袁亮，廖濤，何馮清，孫強

新疆油田公司工程技術研究院，新疆克拉瑪依834000

新疆油田烏33井區(qū)地面工程產能建設方案研究

袁亮，廖濤，何馮清，孫強

新疆油田公司工程技術研究院，新疆克拉瑪依834000

針對新疆油田烏33井區(qū)2013年產能建設存在的諸多問題，統(tǒng)籌考慮地質開發(fā)與地面工程建設，以優(yōu)化簡化為手段，以降低建設投資、節(jié)約運行成本為目的，編制該井區(qū)地面工程產能建設方案。在該方案的編制中采用了“優(yōu)化整體布局、優(yōu)化集輸設計、優(yōu)化注水方式、優(yōu)化油氣轉輸方式”以及“地面地下一體化、能力平衡整體化、工藝技術簡單化、工藝設備標準化”的“四優(yōu)”、“四化”措施，該方案的實施降低了烏33井區(qū)2013年地面工程產能建設投資，提高了開發(fā)效益。

新疆油田；地面工程建設；產能建設；優(yōu)化；標準化

0 引言

近年來，國內各大油田以優(yōu)化簡化為基礎，在地面工程建設方面做了大量的工作[1-3]，在生產實踐中，通過科技攻關，開創(chuàng)了適合不同產油氣區(qū)塊的生產和管理模式[4-7]。新疆油田公司針對烏爾禾油田33井區(qū)（以下簡稱烏33井區(qū)）復雜的地理環(huán)境、不利的開發(fā)條件，在2013年產能建設過程中采取了一系列的優(yōu)化簡化措施，保證了該區(qū)塊地面工程建設的順利進行和油氣開發(fā)的高效運行，成效顯著。

1 烏33井區(qū)概況

1.1 開發(fā)簡況

烏33井區(qū)地處準噶爾盆地西北邊緣，井區(qū)西南部為農田和村舍，東北部為風蝕雅丹地貌——魔鬼城風景區(qū)。2009年對烏33井區(qū)的北部區(qū)域實施超前注水開發(fā)試驗，取得較好效果。2013年對該井區(qū)進行規(guī)模性開發(fā)。

1.2 產能建設特點

由于烏33井區(qū)特定的地理位置和特殊的油品性質，該井區(qū)的產能建設方案設計比常規(guī)優(yōu)化設計要更加復雜，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）井區(qū)地處魔鬼城風景區(qū)，地面建筑物應在保證功能需求的前提下，注重造型設計，同時對相關站點進行必要的美化，為魔鬼城增添新的色彩，力爭做到地面設施與風景區(qū)和諧一致。

（2）井區(qū)地表50%以上地區(qū)為農田和村舍，整體地形復雜，地下水位較高（一般在地表以下1.5 m左右），布井、布站方式和集輸管道走向選擇的復雜性較高。

（3）井區(qū)原油低溫黏度較高，伴生氣含量豐富，部分單井回壓較高（已超過1.5 MPa），此外，油井熱洗返排液溫度達100℃以上，油氣集輸難度進一步增大。

2 地面建設優(yōu)化設計

在2013年烏33井區(qū)產能建設地面工藝設計中，統(tǒng)籌考慮油水井開發(fā)部署與地面建設，按照“全流程密閉，降低損耗；全系統(tǒng)優(yōu)化，降低成本；全過程簡化，降低投資”的設計思想，根據該井區(qū)井場、計量站以及系統(tǒng)配套設施的特點，開展優(yōu)化簡化工作，充分采用標準化設計，形成了一整套技術先進、適合烏爾禾油田滾動開發(fā)建設特點的地面工程建設技術方案。

2.1 優(yōu)化整體布局

2.1.1 地面地下一體化

烏33井區(qū)原開發(fā)方案部署開發(fā)井125口，建產能6.85萬t/a。由于烏33井區(qū)地形地貌的特殊性，無法在原設計井位實施直井方式。為了提高油田綜合開發(fā)效益，選取地面地下一體化方案，采用直井、叢式井聯(lián)合鉆井方式，布井139口，建產能9.5萬t/a，形成18座叢式井平臺，與鉆直井相比，減少占地2.6萬m2，增加產能2.65萬t/a，百萬噸產能地面建設總投資節(jié)省約7 100萬元。

2.1.2 能力平衡整體化

2013年烏爾禾油田產能建設主要包括烏5和烏33井區(qū)，方案設計統(tǒng)籌考慮烏爾禾油田所轄的烏5、烏33、烏27、烏35、烏36、風南2等井區(qū)的稀油開發(fā)，對油氣接轉和原油處理、污水處理設施、原油儲運規(guī)模，以及天然氣輸配、給排水消防、供電、通訊、道路、基地配套建設等配套工程進行整體平衡分析，避免重復建設，確保區(qū)域地面工程及系統(tǒng)工程的合理性，具體平衡分析見表1。

