碳酸鹽巖油田橇裝設備一體化供貨模式初探

吳廷友 孫暉

1大慶油田工程有限公司

2大慶油田工程建設有限公司建材公司石油石化設備三廠

碳酸鹽巖油藏非均質性的特點導致了其采收率較低且變化大，加上油氣藏幾何形狀、連通性和油藏性質的不可預測性，常造成評價碳酸鹽巖油藏最大經濟產量的極大不可靠性[1]。

近幾年，橇裝化、模塊化建設模式憑借其節約成本、節省時間、降低風險、重復利用率高、方便運行維護等優點，逐漸顯現其在集輸工程建設中的地位，各油田也都進行了積極探索和工程應用[2-5]。以設計單位為龍頭的油田橇裝化設備供貨模式，則是基于油田橇裝化、模塊化建設模式之上為應對碳酸鹽巖油田特殊建設需求而進行的一次有益探索。

1 碳酸鹽巖油藏生產特點

與常規砂巖油藏相比，碳酸鹽巖油藏具有地質構造復雜、儲層連續性差、油藏數值模擬難度大的特點，油井的生產特征對地面工程建設影響最為明顯[6]：

（1）油井產量遞減快，生命周期短。各油井產量遞減率及遞減變化規律、地層天然能量均有較大差異，其生命周期一般為3～5年。

（3）油井分布范圍廣，布井方案變化大。油井分布在互不連續的縫洞帶上，油井鉆井成功率低，預測井位與實際井位出入大，相當一部分油井井位過于分散及產量低而無法接入管道集油系統。

2 碳酸鹽巖油田地面建設矛盾

碳酸鹽巖油田油井生產周期短，地面工程建設的突出矛盾之一就是地面工程建設進度相對滯后與油井生產周期短，致使部分油井試油生產后只能采用單井試采模式；而地面工程建成后，前期試采井進入產能衰竭期，地面設施得不到有效利用。

（1）地面工程建設周期長不適應碳酸鹽巖油田生產特點需求。油氣田地面工程項目建設程序一般為項目建議書、可行性研究、工程勘察、初步設計、施工圖設計、工程開工、施工建設、投產試運、竣工驗收等[7]。在設計期間還要完成物資招標采購、施工單位招標等多種建設管理程序，各設計程序存在前后依存關系，在前一階段工作未完成的情況下，后一階段無法有效開展，客觀上造成地面工程決策和實施周期較長。

（2）傳統基建模式不適應碳酸鹽巖油田開發調整變化需要。按照一般油田地面建設工程管理程序，在設計全部完成后，開始設備制造及現場施工。站場設計考慮10年左右的適應期，各類處理設備在容器制造廠生產后拉運至現場，在現場由施工隊伍完成基礎、廠房、配管及其他配套工程施工。

上述設計施工管理模式難以適應碳酸鹽巖油田地質開發方案變動頻繁的需要，地質方案調整不但有油井生產數據調整，而且井位及產能規模也可能調整，地面工程需要隨時跟進調整。施工期的開發方案調整對地面工程影響最為嚴重，此時地面工程調整難度也極大，設計、采購、施工分屬不同部門管理，相對獨立，溝通成本高，容易造成地面工程調整滯后，影響油田整體開發效益的提高。

3 一體化供貨模式及優劣分析

3.1 供貨模式

為解決傳統地面工程建設模式與碳酸鹽巖油田開發的矛盾，總結地面工程建設經驗，站外井場及小型站場逐步形成以橇裝化模塊建設為主的建設模式，但在工程實踐過程中仍不同程度存在建設進度滯后的問題。

設計采購一體化供貨模式的核心是由設計單位完成橇裝設備的設計、采購和供貨且不依托具體工程項目。業主方根據油田開發計劃，分批次提前向設計單位下達橇裝物資采購計劃，設計單位根據計劃完成橇裝供貨儲備，在具體工程需要某橇裝設備時直接從儲備庫拉運至施工現場。采用一體化供貨模式極大節省了工期，有效提高了地面工程的時效性。

本研究調查對象男性占44.2%，女性占55.8%；醫生占57.1%，護士占42.9%；年齡≤30歲占34.2%，31～40歲占28.6%，41～50歲占26.5%，＞50歲占10.7%；專科學歷占56.7%，本科及以上學歷占43.4%；初級職稱占42.3%，中級職稱占47.4%，副高級職稱占10.2%；每周工作時間＜50 h占50.0%，≥50 h占50.0%；月收入＜3 000元占50.5%，≥3 000元占49.5%。

3.2 優勢分析

（1）簡化橇裝設備采購工作流程，加快工程進度。橇裝設備需求和設計制造參數始于工程設計。在常規工程運作模式下，先由設計方提出橇裝設備技術要求，業主方或EPC方組織招標，橇裝設備供貨商在中標后組織其設計并報設計審查，通過后開始組織生產；同時，設計方也開始依據橇裝設備資料開展施工圖設計工作。常規橇裝設備設計制造工作流程見圖1。

圖1 常規橇裝設備設計制造工作流程Fig.1 Normal-mounted of skid-mounted design and manufacture process equipment

采用設計制造一體化橇裝供貨模式后，油田可利用與設計單位現有的工作任務委托程序下達橇裝設計制造任務，由設計單位完成橇裝設計、制造商選擇和橇裝供貨全過程管理，工作流程大幅簡化（圖2）。

