東風港油區管輸方案初步論證

王文奇

摘要：研究論證東風港油區單井拉油轉管輸方案的可行性。對技術可實施性、經濟合理性方面進行論證。方案結合單井液量預測及地方建設規劃，在保證原油生產的正常運行的基礎上，最大限度降低工程投資，達到降低成本，增加效益的目的。

關鍵詞：單井拉油;管輸;可行性

前言

東風港油區所轄油井全部采用單井拉油的方式生產，運行成本較高。結合油田優化單拉井管理、消除單拉井生產運輸隱患、提升生產運行效益的總體要求，在確保集輸系統運行的可靠性的基礎上，對東風港油區單井拉油轉管輸的方案進行技術及經濟方面的論證。

1 生產現狀分析

方案選取東風港油區生產油井24口，均采用單井拉油方式生產，目前平均單井日液4.0噸，日油2.1噸，綜合含水47.5%。生產原油經汽車拉運至1#站、44#站集輸管理站集中處理。1#站集輸管理站接收罐車及井排來油，加熱爐加熱后經三相分離器進行分離，分離后進入沉降罐，經裝車泵外輸。44#站集輸管理站接收來液，加熱爐加熱后經三相分離器進行分離。分離后進入沉降罐，經裝車泵至裝車外銷。

2存在問題

目前存在的問題集中在以下幾個方面：（1）周邊交通繁忙，村莊密集，汽車拉運途中存在安全隱患方案涉及24口油井均位于村莊周邊，產液拉運至卸油臺需途徑320省道，周邊村莊緊密人口眾多，且320省道屬該地區交通要道，車輛多，交通繁忙，而油罐車運輸的又是易燃易爆產品，一旦發生事故將威脅到周圍居民及行人的生命財產安全。（2）單井拉油方式生產，拉運費用高。方案涉及的24口油井，均采用拉油方式生產，運行成本高。根據實際生產情況，拉運成本為每年約129萬元。（3）伴生氣影響油井產量。隨著油井伴生氣的增加，造成油井套壓過高，伴生氣無法排放，影響液量。據統計因套壓過高受影響的井為7口，每次釋放套壓影響液量8.0噸，影響油量5.5噸，經折算每年損失約14萬元。（4）非地質因素停井造成產量損失。近幾年進井路受春灌及雨季影響，道路泥濘，坑洼嚴重，對拉油車進出影響嚴重。每年道路維修費用約為3萬元。

3 ?建設必要性

（1）單井拉油生產，地面管理較困難。拉油所經地區多為村莊，存在很大的安全隱患。且單井拉油生產受雨季影響較大。通過方案實施可大大降低油氣集輸過程中的安全隱患，保證油田正常連續生產。

（2）單井拉油方式生產，運費高。隨著后期單井產液含水量逐年增加，汽車拉油費用將逐年上升。同時單井拉油生產受非地質因素制約，當油井產液無法拉運時，會導致停井造成產量降低。管輸方案能降低油氣集輸費用，減少油氣損耗，同時保護了環境。管輸進站后，預計年可節約人工成本40萬元。

（3）單井拉油方式生產，拉油道路長，維護維修頻繁。部分進井路年久失修，雨季生產倒油困難，在道路維修及超壓地青賠方面造成經濟損失。方案實施能有效減少道路維修工作量，降低維修費用，提高油田的經濟效益。

4管輸方案設計

方案設計將單井拉油方式生產改為管輸進站。綜合考慮開發規劃，合理選擇管線的管徑及路由，滿足開發需求。穿越方式的選擇根據道路情況及周邊環境，可采取頂管穿越或其他方式，穿跨越溝渠時適當增加套管長度，防止水體污染。油氣集輸系統采用密閉工藝流程，降低油氣損耗，保護環境，最大限度地提高經濟效益和社會效益。

由于本區塊油井產量低，井口出油溫度在25-30℃左右，根據區塊產油的原油物性，通過水力、熱力計算，當外輸溫度為75℃時，可滿足進站要求。因此初步設計采油單井串聯加熱集輸方式。

5 方案參數論證

根據管輸設計要求，方案油井采取提液增油的采油工藝。

5.1 管徑參數選擇

（1）1#站管徑確定。根據沿程摩阻損失公式及埋地管道溫降公式，結合外輸線設計輸送規模以及1#站站進站壓力和溫度要求，針對不同管段，液量不同，采用不同管徑。選取DN40、DN50、DN65、DN80、DN100等5種管線規格進行水力、熱力模擬計算。通過對比，管徑為DN40與 DN50時，易導致井口回壓過高;選擇DN80、DN100時管線投資較高，且管線溫降過大，故本次方案選取管徑為DN50與DN65相結合的設計。

