李闖 高廣威 康健
遼河油田經濟技術研究院 遼寧 盤錦 124010
截至2021年,全國主干天然氣管道總里程達到1.16×105km,年輸氣能力超過3.5×1011m3,實現了“西氣東輸、北氣南下、海氣登陸、就近外供”的供氣格局。隨著中俄東線天然氣管道(北段)通氣,中國四大進口天然氣通道(東北、西北、西南和海上)全部貫通。2022年,全國天然氣表觀消費量3.663×1011m3。根據預測,到2030年,天然氣消費量將突破5.0×1011m3,天然氣對外依存度也將超過50%。在愈加嚴峻的形勢面前,天然氣安全保供已成為天然氣生產銷售企業必須履行的重大社會責任。
地下儲氣庫是天然氣安全保供的主要設施,也是國家能源安全保障的重要組成部分,國內的地下儲氣庫與調峰需求仍存在較大差距[1]。目前,儲氣庫工作氣量僅占全國天然氣消費量的3%,遠低于12%的國際平均水平,由于儲氣調峰能力不足,已嚴重制約我國天然氣產業可持續發展。
雙6儲氣庫是秦皇島—沈陽天然氣管道配套工程,利用雙6區塊枯竭式油氣藏含氣區建庫,在盤錦末站與秦-沈線連接。主要負責東北天然氣管網遼寧地區季節調峰和安全平穩供氣,向北與秦皇島—沈陽天然氣管道連接,向南與大-沈LNG天然氣管道連接,可有效解決東北地區冬夏季天然氣用量不均衡問題,同時還承載中石油天然氣資源布局、緩解京津冀天然氣用氣壓力、接收中俄東線天然氣管道來氣存儲任務[2]。雙6儲氣庫工程包括雙6區塊氣驅采油及秦皇島-沈陽天然氣管道配套儲氣庫工程兩部分,注氣系統于2014年4月26日正式投產,采氣系統于2016年12月13日正式投產。
鉆井工程施工設計:2010年9月開展20口新井施工設計,2011年7月完成設計工作。鉆井工程分兩批先后實施部署,對20口新井進行重新設計。因鉆井工程單井實際投資增加,根據投資調整工作量,導致井數減少。2012年4月完成第一批11口新井施工設計,2014年11月完成第二批7口新井施工設計。
注采氣工程施工設計:2013年8月完成第一批11口井注采氣工程施工設計,2016年5月完成第二批7口井注采氣工程施工設計。
老井封堵工程施工設計:2010年8月,開展39口老井封堵施工設計,2010年10月完成全部設計工作。
地面工程施工圖設計:2011年9月開展地面工程施工圖設計,2012年5月完成施工圖初版圖紙設計。2015年初對施工圖設計進行兩次升版,2016年9月完成雙6儲氣庫主體工程施工圖設計。
工程施工圖設計與初步設計符合性評價:工程施工圖重大調整3次,分別為鉆井工程20口注采井分兩批實施,地面工程雙一聯合站改造施工圖調整,雙向輸氣聯絡線及配套設施施工圖調整。鉆井工程調整的主要原因為結合建庫實際需要、氣水界面變化等對井位部署進行優化。地面工程兩次調整的主要原因為實際運行參數與前期調研數據有所變化,考慮到儲氣庫投產運行后統一管理,對管理模式、管理界面進行重新劃分。與初步設計相比,兩次重大調整在設備數量、建筑結構、通信儀表等專業方面進行了持續優化。
工程市場運作采取發包、計劃配置、議標、招標、招標改談判5種方式。市場運作按照遼河油田有關施工市場管理規定和市場資源配置的要求,建設單位對限下項目進行發包,對限上項目按照規定程序,規范有序的組織項目招投標。在項目建設前期,按照遼河油田內部市場管理辦法文件要求,根據項目單項工程合同額和工程專業要求,建設單位采取發包、計劃配置、招標等方式選擇承包商。對于危險性高、風險大、技術難度大的油氣田開發類建設項目,由遼河油田內部企業以計劃配置的方式承擔。
業主單位采購的設備、材料主要為大宗材料和關鍵設備,該部分設備、材料由儲氣庫公司委托采購管理部進行招標采購。工程總承包商(EPC)總承包商提供相關技術文件、招標技術支持,儲氣庫公司通過企業資源計劃管理系統(ERP)系統上報物資采購計劃,形成委托采購訂單,遼河油田物資公司與相關供應商簽訂物資采購合同。
EPC總承包商采購的設備、材料主要涉及到“技術新、要求高、壓力大”的設備、材料,該部分設備與施工圖設計關聯度大,由總承包單位與業主、油田公司有關處室共同進行招標采購。通用二級物資由EPC總承包商自行組織招標,與中標供貨商簽訂采購合同。
施工單位自采設備、材料主要包括與施工關聯度大的并不影響稅金的土建材料、裝飾材料和地材,由施工單位與供貨商自行簽訂采購合同。
各采購單位具備相關行業專業服務資質,外部企業均具有遼河油田公司市場準入,滿足工程建設要求,建設單位就各單項工程分別與采購單位簽訂施工、監理、技術服務、采購等合同,約定雙方權利義務、設備到貨周期和主要工程量等內容。受物資采購、管理界面劃分、設計調整、工期延誤等因素的影響,合同變更次數較多。
工程進口設備到貨質量基本滿足合同要求,與當時同等國產產品相比,基本能夠滿足儲氣庫壓力等級高,設備口徑大,精度等級高的要求,產品技術條件滿足國際標準,但進口設備供貨周期長,存在到貨延遲現象。
