某区块地面系统建设优化节能方法研究

王博（大庆油田有限责任公司第一采油厂）

2022年开发安排某区块进行产能建设，涉及转油站3座，均运行30 a以上，站内设备腐蚀老化严重，能耗浪费情况十分突出。为此，规划通过产能建设，总体优化地面系统建设布局[1]，停运老站，集中建设新站，达到节能、降耗、减员的目的。

1 已建站场能力核实

3座转油站站内均采用“三合一”处理工艺，掺水、热洗流程分开[2]，产能建设后，1#转油站管辖油井220口，计量间13座，2#转油站管辖油井207口，计量间13座，3#转油站管辖油井76口，计量间7座。按照凝固点进站[3]，掺水出站温度55℃，应用PIPEPHASE软件计算油井平均单井掺水量为0.5 m3/h。此次水驱基建井及聚驱新井的热洗周期60 d，热洗强度20 m3/h，已建老井热洗周期90 d[4]，热洗强度15 m3/h。产能建设后3座转油站能力核实情况见表1。

从表1可知，1#转油站热洗泵、掺水热洗加热炉能力不足，三合一气液分离处理能力自2024年开始，1台检修时将超负荷运行。2#转油站外输泵、热洗泵、掺水热洗加热炉能力不足，在1台三合一检修时，三合一气液分离处理能力自2024年开始将超负荷运行。3#转油站已建设能力均满足要求，但负荷率过低，优化调整空间大[5]。

2 建设现状及存在问题

3座转油站处理后含水油均输往某联合站。1#转油站建于1990年，目前运行32 a，站内加药装置、仪表、电气设施老化、掺水热洗阀组管道穿孔、热洗及加药管网结垢严重，三合一内部伴热管线穿孔等。2#转油站、3#转油站站均建于1991年，目前运行31 a，站内容器、加热炉、变压器等主要工艺设备和工艺管网及阀门均老化严重，主要表现为三合一、除油器内部构件腐蚀变形，加热炉火管鼓包、开裂多次，燃烧器熄火频繁、不易点火[6]，掺水热洗阀组穿孔、热洗及加药管网结垢严重、工艺阀门关闭不严，仪表和电气设备老化数据传输丢失或不显示，3#转油站还存在无消防回车场，油、水泵房窗户不符合防爆要求等问题。

3 站场优化合并方案

3.1 优化合并的提出

根据表1的能力核实预测，1#、2#转油站能力不足，需要进行扩改建，3#转油站剩余能力过大，且存在站场老化严重的问题，本着提质增效的原则，规划将3座站优化合并为1座。

表1 产能建设后3座转油站能力核实情况Tab.1 Capacity verification of three oil transfer stations after capacity construction

3.2 合并站址的选择

从3座转油站的区域分布、集输方向看，合并位置优先选择某联合站站内或其周边，一是与联合站合并建设，减少管理点、实现集中监控，方便管理。某联合站站内平面布局紧凑，在符合相关规范的安全距离要求下[7]，脱水站内没有空间能够布置合并新站的容器、加热炉等主要设备。二是在周边建设，各转油站来油气管道共计17条之多，东侧紧邻南北向井排路；联合站南侧距围墙50 m处有12口油水井集中分布，同时围墙与油水井之间，与围墙平行铺设有35 kV变电站的6条6 kV电力出线转油站等外输油、气管道；联合站北侧分布油水井11口，距离围墙仅仅满足安全距离要求。联合站西侧，在躲避开油水井安全距离后，西侧北部和南部均有小部分空间可以考虑为本次合建站所用。因此，选择西侧北部为此次合建站位置。新建站位置示意图见图1。

图1 新建站位置示意图Fig.1 Location of new station

3.3 站场合并建设思路

为减少站间管道调整，规划3座转油站取消后，在原站址位置新建阀组间，阀组间接收各计量间来液，汇集后混输至合并站场，同时接收合并站场提供的掺水、热洗，在阀组间内分配至各计量间[8]。因此需新建1#、2#、3#阀组间至合建站的集油、掺水和热洗管道。合并站设计规模上，考虑接收3座站所辖单井全部来液，采用合建站集中供水方式，满足3座站所辖全部油井的掺水、热洗。

新建站与某联合站合并建设后，拆除部分围墙，形成一个具备采出液气液分离和提供掺水、热洗功能的联合站。合并新建站在设备配置选择方面，首先充分考虑利用联合站已建设施。

一是新建站与某联合站统一集中监控，不再单独建设控制系统上传至作业区管理中心，仅设机柜间，将新建站生产数据接入某联合站已建中控室[9]。

二是经核实，已建采暖系统能力满足新建站的工艺伴热需求，新建站采暖系统依托联合站已建采暖系统，不再单独设置采暖炉。

三是新建站事故流程依托联合站脱水部分已建事故罐[10]，不再单独设置事故排污池。

其次是能力配置上，鉴于新建站的中心位置，分离设备能力适当预留，为后续站场合并创造条件。改造措施及效果统计见表2。

表2 改造措施及效果统计Tab.2 Statistics of transformation measures and effects

3.4 经济效益

在降投资方面，优化合并总计可减少投资为3 445.5万元。在降成本方面，预计年节约天然气消耗49.84×104m3，节电194.35×104kWh，节约运行成本573.5万元。

4 结论

通过分析可以得出以下结论：一是集输系统改造应与开发预测充分结合，合理分析已建站场能力，在满足开发要求的基础上，优化建设方案。二是改造过程中应充分调研区域建设情况，综合分析区域内站场负荷，采取区域优化简化的方式，少建站，建大站；三是在改造思路确定后，应充分结合已建设备设施，依托已建设备剩余能力，避免投资浪费；四是改造方案中应根据数字化建设规定，完善站场数字化建设点位。

该区块通过以上区域优化简化措施，在有效的完成了地面站场改造的前提下，节省了大量投资，节约了生产运行成本，减少了岗位员工的劳动强度。