川西气田标准化建设分析

2016-09-23付先惠姚麟昱陈海龙庞训杰王孝刚

天然气技术与经济 2016年4期

关键词：川西站场节流

付先惠　姚麟昱　陈海龙　庞训杰　王孝刚

（中国石化西南油气分公司石油工程技术研究院，四川　德阳　618000）

川西气田标准化建设分析

付先惠姚麟昱陈海龙庞训杰王孝刚

（中国石化西南油气分公司石油工程技术研究院，四川德阳618000）

基于国内外油气田标准化建设的现状，结合川西气田的地面工况，考虑气藏类型及建设行标要求等，开展了不同层位中浅层气井标准化设计及站场设备功能区划分，进行了标准化设计、模块化建设、标准化采购及统一化造价的“四化”研究，同时为顺利推进标准化进程，还开展了带液计量、无人值守水套炉、井下节流等地面优化工艺分析，提出下一步应着重进行气田的信息化改造提升研究。

四川西气田站场标准化建设模块化建设

0　引言

气田标准化站场建设是对站场流程、建设内容、建设规模、建设标准进行归纳总结的基础上，通过统一工艺流程、关键设备参数定型、装置模块划分、工厂适度预制、现场快速组装等手段，形成标准化、规范化、系列化的设计和施工方法，包括标准化设计、模块化建设、标准化采购及统一化造价的“四化”内容［1］，是气田地面工程优化简化的一种模式。笔者拟就川西气田的标准化站场建设进行分析。

1　标准化建设的“四化”分析

1.1标准化设计

标准化设计是标准化建设的基础，即根据井站的功能和流程，设计出一套通用的、标准的、适用于地面建设的指导性和操作性文件，其设计主要是通过气田生产数据的梳理、论证、现场应用等多种方法统一工艺流程、设备型号及站场布局，从而实现设计的标准化，保证设计质量，加快设计速度，节约建设材料，降低工程造价。标准化设计是各大气田建设发展的必要趋势。

国内标准化设计起步较晚，2000年后各大油气田才开始积极推进标准化设计技术［2］，形成了港西、苏里格、西峰等诸多标准化设计模式，如苏里格气田于2006年开始并完成了《苏里格气田地面系统标准化设计规定》的编制［3-4］。

川西气田则从2008年起开始组织编制地面工程标准化图集，截至2015年底已进行了3次标准化设计优化升级，形成了23个功能区域、31套标准化模块定型，应用后站场标准化设计由各模块标准化设计组合而成，减少了近一半的设计出图量，设计周期由之前的15～20 d降低为6 d。标准化布局后节约用地533～1 066 m2，节约费用24～54万元，其中标准化设计覆盖率达到85%，标准化图纸重复利用率达到90%，有效减少了站场占地面积，降本增效成果显著。

1.2模块化建设

模块化建设中模块化设计是前提，是在计算机三维模型设计的基础上，进行各种设备的模块化集成和综合设计，在现场进行“搭积木”式组装。气田模块化建设主要是对土建、工艺、自控等施工，按其功能分解成若干区块，采用简单、重复、高效、可靠的流水作业方法，预制管件、管段模块，在现场快速拼装、组对，实现组建预制工厂化、工序作业流水化、过程控制程序化、模块出厂成品化、现场安装插件化及施工管理数字化［5］。川西气田于2010年开始结合设备生产厂家，通过将主体设备（包括水套炉、分离器、污水罐、高架水塔及活动房等，如表1所示）和配件、管线、基础底座等在工厂内实现集成成撬出厂和模块化，设置预制工厂进行提前预制，有效减少了安装工时的50%～60%，预制化率达到60%。模块化后，1～2个施工台班即可完成现场安装，气井投产时间由先前的7 d降为3 d，站场配套设施完工时间降低为5～10 d，有效缩短了施工周期，提高了新井投产的时效性，如图1所示。

