1座。2013年該區日產液量990 m3，日產油量60 t，綜合含水92.9%。南102轉已于2005年改造為具有脫水功能的集中處理站，低含水油外輸至南聯站，外輸液量390 m3/d。經現場論證，在南102轉新建拉油棧橋，凈化油拉運至卸油臺，停用外輸線；脫出水外輸至南一注有效回注。新增采出水回注水量200 m3/d；外輸管線運行、維護費用減少100萬元/年。

4.配套數字化橇，替代轉油站點

轉油站主要功能為收集上游站點液量，經計量、加熱后增壓外輸，當油井計量通過功圖計量前移至井口后，轉油站僅負責加熱和增壓外輸。借鑒數字化增壓橇在西峰油田的成功應用[4]，將數字化增壓橇應用于轉油站，其主要工藝流程為單井產出液經總機關混合、過濾器過濾后，通過混輸泵增壓外輸；變頻裝置可根據上游來液大小自動調整泵的轉速；通過遠程終端控制系統，將增壓、自控等多功能高度集成，由電動閥門切換，滿足多種工藝流程。緩沖分離的伴生氣可供裝置燃燒加熱，無伴生氣的站點依托原轉油站加熱系統。截止目前，已在馬嶺油田的8座站點配套應用，減少用工30人，年降低運行成本150萬元。

5.采用防腐管線，確保平穩集輸

馬嶺油田采出液中C O2的含量較高，硫酸鹽還原菌、腐生菌處于嚴重超標狀態，造成集輸、注水管線腐蝕嚴重。鑒于非金屬管材良好的防腐性能，在集輸、注水系統上使用柔性復合管、塑料合金管、玻璃鋼管等三大類共計105k m管線。防腐管線安裝和維護便捷，解決了前期鋼質管網腐蝕、使用壽命短的問題。

6.監控生產參數，提高工作效率

在井場配套功圖計量、穩流配水閥組、視頻監控系統、抽油機遠程啟停和自動投球裝置，現場大量的人工巡檢轉變為電子巡護、智能管理，削減了人員、交通等安全風險。在聯合站、轉油站配套DCS監控系統，配套靜壓液位計，氣體含量檢測儀，溫度、壓力變送器、視頻監控等自動化設備和裝置，實現油氣集輸、采出水處理、供熱、供電、消防等系統重要生產參數的自動采集、監測與控制[5]，減少站點值班人員，降低員工勞動強度。

五、成果與認識

1.通過實施老油田關停并轉、優化簡化工藝流程，達到了降低生產運行成本的目的，投資效益高。近兩年共關停站點18座，優化人員145人，年降低運行成本1300萬元。

2.數字化油田的建設，實現了從人工巡檢式管理到預警式、接警式管理的轉變，提高了生產效率和技術管理水平。崗位員工從簡單、重復的操作工作中解脫出來，從事數字化技術操作和管理，確保了員工由技能操作型向技術管理型的轉變。

3.消減了安全隱患，數字化系列技術替代了大量人工現場操作，人防變技防，實現了生產過程的智能監控，解決了老油田由于設備設施老化、工藝管網腐蝕嚴重和因地形地貌復雜潛在的安全隱患。

4.馬嶺油田地面工藝系統優化簡化的成功實踐，為同類型老油田地面工藝系統調整改造提供了很好的借鑒經驗。

[1]楊瑞,黃偉,辛宏,王永全,李明江.功圖法油井計量技術在長慶油田的應用[J].油氣田地面工程.2010(02).

[2]常彥榮,李世榮,王海.注水井穩流配水工藝技術[J].油氣田地面工程.2006(12).

[3]余金澤,任貴山,張杰,檀朝鑾.注水井遠程智能調控系統[J].中國石油和化工.2008(18).

[4]張應科,張興良,潘宏文,盧延軍.適應企業快速發展的數字化采油廠建設[J].中國石油企業.2011(03).

[5]楊世海,高玉龍,鄭光榮,安玥馨,章瑞.長慶油田數字化管理建設探索與實踐[J].石油工業技術監督.2011(05).