翟博文 張巧生 楊博 姬蕊 張園（西安長慶科技工程有限責任公司）

長慶某超低滲透高油氣比油田地面新工藝新技術研究與應用

翟博文 張巧生 楊博 姬蕊 張園（西安長慶科技工程有限責任公司）

長慶某油田屬超低滲透、高油氣比油藏；同時該油區(qū)自然和社會條件極其復雜，況且地方政府對油區(qū)整體開發(fā)安全環(huán)保要求非常高。為了實現(xiàn)油田規(guī)模效益開發(fā)和安全環(huán)保建設的雙重目標，在油田地面開發(fā)和建設中系統(tǒng)研究和應用了一系列新工藝和新技術，它包括井場設施優(yōu)化技術、橇裝設備規(guī)模應用、油氣全密閉集輸工藝和伴生氣循環(huán)利用配套技術等。通過這些工藝和技術的應用，達到了節(jié)約土地，縮短地面建設周期、回收伴生氣資源和減少CO2排放量的效果。

超低滲透；高氣油比；新工藝；新技術

1 概況

21世紀以來，世界油氣開發(fā)迅速進入低滲、超低滲領域，我國新增儲量中該類資源占70%，其中鄂爾多斯盆地占一半以上。2008—2015年長慶“5000萬噸”總體規(guī)劃部署中，超低滲油藏產能建設規(guī)模占總產建比例的52%。但從客觀條件來講，我國的超低滲透油藏開發(fā)技術水平還比較低，普遍落后于西方發(fā)達國家[1]，尤其對于超低滲透高氣油比油田的地面工藝技術研究尚少。因此，如何實現(xiàn)超低滲透高氣油比油田的高效開發(fā)成為低油價環(huán)境下的重要課題。

2 現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

長慶某油田屬典型的超低滲透油藏，同時該油區(qū)以黃土地貌為主，區(qū)內村莊密集、林區(qū)和水源保護區(qū)域眾多，自然和社會條件及其復雜，地面開發(fā)存在以下問題和挑戰(zhàn)：

1）超低滲透，高油氣比，規(guī)模效益開發(fā)難度大。主力開發(fā)油藏滲透率均小于0.3 mD，單井產量低，應用常規(guī)技術難以得到有效開發(fā)[2]；同時，與長慶其他油田相比，油氣比高（96.6～111.8 m3/t）（圖1），伴生氣資源豐富，具有較大的綜合開發(fā)利用價值。因此，如何實現(xiàn)該類油田的規(guī)模效益開發(fā)成為第一個挑戰(zhàn)。

圖1 長慶油田32個主力開發(fā)區(qū)塊氣油比區(qū)間比重分布（2015年）

2）人口稠密，環(huán)境敏感，政府安全環(huán)保要求高：主要勘探開發(fā)區(qū)域人口集中、村莊密布、農田眾多，且油區(qū)分布有三個水源保護地，東部位于自然保護區(qū)邊緣，地方政府對油區(qū)整體開發(fā)安全環(huán)保要求非常高。因此，如何實現(xiàn)經濟效益、社會效益和環(huán)境效益并舉成為第二個挑戰(zhàn)。

3 新工藝新技術研究與應用

在超低滲透高氣油比油藏開發(fā)深化研究和技術攻關的同時，地面建設需緊密圍繞系統(tǒng)優(yōu)化和資源綜合利用兩大主線，著力實現(xiàn)油田規(guī)模效益開發(fā)和安全環(huán)保建設的雙重目標。通過多年的研究優(yōu)化和集成創(chuàng)新，已形成一些具有應用價值或借鑒意義的新工藝和新技術。

1）井場設施優(yōu)化技術。通過地面地下一體化的優(yōu)化研究，結合區(qū)域水平井規(guī)模開發(fā)特點，井場設施從環(huán)保和防護入手優(yōu)化布局，以電子巡井技術為支撐，集成應用了油水井數據自動采集和遠程調控技術、井場視頻監(jiān)測技術、自動投球清管、定壓閥回收套管氣、智能穩(wěn)流配水等技術，實現(xiàn)無人值守，簡化井場配套，將大叢式井組和水平井井場串接工藝相結合，平均單井的井場配套投資僅為以往的30%（表1）。

2）橇裝化設備規(guī)模應用。橇裝化設備的深化研發(fā)和其在小型、中型直至大型站場工藝單元的大規(guī)模替代，從設備種類、應用數量至站場類型（表2），呈現(xiàn)出多元化、規(guī)?；奶攸c，增強了布站的靈活性，強力支撐了油田模塊化建設，平均縮短建設周期20 d，工程造價降低20%，節(jié)約土地資源千余平方米，減少站場定員近200人（圖2）。

