冀中小斷塊油田地面規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀
時(shí)間:2022-10-30 10:29:04
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摘要:本文所探討的“小斷塊油田”包含兩部分:一是位于已發(fā)現(xiàn)油田構(gòu)造邊緣,和己建油田具有同一性質(zhì)的油藏系統(tǒng),距離已建油田較遠(yuǎn)的小斷塊油田;二是距離已建油田較遠(yuǎn),有相對(duì)獨(dú)立性質(zhì)的油藏條件和與其他油田不同的原油物性。這樣的油田特點(diǎn)是:含油面積一般小于10km2、集油半徑小于2.0km、產(chǎn)能小于3×104t/a、無(wú)法依托已建的油氣生產(chǎn)系統(tǒng)、必須汽車?yán)\(yùn)、所建站場(chǎng)為五級(jí)站場(chǎng)的油田,所轄油井?dāng)?shù)在5∽12口、注水井?dāng)?shù)在3∽8口。這些油田雖然儲(chǔ)量小、產(chǎn)能低,但是也包含油氣集輸、油氣處理、污水處理、注水、電力系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、土建道路、自動(dòng)化儀表等各個(gè)專業(yè),所謂“麻雀雖小,五臟具全。”
關(guān)鍵詞:小斷塊油田;規(guī)劃建設(shè);油氣集輸工藝;設(shè)計(jì)
1站址選擇
根據(jù)華北平原地區(qū)特殊的地理狀況,依據(jù)地質(zhì)提供的開發(fā)方案,在站址的選擇上一般遵循原則是:第一,站址依托地方交通道路,盡可能少修路以減少征地和工程費(fèi)用;第二,站址靠近油、水井分布的中心區(qū)域。減小集油半徑、減少能量損耗;第三,符合地方政府的工、農(nóng)業(yè)開發(fā)規(guī)劃建設(shè)要求;第四使油、水井管線的路由穿越道路、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施的次數(shù)盡量少。
1.2油氣集輸工藝
獨(dú)立小斷塊油田一般都是一級(jí)布站模式,下面也都是基于此討論的。
1.2.1三管伴熱集油工藝
一般根據(jù)油品的性質(zhì)決定是否選用三管伴熱工藝。尤其對(duì)重質(zhì)的高含蠟、析蠟溫度高、凝固點(diǎn)高、黏度大的油田,在其它集油工藝很難保證正常生產(chǎn)的情況下,需要采用三管伴熱集油工藝。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)運(yùn)行可靠、管理方便;缺點(diǎn)是投資大、能耗高、鋼材損耗量大。
1.2.2雙管洗井工藝
這里所說的雙管洗井工藝是指:一條為油井集油管線;另一條為熱水管線,利用從站內(nèi)來的熱水從井口摻入熱水對(duì)集油管線進(jìn)行定期或不定期清洗,以保證油井的正常生產(chǎn)。對(duì)原油含水普遍較高或凝固點(diǎn)較低、黏度小的小斷塊油田,應(yīng)考慮雙管工藝。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)運(yùn)行可靠、管理方便、投資較小;缺點(diǎn)是需要及時(shí)掌握各油井的生產(chǎn)情況,需要在各井口安裝壓力檢測(cè)儀表、并隨時(shí)監(jiān)測(cè),以便根據(jù)井口回壓情況及時(shí)清洗管線、保證油井生產(chǎn),所以需要建設(shè)配套的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。需要說明的是,該工藝對(duì)井口的地上管線需要電熱帶伴熱、保溫。
1.2.3單管工藝
對(duì)原油含水高、凝固點(diǎn)低、黏度小的小斷塊油田,一般采用單管工藝。單管工藝的形式有:最簡(jiǎn)單的不加熱輸送(這樣的要求原油品質(zhì)好、含水高且高于反相點(diǎn))、單管+電伴熱帶伴熱工藝、井口安裝電熱器給原油加熱工藝、以及以上的工藝組合等。優(yōu)點(diǎn)是投資少、生產(chǎn)運(yùn)行比較可靠;缺點(diǎn)是直接利用電能提供熱源,一旦遇到電力系統(tǒng)故障,需要及時(shí)對(duì)集油管線進(jìn)行清掃,因此運(yùn)行管理工作量比較大。另外,電熱帶的質(zhì)量必須可靠,一旦發(fā)生斷路,整條集油線陷于癱瘓。
1.2.4摻水工藝
