自然保护区内油气集输工艺探讨

张瑞华

（胜利油田勘察设计研究院山东东营 257026）

自然保护区内油气集输工艺探讨

张瑞华

（胜利油田勘察设计研究院山东东营 257026）

本文介绍了位于黄河三角洲国家级自然保护区内的油田油气集输系统现状及存在问题，探讨了自然保护区内集输工艺的优化方向。通过对油田集输工艺的优化、生产自动化和信息化的提升，达到油田可持续发展和自然保护区环境保护相协调的目的。

自然保护区；油田；集输工艺

黄河三角洲国家级自然保护区位于东营市黄河入海口，是以保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主题的湿地类型自然保护区，总面积15.3万公顷，拥有世界上最年轻、最完整、最典型、最壮美的湿地生态系统，被评为“中国六大最美湿地”、“山东省十大魅力景点”国家AAAA级旅游景区。保护区内油气资源丰富，已探明的油气储量不仅为中国沿海之最，而且居世界五大河口三角洲之冠。胜利油田在黄河三角洲经过四十多年的开发建设，已成为我国第二大石油基地，宏伟的围海大堤和林立的油井构成了富有现代科技水平的人文景观和油区文化。

新滩油田垦东32块是黄河口国家级自然保护区内较大的一个采油区块，含油面积5.7km2，地质储量1224×104万吨。该区块建设初期采用放射状管网掺水集输工艺：油井——掺水计量站——接转站——集中处理站的三级布站模式，掺水计量站和接转站建设在自然保护区内，生产布局点多、线长、面广，安全隐患较多，既不适应油田可持续发展，也不适应国家级自然保护区的环境保护。

1 油气集输系统现状

新滩油田垦东32块属于三高、一低型稠油油藏，50℃原油粘度为 3162mPa·s、20℃密度为 0.9644g/cm3、沥青胶质含量为41.66%、凝固点为－6℃。开采方式采用注蒸汽热采、常规冷采与地面掺水相结合的生产方式。区块建有6座掺水计量站、1座接转站、1座注汽站。共有油井87口，平均产液量为2000t/d左右，综合含水为79.9%，单井产液范围1～50m3/d，产液小于10m3/d油井约占生产总井数的三分之一。区块产出液含砂量高，伴生气含量低，大部分油井基本不含气。目前油井计量主要采用单分离器配质量流量计计量和双分离器配液位计计量两种方式，边远井和低产液井采用掺水集输，掺水水源来自接转站分出的热活性水，掺水流程：接转站→掺水计量站→油井，区块掺水量为1100m3/d，掺水温度为75℃（温升30℃），掺水量大、掺水能耗高。保护区内站库、油井及通井路分布现状见图1。

图1 油井分布与通井路现状图

2 存在问题

2.1 管线敷设：

自2005年6月黄河调水调沙运行以来，区块内水位升高，垦东32块通井路、站库及矿区沥青路建设标高较高，黄河调水调沙对其影响较小，其它区域常年积水。油气集输和掺水管线呈放射状管网布局，均敷设在水域中，流体的散热损失大，集输能耗高。集油和掺水管网现状示意图见图2。

图2 集油和掺水管网现状示意图

2.2 集输布站方式：

区块采出液集输采用油井→接转站→集中处理站的三级布站模式生产环节多，安全隐患多。

2.3 管线腐蚀：

集油和掺水管线采用钢制管线建设，集油和掺水管线长期浸泡在水中。由于植被侵蚀及盐碱腐蚀，防腐保温层的破坏及采出水的结垢等内外影响造成保护区内管线腐蚀严重、穿孔频繁。管线敷设在水域和植被中，由于植被茂密，水域面积大，集油和掺水管线泄露时不易被及时发现。一旦管线穿孔将造成大面积的水体污染，严重影响了自然保护区的生态环境。