表1 烏爾禾油田地面工程系統(tǒng)能力平衡分析

由表1可看出，2013年產能建設注水系統(tǒng)能力不足，需要擴建，其他系統(tǒng)可依托已建工程設施。

2.2 優(yōu)化集輸設計

2.2.1 優(yōu)化集輸參數(shù)

烏33井區(qū)開發(fā)時，由于冬季井口油溫過低（約8℃），原油黏度變大，摩阻增加，導致8口采油井井口回壓過高。為避免此問題再次出現(xiàn)，在部分井井口設置管道加熱器，采用加熱輸送工藝，其余井則采用常溫輸送工藝[8]。

集輸工藝參數(shù)：遠端采油井口回壓≤1.5 MPa；單井井口油溫控制在30～35℃（加熱輸送工藝）；遠端計量站回壓≤1.2 MPa。

是否需要設置管道加熱器應通過下述方法確定。根據該井區(qū)當前井網及實際生產數(shù)據，建立管網仿真模擬計算模型（見圖1），將新井數(shù)據接入模型，計算新井接入后各計量站的壓力，然后結合單井回壓≤1.5 MPa的條件，確定各站所轄單井常溫輸送允許的最大單井管道長度，具體計算結果見表2。

由表2可知各站常溫輸送的允許最大單井管道長度，若實際的單井管道長度超過允許最大單井管道長度，即需配加熱器。需配加熱器的井號見表3，由表3可以看出，烏33井區(qū)2013年產能建設5個計量站所轄的22口油井需進行加熱集輸。

圖1 新井接入后各計量站水力熱力計算模型示意

表2 烏33井區(qū)油井常溫輸送允許的最大單井管道長度

表3 烏33井區(qū)配管道加熱器新井井號

2.2.2 優(yōu)化單井管道

2012年烏33井區(qū)新投油井11口，均采用普通柔性復合管，其中兩口井在投產3個月后分別發(fā)生了管道破漏。經分析主要由于該區(qū)油井熱洗返排液溫度超過100℃，普通柔性復合管不能滿足該工況要求，因此，兼顧該井區(qū)高熱洗溫度、高地下水位特點，單井管道選用耐溫110℃新型柔性復合管。

2.3 簡化集油、計量方式

該井區(qū)采用多油井集中設置分離器、計量橇，由于烏爾禾油田2013年產能主要以叢式井平臺為主，因此，考慮最短計量周期為3天，10～12口井設置1個多通閥橇，并配套雙容積計量裝置。單井油氣集中輸至多通閥橇，需要計量的井通過多通閥倒進雙容積計量橇，定時計量單井的產液、產氣量。目前新疆油田采用的多通閥橇計量設施為雙容積計量橇。

該工藝采用橇裝模塊，生產安裝方便，技術成熟可靠，計量誤差小，可滿足單井產液產氣量計量的技術要求；另一方面占地面積較少，不需要建設多余的設施，最大程度地簡化油區(qū)工程建設量，減少投資，符合風景區(qū)地面工程建設的總體要求。

2.4 優(yōu)化注水方式

已建注水井采用單井井口恒流配水計量工藝，不設配水間，單井管道直接與注水干、支線串接、T接的注水工藝流程。該流程管理點分散，不便于注水系統(tǒng)統(tǒng)一管理。2013年新建注水井除2口邊遠井采用原配水模式，其余井均考慮新建標準化配水橇，采用單干管多井配水流程，在配水橇內采用恒流配水工藝進行單井配水和計量。

2.5 優(yōu)化油氣轉輸方式

油氣集輸采用單井油氣混輸進轉油站、集中混輸泵升壓進原油處理站的三級布站工藝，即：采油井口→計量管匯點→烏33接轉站→烏爾禾原油處理站。

由于滾動開發(fā)的影響，烏33井區(qū)氣油比在實際開發(fā)生產中由原設計的46 m3/t上升到185 m3/t，目前實際產氣量為7.1～7.7萬m3/d，產液量474 t/d，產油量382 t/d，含水率15%，是原設計產氣峰值1.69萬m3/d的4.2倍以上，造成混輸泵無法正常運行。因此，考慮將油氣混輸工藝改造為油氣分輸工藝，分出的低氣油比的含水原油通過混輸泵外輸至烏爾禾稀油處理站，分出的天然氣通過管道外輸。

