新疆油田乌33井区地面工程产能建设方案研究

袁亮，廖涛，何冯清，孙强

新疆油田公司工程技术研究院，新疆克拉玛依834000

新疆油田乌33井区地面工程产能建设方案研究

袁亮，廖涛，何冯清，孙强

新疆油田公司工程技术研究院，新疆克拉玛依834000

针对新疆油田乌33井区2013年产能建设存在的诸多问题，统筹考虑地质开发与地面工程建设，以优化简化为手段，以降低建设投资、节约运行成本为目的，编制该井区地面工程产能建设方案。在该方案的编制中采用了“优化整体布局、优化集输设计、优化注水方式、优化油气转输方式”以及“地面地下一体化、能力平衡整体化、工艺技术简单化、工艺设备标准化”的“四优”、“四化”措施，该方案的实施降低了乌33井区2013年地面工程产能建设投资，提高了开发效益。

新疆油田；地面工程建设；产能建设；优化；标准化

0 引言

近年来，国内各大油田以优化简化为基础，在地面工程建设方面做了大量的工作[1-3]，在生产实践中，通过科技攻关，开创了适合不同产油气区块的生产和管理模式[4-7]。新疆油田公司针对乌尔禾油田33井区（以下简称乌33井区）复杂的地理环境、不利的开发条件，在2013年产能建设过程中采取了一系列的优化简化措施，保证了该区块地面工程建设的顺利进行和油气开发的高效运行，成效显著。

1 乌33井区概况

1.1 开发简况

乌33井区地处准噶尔盆地西北边缘，井区西南部为农田和村舍，东北部为风蚀雅丹地貌——魔鬼城风景区。2009年对乌33井区的北部区域实施超前注水开发试验，取得较好效果。2013年对该井区进行规模性开发。

1.2 产能建设特点

由于乌33井区特定的地理位置和特殊的油品性质，该井区的产能建设方案设计比常规优化设计要更加复杂，主要体现在以下几个方面：

（1）井区地处魔鬼城风景区，地面建筑物应在保证功能需求的前提下，注重造型设计，同时对相关站点进行必要的美化，为魔鬼城增添新的色彩，力争做到地面设施与风景区和谐一致。

（2）井区地表50%以上地区为农田和村舍，整体地形复杂，地下水位较高（一般在地表以下1.5 m左右），布井、布站方式和集输管道走向选择的复杂性较高。

（3）井区原油低温黏度较高，伴生气含量丰富，部分单井回压较高（已超过1.5 MPa），此外，油井热洗返排液温度达100℃以上，油气集输难度进一步增大。

2 地面建设优化设计

在2013年乌33井区产能建设地面工艺设计中，统筹考虑油水井开发部署与地面建设，按照“全流程密闭，降低损耗；全系统优化，降低成本；全过程简化，降低投资”的设计思想，根据该井区井场、计量站以及系统配套设施的特点，开展优化简化工作，充分采用标准化设计，形成了一整套技术先进、适合乌尔禾油田滚动开发建设特点的地面工程建设技术方案。

2.1 优化整体布局

2.1.1 地面地下一体化

乌33井区原开发方案部署开发井125口，建产能6.85万t/a。由于乌33井区地形地貌的特殊性，无法在原设计井位实施直井方式。为了提高油田综合开发效益，选取地面地下一体化方案，采用直井、丛式井联合钻井方式，布井139口，建产能9.5万t/a，形成18座丛式井平台，与钻直井相比，减少占地2.6万m2，增加产能2.65万t/a，百万吨产能地面建设总投资节省约7 100万元。

2.1.2 能力平衡整体化

2013年乌尔禾油田产能建设主要包括乌5和乌33井区，方案设计统筹考虑乌尔禾油田所辖的乌5、乌33、乌27、乌35、乌36、风南2等井区的稀油开发，对油气接转和原油处理、污水处理设施、原油储运规模，以及天然气输配、给排水消防、供电、通讯、道路、基地配套建设等配套工程进行整体平衡分析，避免重复建设，确保区域地面工程及系统工程的合理性，具体平衡分析见表1。

