壳牌对外合作区块开发管理经验浅析——以ZT项目为例

李旭成 曹 建 梁 静

1.中国石油西南油气田公司川西北气矿 2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

0 引言

2011年以来，我国油气需求量呈持续增长趋势，为满足攀升的能源需求，国内石油企业积极与国外石油公司开展油气开发合作[1]。2012年壳牌公司成为西南油气田公司ZT对外合作项目的作业者，对四川盆地ZT区块天然气进行合作开发。合作区块位于四川省绵阳、梓潼地区，主要发育裂缝—孔隙型砂岩储层，天然气总体表现为致密气特征。壳牌公司应用深盆气理论指导勘探部署，截至2015年12月，在该合作区块共完钻气井9口，完成6口气井的试采工作。按照PSC合同的详细规定和要求，合作区块采用了作业者壳牌的技术思路和方法，由合作双方（中石油和壳牌）共同开展了合同要求的钻完井、场站建设和初期试生产作业。其合作开发组织管理模式，场站标准化建设理念、气井开采工艺及管理模式与传统采气场站有一些异同。

1 人员组织及生产管理

在人力资源管理方面，壳牌公司在与西南油气田公司采取合作开发管理的模式，联合成立ZT合作项目部，实行三级管理，下设生产经营部经理、操作经理、现场工程师及巡检人员（图1）；生产经营部经理、现场工程师、巡检人员由壳牌员工担任，操作经理由中方员工担任。项目部就近设置前线指挥中心，现场工程师和巡检人员常驻进行管理[2]。

图1 ZT合作项目部人员组织管理一览图

在设备检维修方面，壳牌公司全部外委同一家单位，就近聘用中方现场操作员及监控员完成日常生产动态监控、巡管及临时任务，减少冗余部门和人员配置，实现管理效率的提升。

壳牌场站均采用无人值守模式，信息化程度较高。场站安全监控方面，重要设备设施均进行联锁组态，场站内安装有高清摄像头以及红外线感应探头，并聘请安保人员（外聘）对周界安防进行监控。在生产过程中，若现场出现问题，远程监控员第一时间报送至前线指挥中心；中心立即调动现场操作员进行现场调查，并尝试恢复；在必要情况下，再调动外委现场维修组，进行故障排除和问题纠正（图2）。

图2 ZT合作项目部生产管理流程图

早期建成的单井采气场站一般由两名操作员工进行值守，负责场站生产监控及设备设施的基础维保工作，作业区设中心站或维修班组对设备进行定期检维修，并分电气、机泵等实行专业化外委维保，维修效率较高，维护更为可靠，但人员配置较多，生产管理成本较高。对比发现，壳牌公司管理模式减少了管理的中间环节和人员配置，整个模式运行对巡检人员有较高要求，不仅需要掌握全面业务知识，完成故障现场的调查处理，还需监督外委人员维修作业。

对于场站工艺设计及施工方面，壳牌公司与川内企业基本一致，项目部委托工程设计，形成设计、施工图纸，再委托建设公司和监理公司完成场站建设。而对于变更管理，ZT合作区块作业者主要是通过专用的通讯平台，按照MOC变更管理程序，明确、严格、高效完成变更管理工作（图3）。

图3 变更管理程序示意图

2 开发生产特色

2.1 场站标准化建设

标准化设计有利于建立统一平台，实现资源共享，减少员工低水平、无意义劳动以及设计中常出现的缺、漏、错等质量事故。同时生产要素和工作流程更加容易固化和标准化，可以使得施工组织和过程监督更加规范[3]。对比壳牌公司与川内石油企业的传统场站设计理念差异，发现壳牌公司的相关设计有可供借鉴之处。

2.1.1 设备全橇装设计

壳牌公司在合作区块的采气场站建设采用统一构建模式，在完成气井生产潜力评估及设计后，从场站大小、井站设备、人员配置均采用统一标准。场站尽量采用全橇装化设备，以方便初期场建时搬运、安装及后续拆卸工作。站场主要电仪设备均集成在橇装房内，采用“即插即用”设计理念，强调设备运行安全性和可操作性，节约了安装时间及施工投入（表1）。该模式节约地面工艺设计时间以及设备的安装成本，缩短了设备采购以及井场建设周期。近年来川内部分新投产区块也实现了采气单井与集气站装置橇装化、模块化组装，进一步证明该模式值得推广和借鉴。

表1 电控设备橇装设计与传统安装施工投入对比表

2.1.2 管线架空设计

川内传统采气场站在设计站场工艺管线时，一般采用直埋设计[4]（图4），直埋铺设可节约站场空间及建设成本，但对后期管道维保、工艺流程改造及风险识别都造成了极大的困难。壳牌采气场站工艺集输管线、放空管线及排污管线均为明管铺设，部分管线进行架空设计（图5），有利于井站维护人员熟悉现场工艺流程；在工艺管道运行出现异常情况下，能第一时间排查处理；同时，架空管线可避免在低点形成积液，在管线失效时避免气体在地下聚集。但是，架空管线需额外增加管托支架，相应建设成本会有所增加。

