北二、三類油層開發(fā)的地面工程優(yōu)化簡化措施

仇偉（大慶油田工程有限公司）

北二、三類油層開發(fā)的地面工程優(yōu)化簡化措施

仇偉（大慶油田工程有限公司）

大慶油田1959年開發(fā)，目前老油田已進(jìn)入高含水、特高含水產(chǎn)油量遞減階段，提高喇薩杏老油田采收率，對大慶油田的長遠(yuǎn)發(fā)展以及實(shí)現(xiàn)中國石油的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)具有非常重要意義。地面工程結(jié)合二類油層高濃度聚驅(qū)、三類油層水驅(qū)加密相結(jié)合的開發(fā)部署，通過水聚驅(qū)統(tǒng)籌考慮、挖潛已建設(shè)備能力、優(yōu)選處理工藝、采用新型節(jié)能設(shè)備等措施，提高油田綜合開發(fā)效益，降低生產(chǎn)運(yùn)行能耗，該工程共節(jié)省一次性建設(shè)投資14 274.9萬元，年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用1390萬元，對于進(jìn)一步探索老油田有效的開發(fā)建設(shè)模式起到了重要作用。

能力挖潛；節(jié)能設(shè)備；簡化工藝；優(yōu)化布局

DOI：10.3969/j.issn.2095-1493.2017.07.010

1 概述

采油一廠2015年北一、二排二、三類油層產(chǎn)能建設(shè)工程主要包括2個區(qū)塊，其中二類油層二次上返區(qū)塊利用已建油井121口，驅(qū)替方式由水驅(qū)調(diào)整為聚驅(qū)，注入井88口，高臺子加密區(qū)塊新建加密油井99口，驅(qū)替方式為水驅(qū)，注入井71口。該區(qū)塊在1994—1995年聚驅(qū)工業(yè)化推廣時，新建第一批聚驅(qū)井，水驅(qū)井二次加密，地面設(shè)計為水、聚驅(qū)分開處理；在2002—2003年北一、二排聚驅(qū)上返時，新建第二批聚驅(qū)井，水驅(qū)井三次加密，地面設(shè)計利用原有已建系統(tǒng)，水、聚驅(qū)混合處理。目前該區(qū)塊水、聚驅(qū)油井的站外集輸系統(tǒng)及站內(nèi)來液處理系統(tǒng)均為交叉混合狀態(tài)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)油站、污水處理站等站場負(fù)荷不均衡，水驅(qū)污水站來液含聚濃度高，水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。

在綜合部署過程中，結(jié)合老油田二類油層高濃度聚驅(qū)、三類油層水驅(qū)加密的開發(fā)需求，通過“一化，三優(yōu)”措施，即：地上、地下一體化[1]，提高油田綜合開發(fā)效益；優(yōu)化總體方案，注重多方案比選，充分挖潛利用已建能力；優(yōu)化系統(tǒng)布局，水、聚驅(qū)處理系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮；優(yōu)選處理工藝及技術(shù)，針對開發(fā)特點(diǎn)，選用先進(jìn)適用處理工藝及技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)整個區(qū)塊合理有序開采，在保證地面系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的同時，節(jié)省運(yùn)行成本，降低建設(shè)投資。

2 優(yōu)化簡化措施及應(yīng)用效果

2.1 地上、地下一體化

工程部采用直井、叢式井聯(lián)合鉆井方式。共新鉆油水井163口，其中33口油井與29口水井形成叢式井平臺27座，獨(dú)立井101口，叢式井占總井?dāng)?shù)的38%。減少井場建設(shè)的同時，集中建設(shè)管廊帶，油水管道、電力線路盡可能隨道路敷設(shè)，大幅度減少占地的同時，也更便于生產(chǎn)管理，節(jié)省一次性投資2100萬元。

