油氣田地面工程技術(shù)水平評價及對策

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摘要：為客觀評價油氣田地面工程技術(shù)與管理水平，實現(xiàn)內(nèi)外對標，促進油氣田提質(zhì)增效，構(gòu)建了一套目標明確、內(nèi)容全面、指標先進、時效性強的科學(xué)評價體系。利用該體系進行了內(nèi)外對標，評價了中國石油公司油氣田地面工程技術(shù)水平，找到了差距，并提出了相應(yīng)對策，即提升標準化設(shè)計水平；優(yōu)化簡化地面系統(tǒng)工藝流程，提高系統(tǒng)負荷率；實施管道和站場完整性管理，提升風(fēng)險防控能力，降低失效率；開展以油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為代表的智能油氣田建設(shè)等。措施目標的提出對于油氣田應(yīng)對新挑戰(zhàn)、提質(zhì)增效具有重要意義。

關(guān)鍵詞：油氣田地面工程；技術(shù)水平；經(jīng)濟指標體系；評價；對策

當前，油氣行業(yè)正面臨低油價、資源劣質(zhì)化、環(huán)保安全要求日益提高等嚴峻挑戰(zhàn)，控投降本、提升效益的任務(wù)十分艱巨。因此，建立一套比較科學(xué)的評價體系，實現(xiàn)對地面工程技術(shù)和管理水平、投資和運行效果的客觀評價，利用指標體系進行內(nèi)外對標，以找差距、提措施、補短板、提效率，對于油氣田提質(zhì)增效具有重要意義。

1技術(shù)經(jīng)濟指標體系的構(gòu)建

1992年和1999年中國石油前后兩次頒布油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟指標，有力支持了年度計劃編制、五年規(guī)劃編制、設(shè)計審查和對標等技術(shù)經(jīng)濟活動。近年來，油氣藏類型多樣化，采出程度持續(xù)升高，新開發(fā)方式不斷出現(xiàn)，急需建立一套覆蓋面更廣、更加符合實際的技術(shù)經(jīng)濟指標體系，作為衡量地面建設(shè)、生產(chǎn)及管理水平的標尺。在中國石油勘探與生產(chǎn)分公司組織和各油氣田支持下，中國石油規(guī)劃總院項目組通過劃分油氣田類型、構(gòu)建油氣田地面技術(shù)經(jīng)濟指標體系、確定指標的一般值和先進值等階段工作，構(gòu)建了新的指標體系。1.1劃分油氣田類型。綜合考慮油氣藏特性、開發(fā)方式、地面工藝模式和建設(shè)環(huán)境等主要因素，將油田劃分為7種類型：高含水整裝油田、低產(chǎn)低滲油田、分散小斷塊油田、沙漠油田、熱采稠油油田、三采（聚驅(qū)）油田、灘海油田；將氣田劃分為6種類型：常規(guī)氣田、酸性氣田（含H2S氣田和含CO2氣田）、凝析氣田、致密氣田、頁巖氣田、煤層氣田。針對不同類型油氣田，從含義、特點和工藝模式等方面進行了界定。1.2構(gòu)建油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟指標體系。建立了包含15套技術(shù)經(jīng)濟指標的體系框架（圖1），其中股份公司總體水平的分體系2套，不同類型油氣田分體系13套。篩選68項核心指標，其中油田指標45項、氣田指標23項，并規(guī)范了各指標的定義[1]及計算公式[2]。1.3確定技術(shù)經(jīng)濟指標的一般值和先進值采集了16家油氣田公司的281個油氣田區(qū)塊、16.4萬項數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)分析和數(shù)理統(tǒng)計方法，確定并驗證了技術(shù)經(jīng)濟指標的一般值和先進值。一般值代表股份公司平均水平或大部分油田所處的水平，先進值代表股份公司先進水平，同時考慮標準規(guī)范的要求以及未來的發(fā)展趨勢。以此為基礎(chǔ)形成并的《油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟指標手冊》已經(jīng)成為油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟水平對標準則。其具有四個顯著特點：（1）目標明確?？刂乒こ掏顿Y、降低運行成本、確保安全環(huán)保。（2）內(nèi)容全面。覆蓋地面工程建設(shè)和運行全生命周期，包括各種油氣田類型，針對油氣水三大系統(tǒng)；全面反映運行效率[3]、產(chǎn)品收率、物料消耗、建設(shè)投資、操作成本等因素。（3）指標先進。通過規(guī)范指標定義、統(tǒng)一對比口徑，依據(jù)客觀規(guī)律確定了指標的一般值和先進值，顯著提高了適用性。（4）時效性強。反映了開發(fā)對象和開發(fā)方式變化、安全環(huán)保節(jié)能新政策對地面系統(tǒng)的新要求，指標值更貼近實際。