图4 川内采气井站管线埋地图

图5 壳牌采气井站管线架空设计示意图

2.2 场站开发生产工艺

2.2.1 光套管采气工艺

与传统采气方式不同，壳牌公司在试采初期，对于地质条件较好的非含硫气井，在安全风险可控前提下，采用光套管方式开展试采，结合试采效果，再决定是否下入油管，该工艺理念在国内文献中鲜有报道。分析发现，减少油管下入，可节省前期投入成本，缩短建产周期，提高气井采速。但该工艺携液能力较差，易发生气井水淹和地层出砂，影响气井后期生产（表2）。

2.2.2 电热式水套炉加热工艺

传统水套炉加热装置一般利用气源燃烧加热，点火及开度控制相对复杂；且存在一定安全风险。壳牌公司推崇采用电加热式水套炉，可实现自动启停和温度精准控制，为场站自控精细化管理奠定了基础（表3）。

表2 油管生产和光套管生产工艺优缺点对比一览表

表3 天然气加热与电加热式水套炉现场运用优缺点对比表

2.2.3 天然气放空处理工艺

受地区和气质参数的影响，直接对放空天然气进行点火燃烧将可能存在燃烧不充分的情况。壳牌公司采气井站在天然气放空燃烧前采用油气水三相分离器再次分离，将分离后的稳定轻烃通过架空管线连接至放空火炬进行燃烧（图6），可避免放空中不稳定轻烃凝结对天然气放空燃烧造成的影响[5]。场站放空火炬采用长明火设计，火炬周边安装热辐射探头，意外熄灭可及时触发联锁报警，保证了放空天然气的充分燃烧。在放空火炬安全距离的设置上，壳牌公司因井制宜，根据放空气量统一折算热辐射值确定安全距离，该方法较为灵活，利于采气场站先期场建。

2.2.4 气田水存放

图6 壳牌公司放空管路示意图

川内采气站多采用污水池或卧式气田水罐对气田水进行存放，而壳牌公司则选用立式气田水罐进行处理存放，立式气田水罐及气田水装车橇区域周边砌有防漏防渗围墙，能最大限度预防气田水罐满罐或罐体本身泄露引起的气田水外流造成的环境污染[6]。但是，立式储罐受高度影响，需要专人进行操作，存在一定安全风险（图7）。

图7 立式及卧式污水储罐对比示意图

2.3 油气场站信息化自控管理

壳牌公司在数字化气田建设方面水平较高，井站均能实现稳定可靠的自动化操作。井站自动化控制操作完全依靠电力驱动，统一集成供电系统，根据不同场站的功能，独立设置联锁自控逻辑。

在数据传输线缆铺设方面，川内采气场站多采用管沟铺设和穿管铺设方式，该方式节约场站地面空间，场站目视化更为简洁，但增加了先期场建工作量；在数据传输出现故障或需更换数据传输流程时，将不便于后续维护工作；铺设在低洼处的线缆还易受到降雨、积水浸泡影响。壳牌场站采用线缆槽架空设计方式（图8），场站设备设施的信号线及供电线路在线缆槽中架空铺设，该铺设设计具有易检修、易更换的特点。“上盖下空”设计结构，不仅能有效防止太阳直射及地面潮气对线缆的影响，延缓线路老化；同时避免在下雨期间造成线缆槽内产生积水，引起漏电短路事故的发生（表5）。

图8 壳牌场站线缆槽铺设示意图

表5 川内井站与壳牌公司信息化管理对比表

3 结论及建议

1）壳牌公司在合作开发管理中减少井站管理中间环节，有利于提高事务处理效率；川内石油企业采气场站人员配置齐全，维保作业专业化，维护更为可靠。

2） 全橇装设计理念可加快气井建产步伐，缩短建产时间；管线架空、电加热式水套炉、天然气放空处理等工艺设计在现场运用中具有一定优点，可供参考借鉴。

3）数字信息化油气田的建设过程中，采用统一电力及动力控制系统可使运行更为稳定；运用线缆槽的铺设方式可提高线路的检修效率，延长线缆的使用寿命，建议推广运用。

[1]付峰, 王默琛. 我国石油企业与发达国家油气开发合作模式研究[J].中外能源, 2015, 20(03): 16-22.Fu Feng, Wang Mochen. A Study on the Modes of Cooperation between Developed Countries and Chinese Petroleum Enterprises[J]. China Foreigh Energy, 2015, 20(03): 16-22.

[2]俞浩杰.石油企业HSE管理文化建设[J].中外企业家,2013(27): 235.Yu Haojie. The HSE Management Culture Construction in Petroleum Enterprise[J]. Chinese and Foreign Entrepreneurs,2013(27): 235.

[3] 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.Tang Lin, Bai Xiaodong, Sun Tiemin. The Practice and Development of Standardization Design of Oil and Gas Field Surface Engineering[J]. Petroleum Planning & Engineering. 2009,20(2): 1-3.

[4] GB50251-2015, 输气管道工程设计规范[S].GB50251-2015, Gas pipeline engineering design specifications[S].

[5] 姚青. 放空火炬系统的安全设计[J].化工设计. 2000, 10(5):17-21.Yao Qing. The safety design of fl are torch system[J]. Chemical Engineering Design. 2000, 10(5): 17-21.

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