（2）44#站管徑確定。同樣根據單井的輸送液量，選取3種管徑進行水力、熱力模擬計算，經對比，管徑為DN50時，易導致井口回壓過高;DN80管線投資較高，故本次選擇DN65管線。

（3）加熱爐熱負荷計算。根據1#站管輸目前各單井液量，加熱爐進口溫度25℃，加熱爐出口溫度75℃，根據計算公式：

Q=C水G水△t，△t=t2- t1。

根據公式計算各單井選用50kW加熱爐。

同樣，根據44#站管輸目前各單井液量，加熱爐進口溫度25℃，加熱爐出口溫度75℃，通過計算選用80kW加熱爐。

加熱爐用氣為井口套管氣，富余氣接至已建天然氣管網。

5.2管材選擇。通過對比市場上常用的無縫鋼管和玻璃鋼管兩種管線進行綜合對比，因現場地形復雜，且玻璃鋼管線維修難度大，方案設計采用鋼管。

優點：1、耐壓高、耐溫高;2、在施工過程中不怕敲擊、吊裝，施工要求較低;3、鋼管的彈性好，在地形起伏地段敷設有優勢;4、能夠及時的維修;5、適應地面復雜情況下的施工作業。

1、耐腐蝕、壽命長（為鋼管使用壽命的20倍）;2、低溫性能好（-30℃～70℃）;3、內壁光滑，對流體阻力小;4、重量輕、施工方便;5、絕緣性能好，不需防腐和陰極保護。

缺點：1、需要防腐、陰極保護、補口、補傷等，焊口內防腐處理難度大;2、易結蠟、腐蝕，使用壽命短;3、相同壓力、長度、保溫厚度下管材費用高。

1、施工過程中怕重物敲擊、高空墜落，施工要求相對較高;2、管線敷設時的彈性比鋼管差，不利于在地形起伏地段的敷設，彎頭的適應性差，施工難度大;3、抗機械沖擊能力差，易大面積損壞;4、維修難度大，現場維修困難。

5.3管線及管件壁厚計算

根據《油田油氣集輸設計規范》GB 50350-2015中有關規定，對管線壁厚進行計算，結合當地地理條件、地形、地貌、土壤腐蝕性強弱，如采用高強度管材時，管壁薄，用管總重量會減少。但是管壁太薄，管道會失穩，管壁受腐蝕強度下降快。因此，結合計算壁厚以及已建管線，壁厚向上圓整至標準壁厚。

（2）管件壁厚計算。根據《油田油氣集輸設計規范》 GB 50350-2015中有關規定，彎頭和彎管壁厚的計算公式如下：

δb=δ×m

m=（4R-D）/（4R-2D）

根據計算，管件規格選擇Φ48×4.0、Φ60×4.0、Φ76×4.5、Φ89×4.5。

通過校核計算，方案選取管線與管件在應力、徑向穩定性、軸向穩定、抗震性等方面符合設計規范要求。

5.4 保溫與防腐選擇

根據測算，不保溫管線與保溫管線的相比較，綜合考慮，本次新建管線采用泡沫黃夾克保溫30mm管線。根據管線沿線自然條件和工程地質狀況，以及防腐層的綜合性能與涂敷作業的簡便性、經濟性，管線水利熱力計算等，經綜合比較確定，線外防腐層可采用環氧富鋅底漆+環氧云鐵中間漆+30mm泡沫黃夾克的結構防腐。

6投資估算及效益分析

6.1 投資估算

依據相關行業定額標準及費用測算依據測算，方案估算發生總投資為422.57萬元（不含稅）。其中工程費為332.34萬元，其他費106.02萬元，預備費21.92萬元，增值稅抵扣額37.72萬元。

6.2效益分析

本次工程主要對經濟和社會方面進行效益分析及比較。根據計算，本項目總投資為422.57萬元（不含增值稅），項目實施后，節約費用125.41萬元。投資回收期為3.4年。

（2）社會效益

通過將24口油井單井拉油改為管輸進站的方式，降低了環境污染，消除了因汽車拉運造成的安全隱患，同時緩解了周邊道路的交通壓力，社會效益顯著。

7 結論

經過研究論證，東風港油區管輸方案建設的必要性充分，方案合理，技術可行，安全、環境、經濟和社會效益明顯，同時在環境保護、生產安全方面有較大提高，建議經詳細設計后投產建設。