地面工程污水處理系統(tǒng)，通過臨近區(qū)塊系統(tǒng)調(diào)水，合理調(diào)整注入水質(zhì)，既能滿足油藏工程對注入水質(zhì)的動態(tài)調(diào)整，又能減少地面工程建設(shè)投資。根據(jù)油藏工程對注入水水質(zhì)為深度水的要求，進(jìn)行深度水系統(tǒng)平衡分析，根據(jù)新北一站深度水量預(yù)測（表1），深度水次高年水量3.25×104m3/d，按照系統(tǒng)負(fù)荷80%考慮，需要4.06×104m3/d，已建規(guī)模3.3×104m3/d，需要新增0.8×104m3/d，主要為該區(qū)塊二次上返井的前后水驅(qū)階段服務(wù)。

方案2014年底完成編制，按照新建深度處理站2015年9月底投產(chǎn)，只運(yùn)行3個月，無法滿足2015年1—9月注入深度水要求，故深度處理站暫緩建設(shè)，可減少新建聚驅(qū)深度站1座及配套工藝管道5.3 km，可減少建設(shè)投資4 740.8萬元，在用水高峰期的3個月，替代深度處理站運(yùn)行需注清水的費(fèi)用為662.1萬元。

表1 新北一深度水量預(yù)測單位:m3/d

2.2 多方案比選

該工程前期充分調(diào)查已建站場能力、站內(nèi)設(shè)施現(xiàn)狀、地面集輸管網(wǎng)，針對原油集輸、配制注入、污水處理、供配電4個專業(yè)共編制了11套方案進(jìn)行對比，從中對比優(yōu)選出5套方案。合理利用站場剩余能力，共利用游離水脫水能力1.2×104t/d、電脫水能力1.4×103t/d，利用配制能力5000m3/d，利用污水處理能力12 000m3/d，少建轉(zhuǎn)油站、脫水站、配制站、污水處理站各1座，節(jié)省一次性投資5800萬元，節(jié)約年運(yùn)行費(fèi)用1309萬元，同時充分盤活已建設(shè)施，異地遷建轉(zhuǎn)油站1.5MW加熱爐1臺，新建水驅(qū)油井就近進(jìn)入已建計量間時，利用轉(zhuǎn)注井留頭，利舊轉(zhuǎn)注井已建集油摻水管道10 km，注入站利舊已建注入泵13臺，共節(jié)省投資505萬。使投資及能耗得到了有效的控制，確保了開發(fā)建設(shè)效益，較好地滿足了油田開發(fā)建設(shè)生產(chǎn)的需要。

2.3 優(yōu)化系統(tǒng)布局

該工程的二次上返區(qū)塊利用的121口油井為原普通聚驅(qū)油井，調(diào)整為高濃度聚驅(qū)油井，同時新建99口水驅(qū)加密井也分布在此區(qū)域。目前，該區(qū)域已建集油系統(tǒng)水驅(qū)油井與聚驅(qū)油井未獨(dú)立成系統(tǒng)分別處理，由于水、聚驅(qū)設(shè)備選取參數(shù)不同，為了合理匹配站場設(shè)備能力，同時保證采出液油水分離及后續(xù)污水處理效果，需對高濃度聚驅(qū)油井采出液單獨(dú)處理。因此，該工程將已建集油系統(tǒng)重新梳理，依托已建系統(tǒng)，利舊已有設(shè)施，將已建計量間內(nèi)掛接水、聚驅(qū)油井進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整，將水、聚驅(qū)混合計量間調(diào)整為純水驅(qū)、純聚驅(qū)計量間，分別調(diào)入水驅(qū)轉(zhuǎn)油站、聚驅(qū)轉(zhuǎn)油站，將水、聚驅(qū)站外系統(tǒng)及采出液處理系統(tǒng)分開設(shè)置。調(diào)整后，將原來老舊的中101水驅(qū)轉(zhuǎn)油站廢棄，水驅(qū)油井全部并入新中102水驅(qū)轉(zhuǎn)油站，新中102轉(zhuǎn)油站及中十三轉(zhuǎn)油站所轄水驅(qū)油井仍保留在本站水驅(qū)系統(tǒng)處理，由以上3座轉(zhuǎn)油站所轄的121口本次高濃度聚驅(qū)的利用油井合并到9座純聚驅(qū)計量間，全部由新建的聚中115聚驅(qū)轉(zhuǎn)油放水站處理。