表1 乌尔禾油田地面工程系统能力平衡分析

由表1可看出，2013年产能建设注水系统能力不足，需要扩建，其他系统可依托已建工程设施。

2.2 优化集输设计

2.2.1 优化集输参数

乌33井区开发时，由于冬季井口油温过低（约8℃），原油黏度变大，摩阻增加，导致8口采油井井口回压过高。为避免此问题再次出现，在部分井井口设置管道加热器，采用加热输送工艺，其余井则采用常温输送工艺[8]。

集输工艺参数：远端采油井口回压≤1.5 MPa；单井井口油温控制在30～35℃（加热输送工艺）；远端计量站回压≤1.2 MPa。

是否需要设置管道加热器应通过下述方法确定。根据该井区当前井网及实际生产数据，建立管网仿真模拟计算模型（见图1），将新井数据接入模型，计算新井接入后各计量站的压力，然后结合单井回压≤1.5 MPa的条件，确定各站所辖单井常温输送允许的最大单井管道长度，具体计算结果见表2。

由表2可知各站常温输送的允许最大单井管道长度，若实际的单井管道长度超过允许最大单井管道长度，即需配加热器。需配加热器的井号见表3，由表3可以看出，乌33井区2013年产能建设5个计量站所辖的22口油井需进行加热集输。

图1 新井接入后各计量站水力热力计算模型示意

表2 乌33井区油井常温输送允许的最大单井管道长度

表3 乌33井区配管道加热器新井井号

2.2.2 优化单井管道

2012年乌33井区新投油井11口，均采用普通柔性复合管，其中两口井在投产3个月后分别发生了管道破漏。经分析主要由于该区油井热洗返排液温度超过100℃，普通柔性复合管不能满足该工况要求，因此，兼顾该井区高热洗温度、高地下水位特点，单井管道选用耐温110℃新型柔性复合管。

2.3 简化集油、计量方式

该井区采用多油井集中设置分离器、计量橇，由于乌尔禾油田2013年产能主要以丛式井平台为主，因此，考虑最短计量周期为3天，10～12口井设置1个多通阀橇，并配套双容积计量装置。单井油气集中输至多通阀橇，需要计量的井通过多通阀倒进双容积计量橇，定时计量单井的产液、产气量。目前新疆油田采用的多通阀橇计量设施为双容积计量橇。

该工艺采用橇装模块，生产安装方便，技术成熟可靠，计量误差小，可满足单井产液产气量计量的技术要求；另一方面占地面积较少，不需要建设多余的设施，最大程度地简化油区工程建设量，减少投资，符合风景区地面工程建设的总体要求。

2.4 优化注水方式

已建注水井采用单井井口恒流配水计量工艺，不设配水间，单井管道直接与注水干、支线串接、T接的注水工艺流程。该流程管理点分散，不便于注水系统统一管理。2013年新建注水井除2口边远井采用原配水模式，其余井均考虑新建标准化配水橇，采用单干管多井配水流程，在配水橇内采用恒流配水工艺进行单井配水和计量。

2.5 优化油气转输方式

油气集输采用单井油气混输进转油站、集中混输泵升压进原油处理站的三级布站工艺，即：采油井口→计量管汇点→乌33接转站→乌尔禾原油处理站。

由于滚动开发的影响，乌33井区气油比在实际开发生产中由原设计的46 m3/t上升到185 m3/t，目前实际产气量为7.1～7.7万m3/d，产液量474 t/d，产油量382 t/d，含水率15%，是原设计产气峰值1.69万m3/d的4.2倍以上，造成混输泵无法正常运行。因此，考虑将油气混输工艺改造为油气分输工艺，分出的低气油比的含水原油通过混输泵外输至乌尔禾稀油处理站，分出的天然气通过管道外输。