2.4 油井计量：

由于油井采出液伴生含量较少，部分油井甚至不含气，采用单分离器配质量流量计计量，分离器排液困难，无法进行单井计量；采用双分离器配液位计计量虽然能够实现单井计量，但需要人工操作，工人的劳动强度较大。

2.5 接转站工艺：

采用进站加热、一次沉降、油水缓冲、外输升压及外输加热工艺，一次沉降罐、油水缓冲罐均为常口容器，站内为开式流程，油气蒸发损耗大，影响保护区的大气环境。

3 集输工艺优化方向

根据区域内通井路的建设现状，油井集油管线沿通井路敷设，采用串联集输方式，取消掺水计量站和掺水系统，布站方式由三级布站改为二级布站，同时提高油田地面设施的自动化和信息化水平，对生产管理远程化、实时化，对生产过程进行实施诊断，及时制定措施。对生产异常快速反应，科学处置，降低损失和保护自然保护区的生态环境，可从以下几个方面实施：

3.1 管线敷设：自然保护区常年积水，修建道路取土困难，利用自然保护区已建道路和站库相对高程较高，且不易积水的有利条件，把油井出油管线和集油干线沿已建通井土路敷设，敷设深度在冻土层以下。集油干线两侧的油井分别与主干线连接，并在每条单井出油管线的末端增设1套单流阀。单井出油管线穿孔时，避免集油干线内大量油水外泄，造成大面积污染。集油管网走向见图3。

图3 串联集油管网走向示意图

3.2 管线材质选择：提高自然保护区内管线的材质标准，采用尼龙内衬复合钢管、高压玻璃钢管及钢丝缠绕复合管等非金属管线，提高自然保护区集油管线耐磨性能和防腐性能，改善集输管线的运行状况，延长管线的使用寿命；1

3.3 管线泄漏检测及报警：应用管道泄漏检测技术及报警系统，及时发现管线泄漏，并实现油井的自动停井和报警，减少环境污染和产量损失。

3.4 井场数字化：提高井场信息化建设水平，在井场设置RTU、油井示功图参数采集设备、抽油机运行监测与控制设备、井场视频监视设备、井场通信设备等，对生产运行数据自动采集和集中监控，实现井场的数字化生产管理。

3.5 泵站工艺优化：优化接转站内工艺，取消进站分水系统，采用进站加热、压力缓冲罐缓冲、外输泵提升工艺，把接转站改造为小型密闭增压泵站，并对站内生产过程数据、外输压力及温度等数据自动采集、自动控制和集中监控，并与上位管理系统进行数据通信，上传本站重要生产运行数据，接收上位系统的调度指令。

3.6 建立厂级指挥中心和区域监控中心数字化生产指挥应用系统，涵盖油田生产全过程。应用厂级生产指挥中心功能、报警监控及处理功能，实现示功图监控、电工图监控、管线防泄漏等报警信息的集成，建立各类报警事件处理的信息化流程，实现报警信息的分级处理、多级监视。区域监控中心实现上取厂级指挥中心，下联生产现场，提升有油区安全生产、清洁生产能力。

4 结束语

采用串联集输工艺，管线沿通井路敷设，不仅可减少集输管线的长度，比枝状管网敷设可减少50%，而且可改善边远井、低产液井的热力条件，可取消掺水系统和掺水计量站，节约掺水加热能耗和土地资源。采用密闭流程优化泵站工艺，既可减少油气蒸发损耗，又可控制大气污染。提高油井、泵站及管线等生产设施的自动化、信息化水平，对油田生产过程进行实时监控、实施诊断；对生产异常快速反应，科学处置，使油田生产和环境保护相协调，对油田长期稳定生产和自然保护区的生态环境保护具有重大的经济效益和社会效益。

[1]田家怡论我国自然保护立法的必要性 滨州师专学报1999（9）。

[2]庞诚张乃禄油田数字化井场建设与施工 油气田地面工程

张瑞华（1964.09.—）女，山东东营人，副高。本科，研究方向：油气储运。