劉遠奇 李俊超 孟憲軍 褚靜超

1大慶油田有限責任公司

2大慶油田勘探開發(fā)研究院開發(fā)規(guī)劃室

3大慶油田有限責任公司呼倫貝爾分公司貝中作業(yè)區(qū)

大慶油田開發(fā)建設60 余年，主要開發(fā)長垣老區(qū)、長垣外圍以及海塔盆地三大區(qū)域，是國內(nèi)原油產(chǎn)量最大的陸上油田。目前，大慶油田進入開發(fā)中后期，已建成世界上規(guī)模最大的化學驅開發(fā)油田，三次采油年產(chǎn)量達到1 000×104t 以上；水驅開發(fā)進入高含水階段；長垣外圍屬于典型低產(chǎn)、低滲油田。為適應開發(fā)需要，大慶油田建成了處理規(guī)模大、技術性及系統(tǒng)性強、配套程度高的地面工程系統(tǒng)，圍繞原油3 000×104t 穩(wěn)產(chǎn)高質量發(fā)展，油田產(chǎn)能建設規(guī)模不斷擴大，地面工程系統(tǒng)持續(xù)攻堅克難、開拓創(chuàng)新，不斷提升技術和管理水平[1-6]。

1 取得的主要成效

大慶油田地面工程系統(tǒng)踐行滿足開發(fā)生產(chǎn)需要和有效控制地面投資的要求，持續(xù)提升地面工程技術水平，奮力開創(chuàng)油田高質量發(fā)展新局面。在“十三五”及2021 年期間，首先是突出效益，堅持低成本效益建產(chǎn)理念，不斷總結與推廣“三優(yōu)一簡”措施，持續(xù)推進控成本降投資，有效控制了地面新增規(guī)模和處理能力[7-10]，與“十三五”初期相比，地面單井投資下降22%，百萬噸產(chǎn)能地面投資下降43%；其次是突出效率，全力推進標準化設計，助力快速建產(chǎn)，油田大、中、小型站場標準化設計覆蓋率在2021 年分別達到86%、90%和100%，通過橇裝化、模塊化設計促進工廠化預制，以“空間換時間”，實現(xiàn)了地面建設由現(xiàn)場“串聯(lián)”施工向前后場“并聯(lián)”建設的轉變，小型站場建設周期縮短70%，大、中型站場縮短30%，產(chǎn)能貢獻率與“十三五”初期相比上升15.6%。

2 面臨的形勢與任務

（1）產(chǎn)量構成中新增產(chǎn)能占比增大，快速建產(chǎn)需求更加迫切。為實現(xiàn)高質量原油穩(wěn)產(chǎn)，油田在“十四五”期間確定了“年新增產(chǎn)能200×104t 以上、新井產(chǎn)量貢獻率40%以上”的工作目標，絕大部分區(qū)塊將按照投產(chǎn)時間倒排運行計劃，地面工程方案、設計及施工工作量大，周期短，需持續(xù)提升建產(chǎn)效率。

（2）剩余資源劣質化趨勢明顯，效益建產(chǎn)難度越來越大。長垣水驅：優(yōu)質儲量逐年向三次采油轉移，將主要攻關低產(chǎn)低效區(qū)域，轉向薩零組及過渡帶，“上下左右”找油難度大；長垣化學驅：一類油層動用率高，產(chǎn)能主力轉向二、三類油層，二類油層上下返儲層品質差，三類油層井段長、層數(shù)多、厚度薄、砂體關系復雜，建設投資高、化學劑用量大、費用高；外圍油田：優(yōu)質儲量已開發(fā)，將動用探明未開發(fā)儲量，剩余油分布愈加零散，物性差異大和開發(fā)難度大，環(huán)境復雜、缺少地面依托。綜上所述，高成本產(chǎn)量占比增加，產(chǎn)能區(qū)塊效益達標難度增大。

