大慶油田有限責任公司采氣分公司

目前，慶深氣田老井通過措施保穩(wěn)，綜合遞減率控制在5%以下，若想達到產量目標，主要依靠新井的儲量轉化。鑒于天然氣快速上產的必要形勢，往往地面建設超前開展，與鉆采工程同期進行，后期根據試氣結果調整地面方案設計[1]?，F有技術管理人員面臨著時間緊、任務重、創(chuàng)效難的三大難題，如何高效地組織地面建設管理，保障人員積極創(chuàng)新的工作熱情，是加快氣田上產建設的基本要求[2]。

已開發(fā)區(qū)塊通過擴邊調整可建產能及未開發(fā)區(qū)塊部署氣井均位于氣田外圍邊緣區(qū)域，地面建設可依托條件差，存在建設投資與后期管理成本高的問題，開發(fā)效益差、實施受制約，如何利用新技術、新工藝實現低成本建設是解除氣田開發(fā)制約的關鍵[3]。按照油田公司提質增效規(guī)劃中“十三五”末運行成本降低10%的要求，如何在保障老井安全穩(wěn)定生產的前提下，有效控制生產運行成本，需加強研究相關管理辦法及技術措施。

1 慶深氣田地面建設管理體系

立足慶深氣田地面建設管理全過程，以“促上產、提效益、保穩(wěn)產”為目標，追求創(chuàng)新管理辦法，著力控制建設投資、運行成本技術對策，在運行管理中推進3 個強化（強化組織領導、強化責任落實、強化文化建設）為統(tǒng)領，以深化2 個支撐（激勵考核、科技創(chuàng)新）為保障，在技術管理中做好3 優(yōu)1 標（優(yōu)選技術路線、優(yōu)化系統(tǒng)布局、優(yōu)化簡化工藝、推進標準化建設）為重點，抓好3 個控制（能源控制、物料控制、人員控制）為中心，最大限度地降低地面建設投資和生產過程的運行成本，實現企業(yè)效益最大化，推進慶深氣田可持續(xù)高效發(fā)展，慶深氣田地面建設管理體系見圖1。

圖1 地面建設管理體系示意圖Fig.1 Schematic diagram of ground construction management system

2 慶深氣田管理優(yōu)化措施

2.1 運行管理優(yōu)化措施

2.1.1 地面建設前期工作

在實際地面建設組織過程中，為了推進規(guī)劃、方案、設計進度，分別制定了“生產經營建設規(guī)劃工作流程”“老氣田調整改造規(guī)劃工作流程”“氣田地面方案管理工作流程”“氣田地面設計管理工作流程”“地面工程管理考核實施辦法”等切實有效的工作制度和流程，各個流程設定合理銜接，實現地面工程建設生產、規(guī)劃、方案、設計、生產的閉環(huán)管理，同時編制“常見問題解決措施”及“突發(fā)問題應對預案”，在任務多、時間短的情況下啟動“一聯合、兩結合、兩同步”超常規(guī)辦法，即規(guī)劃與生產聯合調查、方案與開發(fā)提前結合、設計與方案提前結合、方案與初步設計同步開展、初步設計與施工圖設計同步開展，確保地面工程建設高效組織、運轉，不斷提升組織領導管理水平。

2.1.2 地面建設項目管理工作

為了提高地面建設項目管理質量，實施“管一項、專一項”的管理辦法，即地面建設工程項目管理落實到人頭，每個項目專人負責，統(tǒng)籌推進項目進度；同時工藝、電力、通信、自控、給排水、道路共6 個主要專業(yè)設立專業(yè)負責人，其他專業(yè)由項目負責人兼任，統(tǒng)籌精細化管控建設質量，責任劃分橫向有邊、縱向有底，實現責任清晰易追查、問題明確易落實，從根源抓起、從細節(jié)強化，全面完善責任管理體系[4]。

2.1.3 氣田文化建設工作

不斷樹立“服務生產、保障安全”的工作理念，強化“做好開發(fā)配套建設”的服務意識，明確地面建設在氣田開發(fā)中不可或缺的重要地位[5]，及時總結項目建設經驗與教訓，樹立模范優(yōu)秀典型，舉辦“我為氣田做貢獻”等類型宣講活動，發(fā)揚釘釘子的精神，大力宣貫引導，讓員工擁有建設大氣田、引領大發(fā)展的自豪感，形成全員積極創(chuàng)效的文化氛圍。