2油氣田地面工程技術(shù)水平評價

中國石油公司歷來重視對標工作，2019年依據(jù)《油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟指標手冊》（2018版）開展了第四輪次對標?？v向上開展了中國石油5年歷史數(shù)據(jù)對標（2014—2018年），橫向上開展了中國石油內(nèi)部16家油氣田公司對標。通過前期和建設(shè)管理、油田生產(chǎn)運行管理、氣田生產(chǎn)運行管理等3個方面的45項指標對標，綜合評價了中國石油油氣田地面工程技術(shù)水平。2.1原油和天然氣商品率穩(wěn)中有升。2014—2018年，原油商品率上升了近1個百分點，相當于年增產(chǎn)原油100×104t。天然氣商品率穩(wěn)中有升，2018年為96.5%。通過在油田推廣集輸密閉流程改造、不加熱集油、伴生氣回收、以氣代油等措施，在氣田推廣電驅(qū)增壓、井下節(jié)流、減少放空等措施，有效控制了生產(chǎn)自耗和損耗。2.2單位生產(chǎn)綜合能耗總體穩(wěn)定油田單位生產(chǎn)綜合能耗總體穩(wěn)定在每噸150kg標煤左右，氣田單位生產(chǎn)綜合能耗總體呈下降趨勢。在含水不斷升高、產(chǎn)液量不斷增加、油藏品質(zhì)變差的不利條件下，通過推廣高效設(shè)備、提高系統(tǒng)效率和優(yōu)化生產(chǎn)運行等措施，保持了單耗基本穩(wěn)定。2.3注水水質(zhì)達標率整體較高。近幾年加強油田注水管理效果顯著，井口水質(zhì)達標率達到85%以上。但是部分油田二次污染嚴重，應(yīng)加強注水站加藥殺菌和管道清洗工作。2.4站場及裝置負荷率有待提高。站場及裝置負荷率總體在60%~70%。部分油氣田新區(qū)產(chǎn)能到位率低、老區(qū)產(chǎn)量遞減導(dǎo)致系統(tǒng)不均衡是負荷率低的主要原因。2.5密閉率、原穩(wěn)率和伴生氣處理率偏低。集輸密閉率不斷提升，2018年為77%。原油穩(wěn)定率近兩年呈下降趨勢，2018年為42.6%。伴生氣處理率逐年上升，2018年為87%。導(dǎo)致油氣損耗大、資源利用率低。2.6管道失效率較高。由于相當部分管道使用年限長、腐蝕老化比較嚴重，公司年油氣管道失效上萬次，給安全環(huán)保綠色生產(chǎn)帶來巨大壓力。2.7數(shù)字化覆蓋率仍有較大提升潛力。當前，國內(nèi)外石油公司都在努力實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。中國石油油氣田數(shù)字化覆蓋率逐年上升，2018年井場、站場數(shù)字化覆蓋率分別達到52%和46%，但仍有較大提升潛力。