3 地面工藝優(yōu)化簡化設計效果

3.1 降低工程投資和運行費用

（1）地面地下一體化，優(yōu)化布局，簡化布站，使占地面積減少2.6萬m2，并且新建標準化計量站減少2座，集油管道減少1.18 km，節(jié)約投資187萬元。

（2）注水管網工藝優(yōu)化，將每個注水單井設置一個管理點，改為總共設8個集中管理點，減少工作人員2名，節(jié)省人員直接費用30萬元/a。

（3）優(yōu)化油氣轉輸工藝，節(jié)省電費20萬元/a。

3.2 社會、經濟效益顯著

（1）油區(qū)電纜采用埋地的敷設方式與魔鬼城風景區(qū)和諧一致，叢式井平臺與標準化橇裝站為魔鬼城又增添了一道風景線。

（2）油氣全密閉集輸最大限度減少環(huán)境污染，降低油氣損耗。

（3）采用新工藝、新設備、新技術，簡化了流程，創(chuàng)新了管理模式，減輕了工人勞動強度，提高了生產效率。

（4）新型耐高溫柔性復合管的應用，大幅度延長管道使用壽命，降低管道破漏事故的發(fā)生。

3.3 推廣應用前景廣闊

（1）烏33井區(qū)統(tǒng)籌考慮地面地下的開發(fā)模式，有利于節(jié)省油田開發(fā)總體投資，能夠充分利用已建地面設施能力，大幅度提高地面工程建設方案與現(xiàn)場實施的符合率。

（2）烏33井區(qū)油氣集輸、計量、注水工藝等技術以及標準化設計在新疆油田的大力推廣，將有利于提高油田開發(fā)的整體效益。

4 結束語

按照中國石油“優(yōu)化方案，簡化流程，提高效率，節(jié)省投資”的工作目標，烏33井區(qū)地面工程建設通過優(yōu)化簡化、標準化設計，縮短了工程建設周期，降低了工程投資和運行費用，確保了油田安全環(huán)保低能耗生產，為其他滾動開發(fā)油田的建設和標準化設計提供了寶貴的經驗。

[1]湯林，白曉東，孫鐵民.油氣田地面工程標準化設計的實踐與發(fā)展[J].石油規(guī)劃設計，2009，20（2）：1-3.

[2]吳國平，任仕剛.江漢油區(qū)集輸?shù)孛婀こ探ㄔO分析[J].江漢石油科技，2008，18（1）：62-66.

[3]商永濱.標準化注水站在油田地面工程建設中的應用[J].油氣田地面工程，2010，29（10）：83.

[4]王明信，趙力成，曾黎，等.油氣集輸系統(tǒng)優(yōu)化技術在大慶薩北油田的應用[J].石油規(guī)劃設計，2007，18（3）：20-22.

[5]何桂紅.薩中油田南一區(qū)地面工程建設方案優(yōu)化特點[J].油氣田地面工程，2008，27（5）：34-35.

[6]王憲中，李濤，王樹臣，等.莫里油田地面工藝優(yōu)化設計[J].石油規(guī)劃設計，2013，24（2）：15-17.

[7]楊艷，黃曉麗.新疆油田地面工程建設新模式[J].石油規(guī)劃設計，2011，22（3）：34-36.

[8]李虞庚，苗承武，金燕凱.油田油氣集輸設計技術手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社，1995.

Research on Surface Engineering Productivity Construction Scheme of Wu 33 WellBlock in Xinjiang Oilfield

Yuan Liang，Liao Tao，He Fengqing，Sun Qiang
Engineering Technology Research Institute of Xinjiang Oilfield Company，Kelamayi834000，China

Aimed at the problems of production capacity construction of Wu 33 wellblock in Xinjiang Oilfield in 2013，the surface engineering production capacity construction scheme was compiled，which considered the geological development and surface engineering construction.This scheme was simplified and optimized to reduce the construction investment and saving operating costs.The“Four Optimizations”（i.e.overall layout optimization，gathering design optimization，water injection mode optimization and oil and gas transportation mode optimization）and the“Four Innovations”（i.e.surface and underground integration，capacity balance integration，process technology simplification and process equipment standardization）were used in the scheme compilation.Because of the scheme implementation，the surface engineering investment of production capacity construction in Wu 33 well block in 2013 was reduced，and the development benefit was improved.

Xinjiang oilfield；surface engineering construction；productivity capacity construction；optimization；standardization

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.01.002

袁亮（1982-），男，遼寧營口人，2009年畢業(yè)于東北石油大學油氣儲運專業(yè)，碩士，現(xiàn)從事油氣田地面工程建設研究工作。

2014-07-21