（3）產(chǎn)能工程同期配套數(shù)字化建設，建設組織模式需要同步轉變。按照油田總體部署，產(chǎn)能區(qū)塊同步完成數(shù)字化建設，一方面可有力推動地面優(yōu)化簡化，另一方面受數(shù)據(jù)采集控制、運維值守模式等設計標準變化，以及工期緊、上線井數(shù)多、站場改造大等影響，需要及時轉變建設組織模式，適應快速建產(chǎn)、效益建產(chǎn)需要。

3 下一步對策及優(yōu)化措施

在新形勢下，將積極拓展“三優(yōu)一簡”新內(nèi)涵，在“地上地下一體化優(yōu)化、地面總體建設布局優(yōu)化、系統(tǒng)已建能力利用優(yōu)化、規(guī)模應用簡化技術”的基礎上，融合標準化設計和數(shù)字化建設，打造“三優(yōu)兩化一簡”的效益建產(chǎn)新模式，為地面系統(tǒng)精益生產(chǎn)打牢工程基礎，力爭“十四五”末單井地面投資下降20%。

3.1 明晰重點對策

針對不同開發(fā)方式，進一步明晰地面重點技術對策。

（1）長垣老區(qū)過渡帶依托大平臺叢式井，進一步簡化站外集輸與注水工藝。充分利用“金邊工程”開發(fā)采用大平臺布井優(yōu)勢，推廣平臺串接干管集油、注水工藝，單井通過數(shù)字化實現(xiàn)計量和配注，與常規(guī)工藝相比，可減少管道40%以上。

（2）化學驅強化已建設施的重復利用。近幾年，各廠化學驅產(chǎn)能都不同程度加大了已建設施的應用力度，尤其是2021 年南一區(qū)西東塊聚驅產(chǎn)能，利舊了4 座已停注7 年的注入站，注入廠房及站內(nèi)設備在停注后進行了及時維修和保養(yǎng)，大部分設施完好，共利用4座廠房、56套注入閥組、22臺注入泵及配套設施，站外高低壓管道利用達16.7 km，節(jié)省建設投資3 196萬元。下一步將繼續(xù)加大已建設施重復利用力度，尤其是針對化學驅周期性開發(fā)特點，緊密結合開發(fā)部署，加強對停注區(qū)塊的站場設備保養(yǎng)與維護，研究相關利舊設施檢測評估措施，實現(xiàn)在用資產(chǎn)的效益最大化。

（3）外圍油田推廣集成化、橇裝化建站模式。采用多功能集成合一裝置，減少設備數(shù)量、節(jié)約站場占地、提高建設效率，同時便于搬遷復用，降低投資，例如“六合一”集成裝置與常規(guī)摻水轉油站相比，整體設備投資可降低20%，減少占地面積53%。

3.2 推廣新模式

積極推廣“標準化設計+工廠化預制+數(shù)字化交付”建設模式。

（1）積極推進小型站場冬季預制工作。計量間、配水間等小型站場已全部完成標準化橇裝設計，實現(xiàn)了工廠化預制，每年11 月下達第二年小型站場的預制計劃，實現(xiàn)冬季工廠化預制、春季現(xiàn)場安裝，站外系統(tǒng)先建先投。2022 年，為保證上半年施工需求，已有8個區(qū)塊的38座小型站場提前開展委托預制。

（2）持續(xù)完善大中型站場標準化模塊定型設計。按照“單臺設備成模塊→多個模塊組單元→多個單元組站場”的技術思路，2022 年產(chǎn)能工程中南I-1 轉油站、杏十一區(qū)1 號注入站和2 號注入站，按照“設計定型、生產(chǎn)選商”原則確定標準化施工圖，打通“最后一公里”，提交了工廠化預制的模塊定型圖。下一步將完成轉油站等4類中型站場的標準化通用圖集設計，“十四五”末實現(xiàn)大中型站場標準化模塊定型設計的全覆蓋，同時持續(xù)推進頁巖油、儲氣庫、氣田標準化設計，滿足各領域高水平、快速建設需要。

