延安气田地面集输工程井口撬装化建设的研究

延安气田地面集输工程井口撬装化建设的研究

马军伟

陕西化建工程有限责任公司陕西杨陵712100

摘要：延长延安气田分布区域广地形高低起伏，施工条件差，施工周期长，井口设备撬块化有保证工程质量、施工周期短、控制进度、低风险、低成本、可重复利用、灵活搬运、安装简单等优点。本文分析探讨了撬块化建设用于延长气田地面工程的可行性，并给出相应的撬装化方案，并结合延气2-延128-延145井区95口边缘井试采项目的施工经验。认为气田开发井场设备实现撬装化建设是发展趋势，也为相关的气田地面集输工程撬装工程项目提供参考。

关键词：气田地面集输工程；井口设备；撬装化；采气树

1延长气田地面工程概况

延长气田地面工程项目包括井场、地面集输管道、集气站、天然气净化厂、污水处理厂等组成。其中井口装置，功能独立，结构较小，容易实现模块化、撬装化安装。在井口实现撬装化可以改善施工条件、提高施工效率、实现工厂化生产、降低施工成本，同时可以为建设单位节省成本，实现灵活搬运，实现快速化建设。

2气田地面集输工程撬装化

2.1撬装化定义

撬装化是指在一个结构框架内具有一定功能的设备组合。本文指依据气田井口类型，将不同的井口装置预制成撬，然后撬体运输到施工现场，现场完成撬体接口连接。撬装化是标准化设计、模块化建设、规模化采购和标准化预算的统一和升华。

2.2气田地面集输工程撬装化的优势

延长气田地面集输工程撬装化的优势主要体现在以下方面。

2.2.1保证工程建设质量

撬装装置在制造厂内完成预制，制造厂设施先进、工人技术水平高、管理规范，避免野外恶劣条件的影响，产品加工精度高，保证质量。

2.2.2有效控制项目进度

撬块的工厂预制与现场基础施工同步作业，缩短组装、施工工期；可根据项目进度调节人力、预制设备，实现对项目进度的有效控制。

2.2.3降低工程项目成本

撬装建设减少了对施工现场劳动力的需求，降低了对现场临时设施、施工器械等投资，极大降低了项目成本。

2.2.4提高安全性

由于井口为高压（井口采气树压力一般为25MPa、35MPa、70MPa）、可燃性天然气，井口动火非常危险，需要进行可燃性气体检测，施工时需要按照动火程序办理相关手续，并需要建设专人进行安全监护。

2.2.5可以重复利用，便捷化搬运

延安气田为致密岩性气藏，单砂体面积小，储层之间联通性极差，地形情况复查，非均质性强，有效储层难以预测，具有“低孔、低渗、低产、低丰度”的特点。气田开发时为衰竭式开采，随着开发时间的延长，井口压力降逐渐降低，部分井口开采两、三年就会衰竭，井口没有气后对井口进行关闭，撬装化可以实现整体搬运，在下一个井口继续使用。

3气田地面集输工程撬装化方案

根据延长气田地面集输工程井口压力不同等特点，将井场进行了分类。

以延气2-延128-延145井区95口边缘井试采项目分为中压井口PN63、DN40井口（＜2万方天），中压PN63、DN50井口（≥2万方天），新建高压PN260、DN40井口，新建高压集输PN260、DN40井口。每个井场根据天然气成分不同设计参数及设备状况，可以选用不同尺寸的撬装尺寸，底座尺寸可以设置为7.2mx2.4m，12m×2.4m，17.5m×2.8m，此类尺寸根据运输车型及运输路况进行选用。

因为井口集输工艺不同（低压集输工艺、中压集输工艺、高压集输工艺）、输气量的不同（日产2万方以上、日产2万方以下）、天然气成分不同（含硫化氢、不含硫化氢、含水量大、含水量小），可细分七八种，但在同一个井场为了统一材料设备采购及净化厂进气工艺，会选用同一种集输工艺，为撬装化提供条件。

3.1井口设备组成

以延气2-延128-延145井区95口边缘井试采项目为例，本项目采用中压集输工艺，其中高压井口15口，中压PN63、DN40井口67口，中压PN63、DN50井口，共4口，PN100、DN40井口，共计8口，PN260、DN40井口共计1口（延128井区3#集气站所辖延150井）。

井口设备由采气树气出气管道连接DN40/DN50节流阀组、现场压力表、远传压力表、DN40紧急切断阀、过滤器阀组、流量计量阀组组成及注醇管道及阀组组成。

3.2井口设备撬装化

3.2.1井口撬装化工艺流程

井口工艺一般为，井口采气树出气管道经过压力测试远传至井口紧急切断阀阀模块至切断阀后温度显示远传，经过过滤进行流量计量至地面集输管道；经过撬装化研究，可以把注醇、压力测试、井口紧急切断模块、温度就地显示及远传模块、过滤设备、计量模块、供电接线模块进行撬装化。

3.2.2井口撬装实施措施

经过对工艺研究及现场运输条件限制，把输气管道、温度测试模块、紧急切断装置、压力测试模块、过滤排液模块、计量模块通过优化设计，井口注醇管道集成到2.4x7箱型钢板底座上，管道支架、静电跨界、供电盘柜等附属设施均提前安装集成撬化，撬化后运至井场，地面进行简单的处理即可就位，进气管道、注醇管道与采气树连接，出井场管道与集输管道连接，电气、通信连接后即可使用。

4实现气田开发撬装化措施

4.1建立通用模块，增加复用率。

设计时，在不同的撬装类型中提取功能相同模块，重复使用。设计时紧急切断阀、节流阀、闸阀、自力式排液设备规格型号建议统一，实现井场设备互换性、统一性、方便采购，实现规模化采购，便于集成、撬装。

4.2提高撬装化预制能力

建立撬装实验基地，强化对撬装生产技术的探究；形成完整详实的撬装生产程序，引入平行作业，各专业组装交叉进行；优化、固定供货厂家，形成长期、稳定的供货机制；固定预制工厂，并建立备用厂家，以满足工期紧、重复率低的撬装生产。

4.3精确分析天然气成分，在初步设计阶段运用标准化设计，井口设备尽量实现统一化。

在天然气开发初期分析天然气成分、确定天然气配气产量，确定设备、管道选型，尽量进行标准化设计，使撬装化精确匹配。

5结论

气田地面工程撬装化是对气田地面工程标准化的深化，本文结合延气2-延128-延145井区地面集输工程施工现状，探讨了撬装化设施建设在该地区的适用性。通过研究撬装化建设存在的优点及缺陷，并给出针对性的优化建议，本文认为随着延长气田地面的进一步开发，撬装化建设是必然趋势，由于气田地面集输工程制约因素主要有工作区域面积广、钻井压裂时间长较长、从井口交出到投气之间时间紧等特点，井口设备管线的撬装化可以解决以上问题，实现工厂化预制组装，在气田开发过程中可以大大缩短建设周期，节约成本实现便捷化搬运，快速化组装，适应边缘井开发；另一方面随着井口气量减少、衰竭可以快速拆除运至下一个井口。

参考文献：

[1]侯国忠，张恺.撬装化设计在海外工程的应用[J].化学工程与装备，2015（8）：135-141

[2]延气2-延128-延145井区95口边缘井井口典型工艺流程图[J].中石化石油工程设计有限公司