（2）省卻橇裝設計資料交接流程，簡化設計過程。從工程設計角度出發，設計單位和供貨商存在設計條件互為輸入的關系（圖3）。在采購開始階段，橇裝供貨商需要得到設計方提供的相關技術要求作為設計輸入開展橇體詳細設計，而橇裝設備的尺寸大小，基礎設計要求，與橇外連接的管道、電控線纜的設計規格和位置等詳細參數，是設計方開展詳細設計不可缺少的重要設計輸入內容之一。

圖2 一體化橇裝設備供貨模式工作流程Fig.2 Supply mode process of integrated skid-mounted equipment

圖3 設計方與橇裝供貨商設計資料交接流程Fig.3 Design data exchange process between designer&supplier of skid-mounted equipment

在招標采購期間和制造商提交合乎設計要求的橇裝技術資料之前，與之相關的詳細工程設計將處于暫定狀態。另外，由于供貨商的技術水平參差不齊，在一些工程設計過程中，設計方與供貨方存在技術要求不一致、供貨商提交橇裝資料不符合設計要求而需要反復修改、橇裝資料提交滯后制約設計進度等問題。

采用設計制造一體化橇裝供貨模式后，由工程設計單位完成橇裝設計的全部工作，減少與橇裝供貨商進行技術磋商和確認工序，招標采購過程和橇裝設備參數不再是影響工程設計進度的主要因素。

（3）發揮設計單位長期服務優勢和技術優勢，提高橇裝設備質量。地面工程建設質量取決于油田設計單位相對固定，對所服務油田的基本建設程序和油田設施操作管理要求等都有相當的了解，在長期的工程設計過程中所積累的大量設計經驗可直接應用于橇裝設計。在滿足橇裝設計一般要求的基礎上，更能提供具有所服務油田特點的個性化設計需求，使得橇裝設計更加貼合生產需要。設計單位能夠持續跟蹤工程運行狀況，總結設計利弊，優化后續橇裝產品設計制造。

設計單位專業齊全，技術力量強，掌握油田開發中遠期規劃信息，可以有針對性地開展橇裝產品的設計儲備，并能夠形成橇裝設備的標準化、系列化，提升工程質量。

3.3 劣勢分析

以設計為龍頭的一體化橇裝供貨模式具有加快工程進度和提高橇裝設計水平的優勢，但也存在一些不足：

（1）橇裝產品利潤相對較低。大型專業橇裝供貨商擁有自己的設計、采購和制造隊伍，主要利潤環節在物資采購和產品交付前后價差。設計單位一般不具有采購和制造隊伍或僅有采購隊伍，在設計完成后，采取招標方式將物資采購和橇裝制造委托第三方，或者保留具有較高利潤的主要設備自行采購，其他散材和制造委托第三方。另外，由于一體化供貨模式存在的二次銷售環節也增加了橇裝設備的增值稅，所以一體化供貨模式的產品利潤率相對較低。

（2）橇裝供貨規模受限。橇裝產品不是設計單位的主營業務，利潤率也相對較低，因而以設計為龍頭的一體化供貨模式下橇裝產品的市場推廣力度也不高，主要在設計單位承攬的工程項目中應用；因此，橇裝產品的應用范圍相對較小，難以形成規模優勢。

4 工程應用

碳酸鹽巖油田油井生產周期相對較短，要求地面集輸及處理設施具有施工進度快、易于搬遷重復利用的特點。如果按照常規地面建設模式，一般要經過設計、采購、施工三個環節：建設周期長，往往地面集輸處理設施建成后，油井生產高峰期已經過去甚至產量枯竭，地面設施不能充分發揮應有的作用；地面設施不易搬遷，重復利用成本高。井場類橇裝一覽表見表1，小型站場類橇裝一覽表見表2。

表1 井場類橇裝一覽表Tab.1 Skid-mounted equipment list of well site

表2 小型站場類橇裝一覽表Tab.2 Skid-mounted equipment list of small-scale station

進度優勢是一體化橇裝供貨模式的主要優勢之一，加之橇裝化本身具有搬遷方便的特點，非常適合于碳酸鹽巖油田井場及功能相對簡單的計量站、小型中轉站應用。

在一體化橇裝設備供貨模式下，主要開展了2大類橇裝產品的工程應用，1年內完成100余套橇裝產品供貨，實現了油井試油生產后短時間內即可接入地面集輸系統、小型站場完全橇裝化組裝的建設模式。

5 結論

碳酸鹽巖油田油井生產周期短的特點要求地面工程加快實施節奏，橇裝化模塊可多次、多地重復整體搬遷使用，最大限度發揮地面工程建設的價值。其可預測性差、產量變化大的特點要求地面集輸處理設施要具有相對寬泛的處理能力，能夠在極端工況下可靠工作。

以設計為龍頭的設計采購一體化橇裝供貨模式依托設計單位雄厚的技術實力，簡化油田地面工程建設流程，加快建設進度。橇裝設備模塊化組裝的建設方式可根據油田生產情況靈活增減處理設施數量，適應碳酸鹽巖油田不確定性大的特點。設計采購一體化供貨模式的提出和工程實踐取得的經驗，對提高碳酸鹽巖油田開發效益具有十分重要的意義。