3油氣田地面工程技術(shù)水平提升對策

中國石油通過對標評價了地面工程技術(shù)水平現(xiàn)狀，找到了短板，發(fā)現(xiàn)了問題，提出了如下對策。3.1提升標準化設(shè)計水平，實現(xiàn)新油氣田效益建產(chǎn)。深化地上地下一體化優(yōu)化，確定合理建設(shè)規(guī)模。依托已建系統(tǒng)能力，通過優(yōu)化布局、系統(tǒng)挖潛，合理控制新建規(guī)模。推廣軟件量油、單管不加熱密閉集油、稠油熱采能量利用及高溫密閉脫水、減氧空氣注入、大型天然氣輕烴深度回收工藝、穩(wěn)流配水、一體化集成等共四大類20項成熟適用的先進地面工程技術(shù)，提高設(shè)計水平。全面提升現(xiàn)有定型圖，適應(yīng)模塊化建站要求。盡快編制完善頁巖氣、儲氣庫和致密油標準化設(shè)計定型圖，以縮短工期、提高效率、降低投資。此外，努力推進標準化施工和智慧化工地建設(shè)，提高工程建設(shè)質(zhì)量和效率。3.2提高系統(tǒng)負荷率，保障老油氣田有效穩(wěn)產(chǎn)。深入推進老油氣田地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化。加大“關(guān)停并轉(zhuǎn)減”力度，打破廠礦界限，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化地面系統(tǒng)總體布局，實現(xiàn)瘦身升級。深化應(yīng)用不加熱集油、軟件量油等成熟適用技術(shù)，簡化工藝流程，實施流程再造。“十三五”期間，華北油田實施了冀中地區(qū)地面系統(tǒng)整合再造工程，聯(lián)合站由23座減少為5座，負荷率提高37個百分點，每年降低運行成本2.72億元，降幅達10%。積極落實油氣產(chǎn)品增值工程。通過因地制宜實施密閉集輸和原油穩(wěn)定，減少損耗，提高資源利用率，提質(zhì)增效。利用CNG、LNG技術(shù)和天然氣發(fā)電等多種方式回收放空氣，減少污染?！笆濉逼陂g，新疆和長慶油田實施了原油穩(wěn)定和伴生氣回收工程，原穩(wěn)率分別提高了64和80個百分點，年增產(chǎn)液烴40×104t以上；長慶、塔里木、新疆油田實施天然氣乙烷回收工程，年將增產(chǎn)液烴285×104t。3.3大力實施完整性管理，促進安全環(huán)保綠色生產(chǎn)。目前已經(jīng)全面搭建了完整性管理技術(shù)框架，編制完成了管道和站場完整性管理手冊，完善了標準體系，開展了“雙高”管道篩查及治理，試點工程順利推進，科研工作取得了關(guān)鍵性進展，持續(xù)提升了風(fēng)險防控能力，降低了失效率。下一步將重點加強“雙高”管道治理，搭建完整性管理平臺，全面開展失效識別與分析，努力攻克內(nèi)腐蝕直接評價（ICDA）。3.4積極融合最新信息技術(shù)，開展智能油氣田建設(shè)。全面實施以油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息系統(tǒng)建設(shè)。重點在東部老油田有序開展以“全面感知、自動操控、預(yù)測預(yù)警、智能決策”為主要特征的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，達到數(shù)字化全覆蓋，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、數(shù)字化辦公、智能化決策、完整性管理、一體化運營。在物聯(lián)網(wǎng)自動采集海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，大膽探索人工智能新技術(shù)在油氣田地面的應(yīng)用。在生產(chǎn)運行優(yōu)化方面，要實現(xiàn)油氣井生產(chǎn)工況監(jiān)測預(yù)警及智能計量、生產(chǎn)運行優(yōu)化、系統(tǒng)整體優(yōu)化、達標排放在線監(jiān)測與智能預(yù)警、智能能源管控。在資產(chǎn)管理方面，要實現(xiàn)管道腐蝕智能預(yù)測、站場安全智能分析及預(yù)警、機器人和無人機巡線巡檢、設(shè)備健康管理。在智能決策方面，要實現(xiàn)地上地下一體化協(xié)同優(yōu)化、計劃調(diào)度執(zhí)行一體化協(xié)同優(yōu)化、生產(chǎn)經(jīng)營一體化協(xié)同優(yōu)化。

4結(jié)束語

油氣田地面工程是控制投資、降低成本的重要源頭，是提高開發(fā)效益的重要手段，是安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保的主要載體，也是優(yōu)化管理、提質(zhì)增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。油氣田地面工程技術(shù)水平的高低直接對開發(fā)效益產(chǎn)生重大影響。應(yīng)不斷完善評價體系，在對標管理中充分發(fā)揮評價指標體系的作用，大力實施技術(shù)和管理創(chuàng)新，不斷提升油氣田地面系統(tǒng)技術(shù)水平，促進和保障油氣田高水平開發(fā)、高質(zhì)量發(fā)展。

作者:湯林 黃曉麗 徐英俊 單位:1.中國石油勘探與生產(chǎn)公司 2.中國石油規(guī)劃總院