2.1.4 企業(yè)績效考核工作

堅持“企業(yè)增效益，個人得實惠”原則，將效益評價與激勵機制掛鉤。項目負責人與專業(yè)負責人獎勵機制分開，主要負責人與次要負責人獎勵機制分開，按流程正確完成本職工作即為優(yōu)秀員工，改進管理制度、實現超進度完成工作設定“管理獎”，改進工藝技術、實現提質增效工作設定“創(chuàng)新獎”，績效考核分類分級，做到“三明三清”，關注企業(yè)每一步發(fā)展，記錄個人每一點進步，績效考核辦法見圖2。

圖2 績效考核示意圖Fig.2 Schematic diagram of performance appraisal

2.1.5 氣田科技創(chuàng)新工作

為了不斷促進氣田地面工藝技術創(chuàng)新發(fā)展，沿用“送出去、請進來”調研培訓方式，創(chuàng)新依托建設工程開展研究，明確每個項目關鍵技術，找出每個專業(yè)技術瓶頸，將國內其他氣田先進工藝技術認真研究、學習調整、創(chuàng)新應用，強化項目頂層設計，圍繞氣田“促上產、提效益、保穩(wěn)產”建設目標，開展技術攻關、現場試驗，確保工程項目完成質量效益最大化[6]，科技攻關管理見圖3。

圖3 科技攻關管理示意圖Fig.3 Schematic diagram of scientific problem sloving management

圖4 高壓多井氣工藝示意圖Fig.4 Process diagram of high pressure multi-well gas

2.2 技術管理優(yōu)化措施

2.2.1 優(yōu)選技術路線

（1）實施降壓集氣。大部分氣井關井油套壓在30 MPa 左右，為了保障生產運行安全，地面工藝設計壓力按照關井壓力進行設計，設備工藝材料承壓需求高，制造工藝難度大，導致建設投資及后期維護費用較高，優(yōu)化前氣井工藝流程見圖4。為了實現低成本開發(fā)，采用井下節(jié)流工藝，通過井下節(jié)流將氣井井口壓力控制在10 MPa 以下，地面工藝設計壓力相應降低，有效降低了開發(fā)建設投資以及后期維護費用，其中閥門、管件投資可降低50%以上，優(yōu)化后井間串接工藝見圖5。

圖5 井間串接工藝示意圖Fig.5 Schematic diagram of interwell serial connection process

（2）優(yōu)選防腐管材。氣田部分區(qū)塊天然氣中含有CO2，高含碳氣質容易對地面管道、閥門等設備造成腐蝕，導致設備減薄穿孔、破裂等事故。為了保證井場設備安全，減少腐蝕風險，以及降低投資，對管材進行了分類優(yōu)選：天然氣CO2分壓小于0.21 MPa 的氣井，不屬于強腐蝕區(qū)域，采氣管線防腐采用了普通碳鋼和緩蝕劑加注工藝[7]。天然氣CO2分壓大于0.21 MPa 的氣井，工藝處于強腐蝕區(qū)域，地面工藝采用316L 材質，其中為了節(jié)省投資，采氣管道部分工藝采用20#內襯316L 雙金屬復合管道，高含碳井不同工藝節(jié)點應用材質情況見表1。

表1 高含碳井不同工藝節(jié)點應用材質情況Tab.1 Material application conditions of different process nodes in high carbon wells

2.2.2 優(yōu)化系統(tǒng)布局

根據歷年產能建設工程的投資構成統(tǒng)計情況，站外管網投資占總投資比例約40%左右，降低站外管網投資可實現氣田建設降本增效目標。

待建氣井產量、坐標等參數確定后，建立井、站各類串接形式的數學模型，將建站數量、位置作為變量，以建設成本最低為目標函數，采用降維規(guī)劃法對集氣站與氣井的隸屬關系進行求解，達到井站關系合理，站外管道及配套設施工程量小，投資最優(yōu)的目標，井站拓撲優(yōu)化研究見圖6。

圖6 集輸系統(tǒng)拓撲優(yōu)化研究路線Fig.6 Research roadmap of gathering and transmission system topology optimization

2.2.3 優(yōu)化簡化工藝

早期氣田一直沿用采氣管線三管伴熱、站內高低壓兩級分離：套管換熱節(jié)流、單井連續(xù)計量工藝。為滿足低成本開發(fā)，最終確定了采氣管道電伴熱、多井加熱爐集中換熱節(jié)流、低壓分離、多井輪換計量工藝技術路線，簡化前后工藝設備、站場數量對比見表2。有效減少了投資，體現如下：

