碳酸鹽巖油田橇裝設(shè)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(shè)有限公司建材公司石油石化設(shè)備三廠

碳酸鹽巖油藏非均質(zhì)性的特點(diǎn)導(dǎo)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(zhì)的不可預(yù)測性，常造成評價碳酸鹽巖油藏最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的極大不可靠性[1]。

近幾年，橇裝化、模塊化建設(shè)模式憑借其節(jié)約成本、節(jié)省時間、降低風(fēng)險、重復(fù)利用率高、方便運(yùn)行維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸顯現(xiàn)其在集輸工程建設(shè)中的地位，各油田也都進(jìn)行了積極探索和工程應(yīng)用[2-5]。以設(shè)計單位為龍頭的油田橇裝化設(shè)備供貨模式，則是基于油田橇裝化、模塊化建設(shè)模式之上為應(yīng)對碳酸鹽巖油田特殊建設(shè)需求而進(jìn)行的一次有益探索。

1 碳酸鹽巖油藏生產(chǎn)特點(diǎn)

與常規(guī)砂巖油藏相比，碳酸鹽巖油藏具有地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、儲層連續(xù)性差、油藏數(shù)值模擬難度大的特點(diǎn)，油井的生產(chǎn)特征對地面工程建設(shè)影響最為明顯[6]：

（1）油井產(chǎn)量遞減快，生命周期短。各油井產(chǎn)量遞減率及遞減變化規(guī)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(xù)的縫洞帶上，油井鉆井成功率低，預(yù)測井位與實際井位出入大，相當(dāng)一部分油井井位過于分散及產(chǎn)量低而無法接入管道集油系統(tǒng)。

2 碳酸鹽巖油田地面建設(shè)矛盾

碳酸鹽巖油田油井生產(chǎn)周期短，地面工程建設(shè)的突出矛盾之一就是地面工程建設(shè)進(jìn)度相對滯后與油井生產(chǎn)周期短，致使部分油井試油生產(chǎn)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(jìn)入產(chǎn)能衰竭期，地面設(shè)施得不到有效利用。

（1）地面工程建設(shè)周期長不適應(yīng)碳酸鹽巖油田生產(chǎn)特點(diǎn)需求。油氣田地面工程項目建設(shè)程序一般為項目建議書、可行性研究、工程勘察、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、工程開工、施工建設(shè)、投產(chǎn)試運(yùn)、竣工驗收等[7]。在設(shè)計期間還要完成物資招標(biāo)采購、施工單位招標(biāo)等多種建設(shè)管理程序，各設(shè)計程序存在前后依存關(guān)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(tǒng)基建模式不適應(yīng)碳酸鹽巖油田開發(fā)調(diào)整變化需要。按照一般油田地面建設(shè)工程管理程序，在設(shè)計全部完成后，開始設(shè)備制造及現(xiàn)場施工。站場設(shè)計考慮10年左右的適應(yīng)期，各類處理設(shè)備在容器制造廠生產(chǎn)后拉運(yùn)至現(xiàn)場，在現(xiàn)場由施工隊伍完成基礎(chǔ)、廠房、配管及其他配套工程施工。

上述設(shè)計施工管理模式難以適應(yīng)碳酸鹽巖油田地質(zhì)開發(fā)方案變動頻繁的需要，地質(zhì)方案調(diào)整不但有油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)調(diào)整，而且井位及產(chǎn)能規(guī)模也可能調(diào)整，地面工程需要隨時跟進(jìn)調(diào)整。施工期的開發(fā)方案調(diào)整對地面工程影響最為嚴(yán)重，此時地面工程調(diào)整難度也極大，設(shè)計、采購、施工分屬不同部門管理，相對獨(dú)立，溝通成本高，容易造成地面工程調(diào)整滯后，影響油田整體開發(fā)效益的提高。

3 一體化供貨模式及優(yōu)劣分析

3.1 供貨模式

為解決傳統(tǒng)地面工程建設(shè)模式與碳酸鹽巖油田開發(fā)的矛盾，總結(jié)地面工程建設(shè)經(jīng)驗，站外井場及小型站場逐步形成以橇裝化模塊建設(shè)為主的建設(shè)模式，但在工程實踐過程中仍不同程度存在建設(shè)進(jìn)度滯后的問題。

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

本研究調(diào)查對象男性占44.2%，女性占55.8%；醫(yī)生占57.1%，護(hù)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(xué)歷占56.7%，本科及以上學(xué)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(yōu)勢分析

（1）簡化橇裝設(shè)備采購工作流程，加快工程進(jìn)度。橇裝設(shè)備需求和設(shè)計制造參數(shù)始于工程設(shè)計。在常規(guī)工程運(yùn)作模式下，先由設(shè)計方提出橇裝設(shè)備技術(shù)要求，業(yè)主方或EPC方組織招標(biāo)，橇裝設(shè)備供貨商在中標(biāo)后組織其設(shè)計并報設(shè)計審查，通過后開始組織生產(chǎn)；同時，設(shè)計方也開始依據(jù)橇裝設(shè)備資料開展施工圖設(shè)計工作。常規(guī)橇裝設(shè)備設(shè)計制造工作流程見圖1。