表1 井場設施優(yōu)化技術方案對比

表2 長慶某油田2010—2014年橇裝化設備應用統(tǒng)計

圖22010 —2014年長慶某油田橇裝化設備應用比例

3）二級布站油氣全密閉集輸工藝及配套技術。油氣集輸系統(tǒng)以簡化布站級數、靈活適應調整變化為目標，創(chuàng)新性地首次將井場至增壓點“不加熱泵到泵”密閉輸送技術和小站油氣混輸工藝結合，形成了大井組單管不加熱泵到泵密閉集油、井組間串接集油、油氣混輸的地面流程，基本實現(xiàn)了油田“井組—增壓點—聯(lián)合站”二級布站率達90%以上以及油氣密閉、伴生氣回收、站場加熱爐自用氣自產的目的（表3）。

表3 伴生氣綜合利用情況統(tǒng)計

4）“原油穩(wěn)定、輕烴回收、干氣發(fā)電”循環(huán)利用配套技術。通過研究形成“自產穩(wěn)定輕烴作吸收劑”的新型輕烴回收工藝，C3回收率可達90%以上，可增加液化氣1.5 t/d；采用模塊化、橇裝化設計模式，設計和建設周期縮短約30%，降低投資10%，節(jié)約占地20%；形成了循環(huán)利用體系，實現(xiàn)了伴生氣的100%密閉回收利用；采用了以“分子篩脫水”、“丙烷制冷”、“閉式循環(huán)水系統(tǒng)”為主的安全、環(huán)保措施，保證裝置安全、長周期運行。

5）供注水一體化工藝及配套技術。油田地面供注水系統(tǒng)形成了“水源直供、密閉隔氧、精細過濾、樹枝狀干管、小支線、穩(wěn)流配水、清污分注、活動洗井、就地脫水、就地處理”等供、注水工藝和采出水處理技術。供注水一體化工藝和采出水處理橇裝處理技術確保超低滲油田超前注水、有效注水、精細注水，實現(xiàn)了注水系統(tǒng)密閉率100%，1683 m3/d采出水有效回注率100%，注水系統(tǒng)效率提升至54%以上。

表4 數字化變配電技術與原有技術對比

6）數字化電網構建安全、可靠、高效、經濟的電力運行管理模式。通過數字化變電站和線路的建設，建成“3級電壓網絡”電網，同時采用“4級電網補償系統(tǒng)”，保證了站場連續(xù)、可靠、安全、平穩(wěn)運行，創(chuàng)建了變電站“電子巡站、遠程控制、報表上傳、中心值守”的運行管理模式，實現(xiàn)了油田電力系統(tǒng)控制功能自動化、參數顯示電子化、監(jiān)控操作屏幕化、“四遙”功能，達到節(jié)能降耗、低碳經濟、多元化供電的目的（表4）。

7）融合數字化技術，建立新型勞動組織管理模式。結合生產需要，形成了“井站一體、班站一體、電子巡井、遠程監(jiān)控、精確制導、智能管理”的數字化管理模式，提升了工藝過程的監(jiān)控水平及生產過程管理智能化水平；創(chuàng)新了勞動組織構架，形成以“站為中心、輻射到井”流程管理的二（三）級勞動組織模式，減少用工總量，提高了管理效率。

4 結論與建議

通過在高油氣比超低滲透油田地面建設新工藝新技術的不斷探索和應用，實現(xiàn)了節(jié)約土地，縮短地面建設周期，回收伴生氣資源，節(jié)約能耗和降低用工總量的效果，同時減少CO2排放量，收到了良好的環(huán)境效益。目前該油田已建成長慶油田“能源綜合利用率最高”的超低滲透油田，同時榮獲陜西省“資源節(jié)約和綜合利用”先進企業(yè)稱號。

根據目前該油田的生產運行實際，建議下一步在高氣油比條件下的三相精確計量和段塞流捕集等精細工藝方向深化研究，加強技術應用，實現(xiàn)超低滲透高油氣比油田的精細化開發(fā)和建設。

[1]王俊奇，李朝松.長慶油田超低滲透油藏開發(fā)技術研究與應用[J].低碳世界，2013（5）：158-159.

[2]李時宣、崔繽、張彥博.長慶超低滲透油藏開發(fā)地面工藝技術[J].油氣田地面工程，2011（2）：57-58.

[3]白雪峰、何蓉.長慶超低滲透油田開發(fā)的難點和主要對策[J].化工管理，2014（11）：195.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.02.007

2016-11-22

（編輯 王 艷）

翟博文，2009年畢業(yè)于華中科技大學（應用化學專業(yè)），從事油氣儲運的相關設計工作，E-mail：zbw1_cq@petrochina. com.cn，地址：陜西省西安市未央區(qū)鳳城四路長慶大廈，710018。