表2 簡化前后工藝設備、站場數量對比Tab.2 Comparison of process equipment and station number before and after simplification

（1）減少了設備數量，通過采用輪換計量分離工藝，實現了多井共用1 臺分離器和流量計；通過采用多井加熱爐，取消了套管換熱器。

（2）降低了設備的壓力等級，將換熱節(jié)流工藝前置，降低了分離器和流量計等設備的壓力等級。

（3）優(yōu)化站內平面布局，減少了占地面積。

2.2.4 推行標準化建設

標準化建設按照標準化設計、模塊化建設、標準化預算和規(guī)?；少? 個環(huán)節(jié)組織。

標準化設計：井場、集氣站、調壓計量站、增壓站按照規(guī)模和壓力等級形成標準化設計系列；集氣站、調壓計量站內各個功能單元采用橇塊化設計，近期產能獨立橇裝見圖7。

圖7 近期產能獨立橇裝單元三維圖Fig.7 Three-dimensional diagram of independent skid unit with recent capacity

模塊化建設：在標準化、橇塊化設計的基礎上，依托橇塊、模塊預制廠家進行預制加工，實現工廠化、規(guī)模化生產。

標準化預算：以公司標準化造價為基礎，對地面工程的井場、集氣站站內工藝模塊、橇塊為基礎，編制標準化預算。

規(guī)?；少彛簩Φ孛娼ㄔO所需各類物資設備進行定型，通過公開招標、供應商評價優(yōu)選供應商，實施規(guī)模化采購，降低采購成本。

從徐深27 集氣站開始，氣田實施標準化、橇塊化設計，橇裝化優(yōu)化情況見表3。目前來看，標準化建設提高了生產效率和建設質量，實現了降低安全風險和綜合成本的建設目標，并大大縮短了工程建設周期。

表3 橇裝化優(yōu)化情況統(tǒng)計Tab.3 Statistics of ski-mounting optimization

2.2.5 能耗成本控制

管控氣田的日常能耗是氣田低成本發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。采氣分公司著力推進技術創(chuàng)新、優(yōu)化系統(tǒng)運行，不斷降低生產用電、燃料耗氣成本。

生產用電控制方面：電熱帶負荷占氣田總用電負荷的80%左右，是生產耗電的主要部分，控制方法如下：

（1）改進電熱帶工藝設計，實現集氣站電熱帶逐井控制。遵循一個電源點只對單井工藝流程進行伴熱，操作溫度不相同的管道采用不同的回路。將多路控制改為分路控制，在氣井井口溫度高或關井情況下，及時停運電熱帶，節(jié)約電能[8]。

（2）應用電熱帶溫度控制技術，利用可控硅調節(jié)氣井電熱帶的輸出功率，節(jié)電效率達到10.6%。

（3）實施風險氣井電熱帶分類管控。以一井一工程為平臺，通過理論測算與實際相結合，按照形成水合物風險對氣井進行分類，劃分為無風險氣井、風險小氣井、風險大氣井，依據劃分結果優(yōu)化電熱帶運行。對于無風險氣井，電熱帶長期停運、同時定期檢查，實現節(jié)能和設施完好的目標；對于風險小氣井，精細設置電熱帶運行溫度，達到節(jié)能運行的目的；對于風險大氣井，使用PID 控制器精細調節(jié)運行功率，節(jié)能效果顯著。

生產用氣控制方面：根據氣井溫度個性差異，通過精細計算，高溫氣井可不進入加熱爐換熱生產；中溫氣井可通過旁通調節(jié)換熱氣量，優(yōu)化生產耗氣量；低溫重點井通過與高溫井并接混摻換熱生產，實現優(yōu)化降低加熱爐整體運行溫度，減少生產耗氣，不伴熱+不換熱氣井參數見表4，不伴熱+換熱氣井參數見表5。

2.2.6 物料成本控制

生產材料控制方面：強化現場物資消耗管理，采取各種措施節(jié)約使用設備及材料，延長其經濟壽命，發(fā)揮最大使用效能，降低現場物資消耗。

（1）建立現場物資消耗責任制和超耗預警機制。采氣分公司所屬單位確立小隊隊長為現場物資消耗管理工作的第一責任人，實行成本限額管理，將單井預算定額的90%確定為預警線，在單井周期內物資消耗接近控制指標時，向基層隊發(fā)出材料超耗預警，有效控制了現場物資消耗。