圖1 常規(guī)橇裝設(shè)備設(shè)計制造工作流程Fig.1 Normal-mounted of skid-mounted design and manufacture process equipment

采用設(shè)計制造一體化橇裝供貨模式后，油田可利用與設(shè)計單位現(xiàn)有的工作任務(wù)委托程序下達(dá)橇裝設(shè)計制造任務(wù)，由設(shè)計單位完成橇裝設(shè)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(shè)計資料交接流程，簡化設(shè)計過程。從工程設(shè)計角度出發(fā)，設(shè)計單位和供貨商存在設(shè)計條件互為輸入的關(guān)系（圖3）。在采購開始階段，橇裝供貨商需要得到設(shè)計方提供的相關(guān)技術(shù)要求作為設(shè)計輸入開展橇體詳細(xì)設(shè)計，而橇裝設(shè)備的尺寸大小，基礎(chǔ)設(shè)計要求，與橇外連接的管道、電控線纜的設(shè)計規(guī)格和位置等詳細(xì)參數(shù)，是設(shè)計方開展詳細(xì)設(shè)計不可缺少的重要設(shè)計輸入內(nèi)容之一。

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

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

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

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

（3）發(fā)揮設(shè)計單位長期服務(wù)優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，提高橇裝設(shè)備質(zhì)量。地面工程建設(shè)質(zhì)量取決于油田設(shè)計單位相對固定，對所服務(wù)油田的基本建設(shè)程序和油田設(shè)施操作管理要求等都有相當(dāng)?shù)牧私猓陂L期的工程設(shè)計過程中所積累的大量設(shè)計經(jīng)驗可直接應(yīng)用于橇裝設(shè)計。在滿足橇裝設(shè)計一般要求的基礎(chǔ)上，更能提供具有所服務(wù)油田特點(diǎn)的個性化設(shè)計需求，使得橇裝設(shè)計更加貼合生產(chǎn)需要。設(shè)計單位能夠持續(xù)跟蹤工程運(yùn)行狀況，總結(jié)設(shè)計利弊，優(yōu)化后續(xù)橇裝產(chǎn)品設(shè)計制造。

設(shè)計單位專業(yè)齊全，技術(shù)力量強(qiáng)，掌握油田開發(fā)中遠(yuǎn)期規(guī)劃信息，可以有針對性地開展橇裝產(chǎn)品的設(shè)計儲備，并能夠形成橇裝設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，提升工程質(zhì)量。

3.3 劣勢分析

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

（1）橇裝產(chǎn)品利潤相對較低。大型專業(yè)橇裝供貨商擁有自己的設(shè)計、采購和制造隊伍，主要利潤環(huán)節(jié)在物資采購和產(chǎn)品交付前后價差。設(shè)計單位一般不具有采購和制造隊伍或僅有采購隊伍，在設(shè)計完成后，采取招標(biāo)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(shè)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(huán)節(jié)也增加了橇裝設(shè)備的增值稅，所以一體化供貨模式的產(chǎn)品利潤率相對較低。

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

4 工程應(yīng)用

碳酸鹽巖油田油井生產(chǎn)周期相對較短，要求地面集輸及處理設(shè)施具有施工進(jìn)度快、易于搬遷重復(fù)利用的特點(diǎn)。如果按照常規(guī)地面建設(shè)模式，一般要經(jīng)過設(shè)計、采購、施工三個環(huán)節(jié)：建設(shè)周期長，往往地面集輸處理設(shè)施建成后，油井生產(chǎn)高峰期已經(jīng)過去甚至產(chǎn)量枯竭，地面設(shè)施不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用；地面設(shè)施不易搬遷，重復(fù)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(jìn)度優(yōu)勢是一體化橇裝供貨模式的主要優(yōu)勢之一，加之橇裝化本身具有搬遷方便的特點(diǎn)，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(zhuǎn)站應(yīng)用。

在一體化橇裝設(shè)備供貨模式下，主要開展了2大類橇裝產(chǎn)品的工程應(yīng)用，1年內(nèi)完成100余套橇裝產(chǎn)品供貨，實現(xiàn)了油井試油生產(chǎn)后短時間內(nèi)即可接入地面集輸系統(tǒng)、小型站場完全橇裝化組裝的建設(shè)模式。

5 結(jié)論

碳酸鹽巖油田油井生產(chǎn)周期短的特點(diǎn)要求地面工程加快實施節(jié)奏，橇裝化模塊可多次、多地重復(fù)整體搬遷使用，最大限度發(fā)揮地面工程建設(shè)的價值。其可預(yù)測性差、產(chǎn)量變化大的特點(diǎn)要求地面集輸處理設(shè)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(shè)計為龍頭的設(shè)計采購一體化橇裝供貨模式依托設(shè)計單位雄厚的技術(shù)實力，簡化油田地面工程建設(shè)流程，加快建設(shè)進(jìn)度。橇裝設(shè)備模塊化組裝的建設(shè)方式可根據(jù)油田生產(chǎn)情況靈活增減處理設(shè)施數(shù)量，適應(yīng)碳酸鹽巖油田不確定性大的特點(diǎn)。設(shè)計采購一體化供貨模式的提出和工程實踐取得的經(jīng)驗，對提高碳酸鹽巖油田開發(fā)效益具有十分重要的意義。