摻水工藝包括雙管摻水工藝和單管環(huán)狀摻水工藝兩種,其中雙管摻水工藝因?yàn)槠渫顿Y大、能耗也較大,在小斷塊油田很少采用。部分小斷塊油田采用了單管環(huán)狀摻水工藝,其優(yōu)點(diǎn)是投資少、工藝簡(jiǎn)單、能耗低、運(yùn)行成倍低、管理方便;缺點(diǎn)是:一旦一口油井的集油管線出現(xiàn)故障,將影響其整個(gè)環(huán)路上所有油井的生產(chǎn),所以運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)高,需要配備反應(yīng)迅速的維修隊(duì)伍來保障生產(chǎn)。另一方面,摻水工藝需要考慮進(jìn)站液量的增大,使站內(nèi)油氣處理設(shè)備增大,同時(shí)需要增加摻水設(shè)備和工藝流程、增大儲(chǔ)罐容量等。所以,小斷塊油田是否采用摻水工藝應(yīng)綜合考慮、評(píng)價(jià),以求經(jīng)濟(jì)合理。目前,小斷塊油田的油氣集輸工藝比較靈活多樣,比較普遍的是采用雙管洗井工藝。
1.3油氣處理工藝
油氣處理主要采用高效三相分離器,工藝過程如下:各油井來液→集油閥組→換熱器→三相分離器→油罐裝車外運(yùn)設(shè)計(jì)時(shí)可考慮2臺(tái)設(shè)備互為備用;也可設(shè)計(jì)成二級(jí)兩相分離器為備用。
1.4污水處理及回注
污水處理采用成熟的雙濾料過濾器,同時(shí)設(shè)計(jì)反洗流程、實(shí)現(xiàn)反洗功能,保證處理后的水質(zhì)穩(wěn)定和延長(zhǎng)濾料的更換周期。注水設(shè)備采用高壓柱塞泵,工藝設(shè)計(jì)為配水閥組分配給單井注水。
1.5熱力系統(tǒng)
熱力系統(tǒng)采用熱水為傳熱媒介,即鍋爐+水泵+伴熱管道系統(tǒng)。能源優(yōu)先考慮油井伴生氣,在油井伴生氣不足的情況下輔以自產(chǎn)原油。(注:目前環(huán)保部門在逐步禁止鍋爐燒原油。)
1.6土建
站內(nèi)廠房及員工宿舍一般設(shè)計(jì)為單層建筑、磚混結(jié)構(gòu),費(fèi)用高,維修改造困難。
1.7電力系統(tǒng)
冀中地區(qū)電力系統(tǒng)完善,可很方便依托地方電力系統(tǒng)、取電方便,近幾年配套建設(shè)了電力線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。站內(nèi)變配電采用集中配電室。
1.8儀表自動(dòng)化
單井自動(dòng)化系統(tǒng):包括井場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、抽油機(jī)井測(cè)功系統(tǒng)、抽油機(jī)井智能監(jiān)控系統(tǒng)等,數(shù)據(jù)信息通過MESH無(wú)線通信系統(tǒng)傳輸至站內(nèi)中控室進(jìn)行監(jiān)控。站內(nèi)收集到所有的單井?dāng)?shù)據(jù)后,同站內(nèi)其它自動(dòng)化數(shù)據(jù)一并傳輸至總部。站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng):主要包括數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警系統(tǒng)等。中控室根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)信息可實(shí)現(xiàn)以下功能:數(shù)據(jù)信息上傳廠部;實(shí)時(shí)監(jiān)控各單井生產(chǎn)情況、站內(nèi)主要生產(chǎn)設(shè)備(場(chǎng)所)情況;生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯集后可自動(dòng)生成生產(chǎn)報(bào)表;實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備(包括單井抽油機(jī))的遠(yuǎn)程啟、??刂?;通過聲光報(bào)警可及時(shí)發(fā)現(xiàn)可燃?xì)怏w泄漏危險(xiǎn)點(diǎn)等功能。
2地面規(guī)劃建設(shè)展望
2.1建設(shè)用地性質(zhì)的變化
冀中地區(qū)地處華北平原腹地,人口稠密,工農(nóng)業(yè)都很發(fā)達(dá),近年來,隨著城市的迅猛發(fā)展、道路交通的不斷建設(shè)、工農(nóng)業(yè)用地的不斷增加,土地資源越來越緊缺,地方政府都在嚴(yán)格審查、甚至限制用地審批,有很多政府規(guī)劃內(nèi)的土地是不容許征用的。所以,油田建設(shè)用地也越來越難征用,審批周期長(zhǎng),成為制約油田開發(fā)的重大因素。面對(duì)如此的困境,我們也應(yīng)該有合理的應(yīng)對(duì)策略以做好油田的開發(fā)工作,比如,可以以租賃的方式向政府租用土地,租期可根據(jù)油田的開發(fā)壽命而定。這種以通過向政府租用土地的方式來進(jìn)行油田建設(shè)的項(xiàng)目在有些小斷塊油田已經(jīng)在實(shí)施??梢灶A(yù)見的是,將來的油田建設(shè)用地將不只局限于征地一種模式。
