李強
1.地面工程概況
環慶油田區塊為典型的黃土塬地貌,溝壑縱橫,梁峁相間,地面海拔一般為1200~1700m,相對高差較大,地面工程建設難度大。環慶油田構造位置位于鄂爾多斯盆地天環坳陷南段,油田區域以三疊系延長組長8、侏羅系為主力勘探開發層系。環慶區塊地層壓力低,油井單井產量低且自然遞減快,穩產難度大,是典型的超低滲透油藏。該區塊屬于新建油田,初期僅有簡單的單井罐集油流程,原油交接采用汽車拉運,地面流程不完善,安全、環保風險高,生產運行成本高。
2019年以來,按照公司“整體部署、分步實施、滾動建產”的原則,以“效益建產”為中心,勘探開發一體化統籌推進。兩年多的建設管理實踐,摸索并總結出了一套適用于油田在該區塊上針對超低滲透油藏屬性的建設管理經驗。其核心思想是千方百計降低地面工程建設投資和生產操作成本。具體經驗有四條:標準化高效設計,單元化、模塊化高效施工,數字化高效管理,市場化高效服務。
2.地面工程建設面臨的問題
2.1 單井產量低,不加熱集輸工藝運行風險高
不加熱集輸是最簡化、最節約投資的地面工藝流程。但環慶油田超低滲透油藏的屬性,使得油井單井產量低、含水率低,使用不加熱、不保溫集油管線后期生產運行難度很大,井口回壓高,伴生氣無法直接進入油管,回收利用難度大,停輸后凝管風險很高。
2.2 儲層隱蔽性高,地面系統布局調整大
環慶區塊勘探開發以來,對該區塊的地質認識都非常薄弱,油井的部署以探、評、骨架井為主,是一個對地下儲層逐漸認識的過程。而地下的油藏特征、油藏分布和開發方式,直接影響著地面系統的布局及建設的規模。鑒于儲層的隱蔽性,開發方式的不確定性,地面系統建設就存在很大的不確定性,變化大、調整多、決策難,往往會出現站場負荷率偏低和站場偏離區塊中心的問題,甚至剛建成的站場立即就得擴容改造。
2.3 地層無法超前注水,同時采出水處理回注難度大
為提高油田開發水平,加快環慶區塊地層能量補充,特別是長8層系的開發,超前注水的的好壞關系著油田的開采的效益和長期穩產。環慶區塊油井產量低、注水井配注量小,這就導致注水系統難于集中建設,且注水管線敷設長度大,超前注水工作推進緩慢。同時,采出水礦化度高,工藝設備、管閥配件等易結垢、腐蝕,大大增加了采出水的處理難度,該區塊超低滲透的屬性,對注水和污水回注的水質要求更高,給采出水處理和回注帶來很大的難度。
2.4 復雜的自然、社會環境,地面工程建設阻力大
環慶油田區塊地處黃土高原,地表呈溝壑縱橫、梁峁相間的極其復雜的地形地貌,流水侵蝕剝離強盛,水土流失嚴重,滑坡、崩塌、沖溝和強濕陷性等不良地表現象,都給站場的選址、集輸管線的選線帶來了極大的難度。同時,該區塊地廣人稀,社會環境復雜,給油田的生產管理和油區綜合治理帶來了極大的挑戰。
3.地面工程高效建設管理實踐
3.1 優化工藝技術,標準化高效設計
集輸系統采用油氣混輸一級半布站模式,即叢式井場—(增壓點)—聯合站,取消工藝復雜的接轉站這一級。縮短叢式井場到到增壓點的半徑,一般小于2.0km,井場到增壓點采用不加熱集輸工藝,原油低于凝點5℃進增壓點,降低集輸系統能耗,出油管線采用投球清蠟的方式,井場設投球裝置,下級站場(增壓點、井區拉油點)設收球裝置,人工定期發球,大大降低了后期的運行維護費用。適當增大增壓點至聯合站集輸半徑,提高增壓點外輸壓力,在汽油比高于50m3/m3原油的情況下,采用油氣水三相混輸,建成后運行基本平穩,基本滿足生產需要。避免了一般選用油氣分輸,建設天然氣分離設備、管線,存在設備多、管線長、建設費用高,天然氣管線運行過程中排凝難等問題,極大的降低了建設投資、運行維護費用。
采油井場、增壓點采用標準化設計,聯合站采用橇裝化設計。橇裝化組合設計的聯合站,將常規的18個工藝單元設備優化整合為8類22套橇裝設備,節省占地37%、縮短建設周期44%、降低投資11.9%。
3.2 EPC總承包管理,單元化、模塊化高效施工
為加快地面工程建設進度,加強設計和施工間的溝通銜接,采用“業主+EPC”管理模式。對于集輸、注水管線等受自然、社會環境影響較大的施工,采取邊設計邊施工;對于采用標準化、撬裝化設計的叢式井場、增壓點等的建設,及早啟動,配套油水井的投產投注建設;對于資源需求量大、組織難度高的場站建設則在前期做好充分準備后,集中力量建設;對于其他輔助工程的建設則在不影響施工關鍵工序,根據施工作業面實際情況,及時跟進建設。通過這種單元化的施工組織,強化工程建設中項目管理的作用,減少了項目管理人力成本,提高了效率。
環慶區塊注水采用“中心站和外圍小站”相結合的注水模式。縮短注水半徑,提高注水系統效率。位于油區中心的聯合站建設采出水處理和回注系統,輻射周邊井區注水。在邊遠的、開發前景不明朗的小區塊,采用移動智能注水撬裝裝置,供水、注水一體化監測控制,依托井場,井站一體設置。這種一體化小站的建設速度快,布站靈活,既滿足了超前注水的要求,也適應了產建調整變化的要求。
3.3 數字化高效管理,降低生產用工成本
采用SCADA控制系統,實現對井場RTU、增壓點PLC、聯合站DCS數據采集、控制,對叢式井場、增壓點遠程啟停和遠程視頻監視。實現油水井數據傳輸、自動監測、無人值守、數字化管理等目標、油田生產過程可視、可控、可調,保障生產連續平穩運行、安全防護實時監控。數字化、智慧化油田的建設大大解放了傳統生產中的操作人員,降低生產用工成本。
3.4 市場化高效服務,優化社會資源配置
將油田內部工程服務單位和市場化的服務商同等對待,將地面工程項目的施工和設備器材購置都納入規范的市場體系下進行公開招標。誰的質量好,誰的價格低,誰中標。堅持“先算后干”的思路,以“效益建產”“低成本開發”為原則,依法合規引進社會化隊伍,使社會資源達到最佳配置。特別是集輸、注水管線等受自然、社會環境影響較大的工作量,建設過程中充分發揮好當地市場服務商的優勢,速度快、投資少地高效建設。
4.結束語
兩年來,環慶油田已建成基本完善的地面系統,實現了原油的密閉集輸,高效脫水,成品原油外輸。結束了原油靠拉運交接,以及交接過程中扣損扯皮的歷史,降低油田生產運行安全、環保風險,大大提高了油田開發的整體效益。兩年來的建設管理實踐總結的建設管理理念,標準化高效設計,單元化、模塊化高效施工,數字化高效管理,市場化高效服務,將進一步指導環慶油田后續地面工程地高效建設和管理,助推公司的提質增效和扭虧脫困。