3 地面工艺优化简化设计效果

3.1 降低工程投资和运行费用

（1）地面地下一体化，优化布局，简化布站，使占地面积减少2.6万m2，并且新建标准化计量站减少2座，集油管道减少1.18 km，节约投资187万元。

（2）注水管网工艺优化，将每个注水单井设置一个管理点，改为总共设8个集中管理点，减少工作人员2名，节省人员直接费用30万元/a。

（3）优化油气转输工艺，节省电费20万元/a。

3.2 社会、经济效益显著

（1）油区电缆采用埋地的敷设方式与魔鬼城风景区和谐一致，丛式井平台与标准化橇装站为魔鬼城又增添了一道风景线。

（2）油气全密闭集输最大限度减少环境污染，降低油气损耗。

（3）采用新工艺、新设备、新技术，简化了流程，创新了管理模式，减轻了工人劳动强度，提高了生产效率。

（4）新型耐高温柔性复合管的应用，大幅度延长管道使用寿命，降低管道破漏事故的发生。

3.3 推广应用前景广阔

（1）乌33井区统筹考虑地面地下的开发模式，有利于节省油田开发总体投资，能够充分利用已建地面设施能力，大幅度提高地面工程建设方案与现场实施的符合率。

（2）乌33井区油气集输、计量、注水工艺等技术以及标准化设计在新疆油田的大力推广，将有利于提高油田开发的整体效益。

4 结束语

按照中国石油“优化方案，简化流程，提高效率，节省投资”的工作目标，乌33井区地面工程建设通过优化简化、标准化设计，缩短了工程建设周期，降低了工程投资和运行费用，确保了油田安全环保低能耗生产，为其他滚动开发油田的建设和标准化设计提供了宝贵的经验。

[1]汤林，白晓东，孙铁民.油气田地面工程标准化设计的实践与发展[J].石油规划设计，2009，20（2）：1-3.

[2]吴国平，任仕刚.江汉油区集输地面工程建设分析[J].江汉石油科技，2008，18（1）：62-66.

[3]商永滨.标准化注水站在油田地面工程建设中的应用[J].油气田地面工程，2010，29（10）：83.

[4]王明信，赵力成，曾黎，等.油气集输系统优化技术在大庆萨北油田的应用[J].石油规划设计，2007，18（3）：20-22.

[5]何桂红.萨中油田南一区地面工程建设方案优化特点[J].油气田地面工程，2008，27（5）：34-35.

[6]王宪中，李涛，王树臣，等.莫里油田地面工艺优化设计[J].石油规划设计，2013，24（2）：15-17.

[7]杨艳，黄晓丽.新疆油田地面工程建设新模式[J].石油规划设计，2011，22（3）：34-36.

[8]李虞庚，苗承武，金燕凯.油田油气集输设计技术手册[M].北京：石油工业出版社，1995.

Research on Surface Engineering Productivity Construction Scheme of Wu 33 WellBlock in Xinjiang Oilfield

Yuan Liang，Liao Tao，He Fengqing，Sun Qiang
Engineering Technology Research Institute of Xinjiang Oilfield Company，Kelamayi834000，China

Aimed at the problems of production capacity construction of Wu 33 wellblock in Xinjiang Oilfield in 2013，the surface engineering production capacity construction scheme was compiled，which considered the geological development and surface engineering construction.This scheme was simplified and optimized to reduce the construction investment and saving operating costs.The“Four Optimizations”（i.e.overall layout optimization，gathering design optimization，water injection mode optimization and oil and gas transportation mode optimization）and the“Four Innovations”（i.e.surface and underground integration，capacity balance integration，process technology simplification and process equipment standardization）were used in the scheme compilation.Because of the scheme implementation，the surface engineering investment of production capacity construction in Wu 33 well block in 2013 was reduced，and the development benefit was improved.

Xinjiang oilfield；surface engineering construction；productivity capacity construction；optimization；standardization

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.01.002

袁亮（1982-），男，辽宁营口人，2009年毕业于东北石油大学油气储运专业，硕士，现从事油气田地面工程建设研究工作。

2014-07-21