2.2能源
隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求日益嚴(yán)格,油田日常生產(chǎn)所用的傳統(tǒng)能源煤炭、原油受到國(guó)家的嚴(yán)格限制,已經(jīng)強(qiáng)令油田生產(chǎn)單位限期停止使用燃油和煤炭傳統(tǒng)能源。因此,油田生產(chǎn)主要依靠自產(chǎn)天然氣和外購(gòu)天然氣。然而,由于冀中小斷塊油田大部分產(chǎn)氣量低,很難滿足自給;油田站場(chǎng)一般又遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),很難依托地方已建氣源;小斷塊油田由于規(guī)模小、用氣量相對(duì)少,如果單獨(dú)自建氣源成本又太高。由于上述因素的影響,使小斷塊油田開發(fā)處在非常尷尬的境地。面對(duì)新的形勢(shì)和困難,我們必須有所突破和革新,尋找新的、環(huán)保能源。熱泵技術(shù)的發(fā)展成為新的綠色能源,在小斷塊油田的生產(chǎn)中得到了初步應(yīng)用,并取得了一定的經(jīng)驗(yàn),有待進(jìn)一步推廣應(yīng)用。目前在小斷塊油田的生產(chǎn)中應(yīng)用的有空氣源熱泵技術(shù)和水源熱泵技術(shù)。
2.3土建
傳統(tǒng)的站內(nèi)建筑一般為磚混結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資較大、壽命長(zhǎng)(一般為50年)、建設(shè)周期長(zhǎng)、維修改造困難。隨著新材料、新工藝的迅猛發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅速,它與磚混結(jié)構(gòu)建筑相比較的優(yōu)點(diǎn)是:投資少、建設(shè)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活、維修改造方便;缺點(diǎn)是壽命較短。另一方面,隨著使用土地性質(zhì)的變化——由永久征用可能變?yōu)殚L(zhǎng)期租賃,如果選擇鋼結(jié)構(gòu)建筑更經(jīng)濟(jì)、合理,更符合小斷塊油田的特點(diǎn)——鋼結(jié)構(gòu)建筑的壽命同小斷塊油田的開發(fā)壽命基本一致。因此,鋼結(jié)構(gòu)建筑將成為小斷塊油田的廠房等建構(gòu)筑物的發(fā)展方向。油氣生產(chǎn)場(chǎng)所對(duì)建筑物的特別要求是:耐火等級(jí)必須達(dá)到要求。
2.4油氣集輸工藝
從投資及節(jié)能等多方面考慮,三管集輸工藝將逐步被淘汰;單管(不加熱單管)工藝在冬季難以保證生產(chǎn),所以也很少采用。雙管洗井工藝和單管環(huán)狀摻水工藝將成為小斷塊油田地面規(guī)劃建設(shè)的主流。
2.5污水處理
由于小斷塊油田產(chǎn)液量相對(duì)較少,從投資方面考慮,污水處理設(shè)備應(yīng)向小型化、撬裝型發(fā)展;注水設(shè)備也應(yīng)向這個(gè)方向發(fā)展。在個(gè)別小斷塊油田地面規(guī)劃建設(shè)中已有應(yīng)用。
2.6儀表自動(dòng)化
從投資規(guī)模和生產(chǎn)實(shí)際來看,小斷塊油田的站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)可考慮“只監(jiān)不控”,即經(jīng)濟(jì)合理又滿足了生產(chǎn)需要。總之,隨著社會(huì)的發(fā)展、環(huán)境的變化,新技術(shù)新材料的不斷出現(xiàn),必將對(duì)小斷塊油田的規(guī)劃建設(shè)帶來新的變革。
參考文獻(xiàn):
[1]王全占.華北小斷塊油田地面建設(shè)技術(shù)探討[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì),2009,20(3):38~41.
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作者:劉爭(zhēng)奇 單位:華北油田第五采油廠工程設(shè)計(jì)室