工程運作模式采用業主+監理+EPC管理方式。遼河油田公司全面指導工程建設;建設單位成立項目經理部,具體管理、協調、監督項目的運作;總承包單位成立項目管理部,全面負責項目的具體實施;監理單位代表業主實施項目旁站監理工作;質量監督單位對工程主體質量實施監督工作;施工單位、施工分包單位均成立項目管理部,具體負責項目的施工管理。
(1)鉆井工程評價
雙6區塊氣驅采油開發工程計劃部署20口生產井,5口觀察井。截至后評價時點,新鉆井18口其中15口生產井,3口觀察井,采用6個平臺布井。鉆井總進尺4.99×104m,均采用三開井身結構,水平井采用篩管和封隔器完井,定向井采用尾管懸掛或套管回接完井。
(2)注采氣工程評價
注采井直井采用射孔完井工藝,水平井采用高強度篩管進行防砂完井。施工階段定向井、水平井注采管柱采用13cr鋼級、VAM TOP氣密封螺紋Ф114.3mm油管。與初步設計相比,施工階段定向井油管尺寸由Ф88.9mm優化為Ф114.3mm,油管材質由L-80優化為L-80-13cr,井下工具水平井用封隔器由可取式改為永久式,取消磨銑延伸筒,井口防腐等級由EE級升級為FF級。
由于鉆井工程分兩批實施,第一批11口新井于2012年8月完鉆,第二批7口新井于2015年4月完鉆,造成注采氣工程施工進度隨之調整,第一批11口新井于2013年10月底完井,第二批7口新井于2016年5月底完井。
(3)老井封堵評價
雙6井區有各類老井41口,初步設計封堵老井39口,按施工目的分為修復再利用井和永久性封井兩大類。封堵老井作業于2011年3月開始,2014年初完成全部39口老井封堵。雙6儲氣庫部分井存在環空帶壓現象[3],雖然施工時井身質量、固井質量符合設計要求,但井身結構、固井水泥環質量的持久性能否滿足儲氣庫“強注強采”的生產特點還有待進一步的觀察[4]。
(4)地面工程評價
地面工程主要包括:注采井場、集輸管道、雙一聯改造、集注站、雙向輸氣管道系統以及相應的供電線路、通信線路、道路等公用配套輔助工程。與初步設計相比,地面工程施工圖發生重大調整兩次,分別是雙一聯合站改造施工圖調整,雙向輸氣聯絡線及配套設施施工圖調整。此外,在施工階段,結合現場實際情況,對部分管線路由等進行了優化,其他未發生重大變化。
地面工程實際于2011年10月10日開工建設,注氣系統于2014年4月20日機械竣工,2014年4月26日正式投產,采氣系統于2016年9月30日機械竣工,2016年12月13日正式投產,地面工程建設工期較長。
工程建設施工期間,焊接一次合格率為96.8%,分項工程一次合格率100%,單位工程合格率100%,實現質量控制目標。施工過程中,沒有質量事故發生,無三級以上安全責任事故;投產前由油田公司組織相關單位進行工程驗收,工程試運、投產一次成功,投產后運行正常。
(1)工程施工圖設計符合國家、行業、地方標準、規范要求,與初設相比,除重大調整外基本按照初步設計批復內容進行設計,各專業施工圖設計深度滿足儲氣庫建設要求。
(2)工程施工、技術服務、物資采購等承包方選擇程序和方式基本符合油田公司市場管理、物資采購規定要求,各采購單位資質能力滿足儲氣庫建設需要,但存在招標過程不夠規范,部分進口物資到貨延期等問題。
(3)工程合同總體履行情況較好,但部分項目合同變更較多。
(4)工程管理模式適應工程總體建設要求,充分運用工程總承包在設計、采購、施工等方面的技術優勢,較好地發揮了“業主+監理+EPC”管理模式的優勢。
(5)工程整體質量基本達到設計要求,受鉆井工程分批實施、地層漏失影響,建井周期較長;地面工程發生施工圖重大調整,其他單位工程工藝流程、施工工藝、設備選型等基本滿足設計要求;注采氣工程、封井作業各技術指標基本符合設計要求。
(6)工程施工過程中,工程施工質量符合施工質量驗收統一標準和相關專業驗收規范的規定,符合工程勘察、設計文件的要求,全部單位工程驗收合格,評定結果合格。施工期間無安全事故發生,達到技術、質量、經濟、安全等預期目標,各種運行參數達到設計標準,符合設計要求,滿足實際生產需要。
1)進口設備使用后,個別備件損壞,在采購進口備件時,采購周期長,且單體價格高,具有唯一性,給后續正常生產運行帶來不便。建議在技術條件完全滿足的前提條件下,尋求國產化替代產品,縮短采購周期,保障生產。
2)自第二輪注氣開始,部分井出現環空帶壓情況,通過對氣體組分、來源分析,查找環空帶壓及漏氣原因,以及開展化學封堵和水泥封堵作業,取得了一定的效果。建議總結前期經驗,優化施工設計,尋找適合氣井環空封堵材料,為下步施工做好技術儲備。
3)儲氣庫業務具有技術新、壓力高、風險大等特點。目前國內涉及此領域的有關標準覆蓋面不足,儲氣庫相關配套的標準規范體系亟待建立和完善,建議建設單位提前做好各種技術和管理儲備。