优化调整老油田联合站改造水平

优化调整老油田联合站改造水平

常浩

关键词:老油田；改造；优化简化；工程；高能耗

已有30多年开发历史的油田老区建有联合站1座、接转站5座、计量间58座、集油干线4条、支干线57条、开发井943口，其中，采油井为696口，注水井为247口，年产油为37.5×104t，年产液为490.1×104t，综合含水为92.3%，年产气标准体积Vn为3800×104m3，气油比为101m3/t。站外采用三级布站，支干线和部分油井采用三管热水伴随流程；站内采用开式集输流程。油田老区处于高含水期开发阶段，地面工程出现诸多问题，已建设施老化、负荷失衡、能耗增高、隐患增多、成本增加，油田开发已步入调整改造时期。如何降低油田地面工程改造投资、挖掘生产潜力、降低生产能耗、实现低成本战略，成为油田实现可持续发展急需解决的一个难题。

1、优化简化、标准化设计技术路线

老油田改造的目的是节能降耗、安全环保，核心内容是优化布局、简化流程、提高自动化控制和管理水平，采用的主要技术措施包括取消低效中间站场；采用单管不加热集输流程；通过提高自控水平建设数字化油田；实施标准化设计等。

1.1优化站内平面、简化站内流程

所有站场均在原站内建设，不需新征地。站内平面布置利用空地和可拆迁的建构筑物，在设计过程中，充分考虑防火间距、流程走向、施工顺序、新老系统衔接、安全动火等难题，满足边拆除、边建设、边投产的要求，最大限度利用了站内设施和切换空地，保证了施工和生产安全。改造后，各系统负荷率大大提高，设计规模满足开发需要，并为后扩建留有余地。在联合站内，充分利用空地建设集油设备、大罐抽气和中控室。2座接转站建设顺序是将罐区拆除，利用临时罐保生产，在拆除的罐区位置建油气分离装置和泵房，新设施投产后，老设施全部拆除。改造后，接转站采用一段密闭集输技术，系统平稳运行，气液分输，液相加热、输往联合站，气相进伴生气系统。主要设备为“三合一”装置，外输泵通过变频装置与“三合一”液位联锁，实现连密闭输油，大大降低了油气损耗和用电量。联合脱水一段为三相分离器，二段为现有大罐沉降流，大罐抽气系统实现原油密闭处理。

1.2高度集成，实现数字化管理

油田自控系统由中心控制室、联合站、1＃和5＃接转站控制系统、29座计量间监控终端和井口RTU（远程终端单元）及传输网络组成，实现集中控制，采用SCADA（数据采集及监控）系统操作方式提升了自动化管理水平。中心控制室系统作为监控中心接收计量间及井口RTU信号和各站控系统信号，将有关信息传送给厂调度中心，接收厂调度中心信号控制计量间RTU进行倒井。联合站、1＃和5＃接转站分别设有站控系统，负责站内工艺过程的监控管理，同时向中心控制室及厂部调度中心上传工艺参数信号。在计量间内设有RTU，控制多通阀倒井、液晶显示，并使工艺参数信号无线传输至中心控制室。在功图量油井口设有RTU，把井口参数信号（包括井口压力、产液量等）加密打包后无线传输至中心控制室。各站控系统和计量间、井口终端均可与中心控制室及厂部调度中心进行信息交换。数据采集监控系统分为两层网络结构，即现场控制网和数据传输网。联合站与1＃接转站、5＃接转站、调度中心采用光纤通讯；计量间、单井功图量油与联合站通讯采用GPRS（通用分组无线服务技术）通讯方式。

1.3完善电力系统建设

通过升级改造变电所、完善供电网络，确保供电安全、可靠、经济。在变电所的升级改造中，微变电站、有载调压、小电流接地选线、六氟化硫断路器、高压无功补偿装置等新技术的应用，极大地减少了维护工作量，杜绝了安全隐患，节约了电能，提高了供电质量、供电水平。在10kV线路改中，通过调整部分高低压线路，广泛应用电容补偿技术，实施节能变压器技术，更换淘汰非节能型变压器，变压器低压侧采用低压无功动态补偿节电装置等措施，使油田供电线路供电质量有较大提高，电能损耗大幅度降低，各项指标达到较高水平，满足标准化线路要求。

1.4打造标准化设计工程

通过设计定型图、通用图，划分站场模块、筛选和定型高效设备以及统一辅助配套等措施，对工程全面实施标准化设计。针对油水井场、集油间、配水间等小型站场，由于其工艺相对简单、建设规模稳定、站场布局相对固定，通过平面布置定型、工艺流程通用、工艺安装固化、管阀配件统一、辅助工程配套等一系列措施，使其实现站场整体化定型设计。采油井口全部采用统一的冷输井口；计量间采用标准化设计的单十五通阀和双十五通阀；配水间采用七井式和十四井式安装模式；柱上变压器台安装、井场配电、防静电接地安装采用图集。接转站设计平面布局注重功能区合一，流程通用、简化，处理设备高效、节能，通过定型平面、通用流程、固化单体安装及辅助工程等措施实现系列站场共性化设计。根据流程和功能进行模块分解，形成通用性、互换性强的模块系列，模块功能独立、构成完全，每一模块单体由直接相关设备、配管、基础、仪表、防腐等内容组成。标准化设计力求通过建筑结构及装修标准一致、仪表控制点设置一致、道路建设标准一致、站场采暖通风一致、通信装置配备标准一致、消防设施配备标准一致、给排水及处理方式一致、防腐保温一致等，实现公用及辅助专业建设标准统一化。

2、优化简化效果

通过优化简化、标准化设计，减少了地面设施、降低了工程投资和运行费用、创新了管理模式、确保了油田安全环保低能耗生产。

2.1减少地面设施

通过优化布局、简化流程，大幅度减少了地面设施。油田老区集输系统改造前后对比。

2.2标准化设计加快了工程建设

由于采用标准化设计，形成并应用了4种类型冷输井口、2种形式多通阀计量间和2种形式的配水间，共8套标准化定型图纸，复用已形成定型图和通用图以及单元模块，设计周期同比缩短了30.9%，建设周期缩短了11%。

2.3节能效果显著

集输系统全面实施不加热输送和油气密闭集输处理，节省了油气集输自耗气，降低了单位能耗，提高了资源利用率，达到了节能型和安全型生产油田。

3、结语

油田通过采用优化简化技术和标准化设计，使油田地面建设得到进一步简化，设计上突破了常规的集输工艺，采用多项国内先进的新技术、新设备，使整个地面工程达到国内先进水平。油田的成功改造为其他老油田的改造提供了宝贵的经验和模式，具有重要的意义。不加热集输流程是油田建设降低工程投资、节能降耗的最有力措施，通过对油田老区单井数据分析，有些井产液、含水不具备理论不加热输送条件。油田的油品性质差别不大，因此，有必要在其他采油厂进行不加热输送试验，以寻找不加热输送的边界条件。

参考文献

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

[2]冯叔初,郭揆常,王学敏.油气集输.山东东营:石油大学出版社,2002.