表1　模块化建设前后工作量对比表

图1　模块化建设前后施工流程工期对比图

1.3标准化采购

标准化采购是物资定型化、规范化、规模化和市场化采购的集合，是对统一信息平台、统一供应商管理、统一专家库、统一业务流程、统一库存和标准管理的深刻理解与深化，也是降低采购成本、保证采购质量和规避采购风险的有效途径。因此，多个油气田近年来纷纷开展了标准化采购工作，成效较为显著。川西气田根据标准化设计，结合地面集输的实际需要，与主力供应商签订了常用物资的采购框架协议，并通过供应商采用寄售模式对常用物资储备一定的安全库存，有效地减少了库存资金的占用，保障了物资供应的时效性，推行了“五个统一”（统一订货标准、统一物资材质、统一采购渠道、统一定价机制、统一质量验收标准）；同时，按照标准化模块设计，逐步统一撬装设备的底座尺寸、接口位置、接口尺寸等技术规格，将不同撬块上的阀门、仪表、泵、机电设备统一品牌和规格，与备选配套厂家签订技术协议，有效降低备品备件的库存（配套常用物资由9大类型共52种规格下降至8大类型共31种规格），提高标准化框架协议采购率至90%；交货周期由60 d缩短至30～40 d，加强了设备的通用性和互换性。

1.4统一化造价

统一化造价是标准化体系建设中的一个重要组成部分，是根据工程定额标准和计价依据，结合标准化设计，通过对油气田建设设计、概预算、结算各个环节的众多数据进行分类标准化处理，形成通用、相对稳定的单项（单位）工程标准化计价指标体系［6］。

统一化造价的运用取代了以往依据图纸算量、查定额，取费，每个工程都要编制一份预算书的作法，大大降低了劳动强度，是造价管理领域的一项创新与突破。统一化造价在项目立项、方案审查、施工图预算、工程招投标、合同价款确定、工程量签认核实、工程验收、工程预付款拨付、结算等环节和过程中发挥了重要作用，是目前气田工程建设中最为便捷、准确、高效的一种管理模式。通过统一化造价可以实现快速、合理和有效控制工程造价的目标［7］。

2　新技术新工艺的应用

气田地面站场建设为实现标准化率的不断提高，必须引进新工艺、新技术，不断提高地面技术水平，优化简化地面站场工艺流程。因此，川西气田在推进标准化建设进程中为实现高标准化率，开展了带液计量、无人值守水套炉、井下节流等新工艺技术的试验及推广应用研究。

2.1带液计量

在对各种类型流量计原理了解及苏里格气田带液计量应用试验开展调研的基础上，2012年在川西气田X-1井等气井进行带液计量工艺试验并取得成功，实现了计量数据结果的无线远传。2013年，根据现场试验结果对带液计量设备进行了优化定型，在X-2井、X-3井等产能建设项目中开展了带液计量工艺的推广应用，效果较好，做到了气液不分离即可在井口有效计量，站场工艺流程简化了分离器，节省了占地面积。

2.2无人值守水套炉

2013年，在Y-1井站无人值守水套炉试验的基础上，根据试验结论对原有设备进行优化升级，并在Y-2井站开展了无人值守水套炉的现场试验。试验中实现了通过气动温度控制器设定被加热水浴温度的控制目标值，根据设定的控制目标值自动调节燃气量，使得炉内水温稳定，燃烧器母火熄灭后，可自动切断燃烧器气源，避免发生事故，确保安全。同时，当系统出现故障时，通过调节功能阀门切换到人工运作方式，确保连续生产，真正实现了无人值守。

2.3井下节流

从2006年开始，川西气田就引进井下节流工艺进行了现场实验，2009年开展了节流器优选及工艺优化工作，到2012年就自主研发出了长度短（480 mm，市面产品长于540 mm）、外径小（57 mm）、承压能力强（最高50 MPa）、打捞可靠性高的节流器，解决了川西气田定向井下入难等问题，打开了井下节流推广应用的局面。截至目前已实施60余口井的节流，其中自主研发井下节流器试验8井次，成功率为100%。

基于以上新工艺新技术的应用研究，可将井下节流与带液计量结合应用于单井站场，以有效简化地面站场流程，去除水套炉、分离器、污水罐等主体设备，实现站场“零”主体设备，减少占地约1 267 m2（图2）。