投產(chǎn)至今，水驅(qū)系統(tǒng)及聚驅(qū)系統(tǒng)均平穩(wěn)運(yùn)行，站場設(shè)備能力均在合理范圍內(nèi)。該區(qū)塊水聚驅(qū)未分系統(tǒng)處理時，新北一污水站來污水含聚濃度平均340 mg/L時，污水站處理后水質(zhì)為含油26mg/L，懸浮物24mg/L，水質(zhì)不達(dá)標(biāo)[2]，分系統(tǒng)處理后，來污水含聚濃度下降為260mg/L左右，外輸污水水質(zhì)達(dá)到處理水質(zhì)指標(biāo)要求。

2.4 先進(jìn)處理工藝及技術(shù)

該工程原油集輸系統(tǒng)新建高濃度聚驅(qū)轉(zhuǎn)油放水站1座，站內(nèi)采用高效三相分離器[3]處理工藝，聚結(jié)填料采用三段可再生陶瓷填料，相對常規(guī)的“三合一+游離水脫除”工藝，減少設(shè)備4臺，節(jié)約建設(shè)投資480萬元，同時通過可再生填料的使用，也延長了設(shè)備的使用壽命。

注入系統(tǒng)根據(jù)開發(fā)需求，采用“一泵多井[4]”與“單泵單井”相結(jié)合注入工藝，2座注入站采用“一泵多井”，2座注入站采用“單泵單井”，少建注入泵23臺，同時減少了注入站的建筑面積，建設(shè)投資節(jié)省233.1萬元。

供配電系統(tǒng)采用新型節(jié)能型設(shè)備，降低能耗。通過新老井相結(jié)合，優(yōu)化簡化井口配電，采用集成優(yōu)化配電系統(tǒng)2套[5]，減少供電線路3.5 km，利舊變壓器23臺，節(jié)省投資416萬元。采用6 kV節(jié)能型變壓器143臺，每年減少變壓器損耗29.9×104kWh；優(yōu)化設(shè)計機(jī)采井節(jié)能拖動裝置180套，每年節(jié)約用電76.3×104kWh。兩項(xiàng)措施共年節(jié)電106.2×104kWh，年節(jié)省電費(fèi)81萬元。

3 結(jié)論

通過以上優(yōu)化簡化措施，該項(xiàng)工程共計減少站場建設(shè)4座，各種設(shè)備40臺，節(jié)省建設(shè)投資14274.9萬元，年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用1390萬元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能降耗效果顯著，同時也為今后的產(chǎn)能項(xiàng)目的建設(shè)提供了指導(dǎo)意義。

1）對于短時間能力短缺或局部能力不足問題，應(yīng)開展新增能力與其它可替代能力的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對比，優(yōu)選實(shí)施方案。

2）對于系統(tǒng)關(guān)系復(fù)雜，開采方式多樣的老區(qū)油田，優(yōu)先考慮水聚驅(qū)分系統(tǒng)處理，便于合理優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，提高污水處理指標(biāo)。

3）充分利用技術(shù)成熟的先進(jìn)節(jié)能設(shè)備和處理工藝，依托已建站場剩余能力，多方案比選，綜合經(jīng)濟(jì)性、可實(shí)施性，同時兼顧現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行效果，確定最佳實(shí)施方案。

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[2]朱大順.解析油田污水處理相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)[J].工程技術(shù)，2015（21）：208.

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2017-02-23

（編輯 王古月）

仇偉，工程師，2007年畢業(yè)于中國石油大學(xué)，從事油氣集輸儲運(yùn)規(guī)劃設(shè)計工作，E-mail：qiuw_dod@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田設(shè)計院總體規(guī)劃室，163000。