（2）實行現場物資調劑使用。全面實施內部資源調劑，盤活再用資產，減少資金占用。例如針對庫存積壓的特殊規(guī)格的閥門，在內部全面實施調劑使用政策，每次申請購買前，首先了解其他單位有沒有符合要求的閥門，并根據生產需求隨時調撥調劑，取得了顯著成效。

（3）嚴格物資領用審批。根據生產規(guī)模及設備類型，制定現場物資庫存限額，降低庫存數量，在計劃審批時，根據庫存限額先平庫后發(fā)放[9]。對于易損件及消耗數量較大的常用物資，按季度制定物資計劃模板，確保采購和結算的及時性，方便掌握真實可靠的當期成本。

表4 不伴熱+不換熱氣井參數計算Tab.4 Parameter calculation of gas wells without heat tracing and heat exchanging

表5 不伴熱+換熱氣井參數計算Tab.5 Parameter calculation of gas wells without heat tracing and with heat exchanging

（4）積極開展修舊立廢活動。實施集中專業(yè)化修舊管理模式，成立廠內專業(yè)化維修站，開展閥門、加藥泵、儀器儀表和機泵專業(yè)化定點維修，推行“收舊一體化、修舊專業(yè)化、利廢流程化、獎懲機制化”的運行機制。

生產藥劑控制方面：完善藥劑管理制度，根據藥劑功能不同、氣井生產狀態(tài)差異，由不同部室專業(yè)人員分別編制防凍藥劑加注方案、防腐藥劑加注方案、起/消泡藥劑加注方案等。根據氣質、水質等工況條件，優(yōu)選藥劑類型并進行經濟評價，實現合理選藥、加藥，規(guī)范加藥制度、加藥方式，避免無效注入。通過以上方式，實現藥劑合理控制。

2.2.7 人工成本控制

隨著氣田擴大開發(fā)，生產規(guī)模與用工需求同步增長，用工緊缺的矛盾日益突出[10]。為了達到增產不增人的目標，采氣分公司通過數字化建設、信息化管理，降低員工勞動強度，提高勞動效率，控制人工成本的投入。

2017 年開始由徐深27 集氣站開始數字化先導試驗，建成并投產無人值守集氣站1 座，根據生產管理經驗，結合國內其他氣田數字化成熟技術，規(guī)劃在全氣田開展數字化建設，形成分公司直屬調控中心1 座、區(qū)域巡檢中心5 座，作業(yè)區(qū)下設3 個技術保障工區(qū)和3 個生產保障工區(qū)。管理模式由“氣井人工巡檢、集氣站有人值守”逐步調整為“無人值守、有人巡檢、集中監(jiān)控、應急聯動”智能化管理模式。將現有操作人員打造為專業(yè)化管理隊伍，屆時將富余出321 人進行合理分配，進一步壯大人才隊伍，實現少人高效管理，數字化氣田建設后組織人員對比情況見表6。

表6 數字化氣田建設后組織人員對比情況Tab.6 Comparison of personnel in various districts after construction of digital gas field

2.2.8 生產運行成本控制

堅持通過精細化管理控制生產能耗，在天然氣產量逐年上升的情況下，能耗指標平穩(wěn)下降，2015—2018 年能耗指標情況見表7。

表7 2015—2018 年能耗指標情況Tab.7 Energy consumption indicators for 2015—2018

3 結論

（1）地面建設效率得到快速提高。通過強化領導統(tǒng)籌引領，精細工作流程方法，加強問效獎勵機制，地面產能建設得到高效組織運行，2017—2018年共高效開展產能建設工程16 項、老氣田調整改造工程18 項、安全工程5 項，應用新工藝技術36項，隱患點治理1 015 處，為氣田平穩(wěn)快速上產打下堅實基礎。

（2）人工成本得到有效控制。隨著數字化氣田建設的推廣實施，在氣田快速上產的開發(fā)形勢下，采氣分公司可實現增產不增人的管理方式，實現人工成本的有力控制。

（3）創(chuàng)新工藝技術得到大力發(fā)展。慶深氣田在產量規(guī)模逐年上升、成本控制難度逐年增大的情況下，不斷追求“降投資、控成本”的高效開發(fā)管理模式，在培養(yǎng)了一批專業(yè)技術水平過硬的人才隊伍的同時，取得了大量創(chuàng)新成果。在技術攻關及成果轉化方面，著重開展氣田數字化、地面模塊化、地面工藝優(yōu)化簡化等技術攻關，有效解決了制約氣田地面工程發(fā)展建設的難題，提升了氣田地面工藝技術水平。