（3）積極研發(fā)應用一體化集成裝置?！笆濉币詠碛吞锿茝V應用各類一體化集成裝置1 075套，滿足了快速建產(chǎn)需求，并節(jié)省投資11 065 萬元。下一步將推進一體化集成裝置產(chǎn)品化自主設計，制定名錄清單及技術規(guī)格書，完善用戶意見和質量標準，為油田快速建產(chǎn)、效益建產(chǎn)提供技術支持。

（4）快步推進數(shù)字化交付。數(shù)字化交付是以站場設施為核心，對工程項目設計、采購與施工建設階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行移交的工作過程。通過構建數(shù)字孿生體，與物理站場同步建成數(shù)字站場，為實現(xiàn)站場的智能巡檢、虛擬培訓、優(yōu)化運行與風險預警等應用場景提供數(shù)字基礎，通過與動態(tài)數(shù)據(jù)集成，建設“全面動態(tài)感知、實時生產(chǎn)優(yōu)化、風險主動管控、智能運行控制”的油田地面智能站場。2021 年油田開展了太一聯(lián)合站、紅壓油氣處理廠、四站儲氣庫的數(shù)字化交付，其中太一聯(lián)是油田首座數(shù)字化交付大型聯(lián)合站，形成了具有油田特色的數(shù)字化交付標準體系，通過對地面設施正向、逆向建模，集成生產(chǎn)運行實時數(shù)據(jù)后將打造智能聯(lián)合站。2022 年將繼續(xù)開展喇400 聯(lián)合站、南I-1 轉油站以及杏十一1號注入站的數(shù)字化交付工作。

3.3 積極開展油田數(shù)字化建設

（1）加快油田低成本物聯(lián)網(wǎng)建設進程。近兩年按“典型探索、示范引領、推廣應用、全面實現(xiàn)”總體部署，通過龍虎泡、海拉爾、采油五廠等示范工程，已形成了“先優(yōu)化簡化、后數(shù)字化”的建設模式，通過優(yōu)化數(shù)字化建設對象，進一步控制了建設投資。2022 年將加速推進油田數(shù)字化建設，預計到2024年底，實現(xiàn)油田數(shù)字化建設全覆蓋。

（2）積極開展大中型站場數(shù)字化建設。目前油田已實施集中監(jiān)控多崗位大型站場257座，無人值守變電所、注入站等非油氣站場518座，其中喇十七注污水站無人值守模式已運行633 天。“十四五”期間，將結合數(shù)字化建設，積極推進多崗位大型站場集中監(jiān)控與非油氣站場無人值守建設，并逐步推廣無人值守轉油（放水）站，力爭實現(xiàn)中小型站場全部無人值守，大型聯(lián)合站集中監(jiān)控、少人值守。大慶油田集中監(jiān)控、無人值守站場實施情況見表1。

表1 油田集中監(jiān)控、無人值守站場實施情況Tab.1 Implementation status of centralized monitoring and unattended stations in the oilfield

4 結束語

地面工程是油田開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，也是控投資降成本的重要源頭，面對低碳發(fā)展新形勢、安全環(huán)保新要求、數(shù)智共享新機遇，要認真踐行油田戰(zhàn)略部署，解放思想、轉變觀念，在地上地下一體化優(yōu)化、地面總體建設布局優(yōu)化、系統(tǒng)已建能力利用優(yōu)化、規(guī)模應用簡化技術的基礎上，積極創(chuàng)建“三優(yōu)兩化一簡”的效益建產(chǎn)新模式，大力推廣“標準化設計+工廠化預制+數(shù)字化交付”建設模式并推進油田數(shù)字化建設；攻堅克難、開拓創(chuàng)新、多措并舉，結合不同開發(fā)方式進一步明晰地面重點技術對策，努力提升地面工程技術水平。