标准化设计在长庆油田规模化建设中的应用

夏 政，张箭啸，刘 沪

（1.西安长庆科技工程有限责任公司，陕西西安 710018；2.长庆油田公司工程造价管理部，陕西西安 710018）

标准化设计在长庆油田规模化建设中的应用

夏 政1，张箭啸1，刘 沪2

（1.西安长庆科技工程有限责任公司，陕西西安 710018；2.长庆油田公司工程造价管理部，陕西西安 710018）

长庆油田面对产能建设规模大、施工区域广、建设周期短的特点，在油气田产能建设中开展了标准化设计和标准化建设工作，取得了良好的效果。文章较详细地论述了定型工艺流程、统一站场平面、构建模块体系、开展模块化建设、推行规模化采购、创新造价管理模式等标准化工作内容。

油气田建设；标准化；设计；模块化

1 标准化设计的主要做法

1.1 定型工艺流程

依据油气田的地质条件、开发方式、采出物物性、地形条件等，在地面技术优化简化工作的基础上，结合建设现状和建设经验，明确了长庆油田地面建设模式和生产管理模式，确定了油田地面建设工艺流程。

1.1.1 油田地面建设模式

长庆油田主力开发储层为侏罗系和三叠系，属于低渗透储层，单井产量2～4 t/d，原油为轻质含蜡原油，凝固点20℃左右，富含伴生气，具有较好的流变特性，采出水矿化度很高。目前绝大部分采用丛式井注水开发、有杆泵采油。因此确定采用统一的地面建设模式即低渗透油田建设模式，采用 “单、短、小、简、串”的简化地面工艺。

油气集输采用丛式井组单管不加热集输、功图计量、定压集气、油气混输与分输相结合、二级布站、三相分离工艺；供、注水采用集中与分散供水相结合、精细过滤、密闭隔氧、集中增压、单干管小支线、稳流配水、活动洗井工艺；采出水处理采用一级沉降、一级混凝、一级过滤工艺；配套污油污水预处理和污泥浓缩脱水工艺。见图1。

1.1.2 生产管理模式

目前长庆油田按照流程确定管理单元，通过采用数字化管理手段，实现了流程化管理、数字化管理和扁平化管理。流程化管理是以站场及其所辖井组作为基本生产单元，实现 “站为中心，辐射到井”的流程管理；数字化管理是集成运用自控技术、通信技术、视频和数据智能分析技术，实现基本生产单元的 “多级监控、流程管理、同一平台、数据共享、智能分析、实时预警、精确定位、协同动作”；扁平化管理是取消井区、精干作业区、联合站与作业区合建、实行扁平化管理，形成厂、区、站三级管理模式。

1.2 统一站场平面

1.2.1 井场设计

重点从管理防护和环保两方面入手进行优化简化，推广大丛式井组 （群式井组）和电子巡井技术，优化井场平面，严格控制用地，简化井场设施，实现无人值守，不设巡井房，井场采用沙棘（油田）、沙柳 （气田）围护。

1.2.2 站场设计

部分设备露天设置。结合长庆油田的气候条件，采取了自限式电伴热保温和适宜的电机防护等级，增压点输油泵实现了露天布置，有利于紧凑布置工艺设备，节省了占地，减少了土建工程量，加快了建设进度。

集中控制和管理。取消分散的执勤岗，在控制室内集中监控，轮回巡检；将控制室、办公室、化验室和高低压配电间等公用设施联合布置，形成全站的控制管理中心区，并与生产区保持足够的安全距离。

优化平面。土地的利用系数平均为中型站场68%、大型站场73%。

在使用时考虑到地形限制、进出站流向、进站道路方向、盛行风向、建筑朝向等因素，站场平面可进行旋转、镜像翻转或局部调整。

1.2.3 合建站场的设计

站场平面设计充分考虑了多站联合建设的需要，统一了尺寸模数，可快速形成 “多站合建”、“井站合一”的合建站场。

单站平面充分考虑了多站合建时的协调性，道路、围墙、防火间距等均充分考虑了合建的需要，独立站场采用积木式拼接构成合建站场。

站场平面均采用近似黄金分割的矩形，统一基准尺寸模数，井场和小型站点为35 m，中型站场为54～60 m。

1.3 构建模块体系

标准化设计的难点在于站场规模系列多、工艺参数变化多、站场组合种类多，因而导致系统复杂、共性难体现、不方便规模应用。通过对场站进行模块分解、模块组合、模块定型等方面的工作，提高了设计对滚动调整变化的应变能力，其优点在于模块分解的独立性、模块组合的系统性和模块接口的标准化，解决了标准化站场规格过于繁杂、系统复杂的问题。

1.3.1 模块分解

打破传统的专业界限，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，构成完整。标准化场站分为工艺模块、建筑模块、数字化管理模块三大类。工艺模块是按工艺流程划分，每一模块单体由直接相关设备、配管、基础、仪表、防腐等内容构成；建筑模块是按使用功能进行划分，每一模块单体包括建筑和与之相关的暖通、照明设计等；数字化管理模块是按站场性质划分，包括站场的监测点设置、站控系统、通信设施等内容。

1.3.2 模块定型

应用统一配套标准，采用定型化设备和标准化配管，形成标准化的工艺模块。其特点是内部功能和布局定型，外部接口方位和方式固化。

在工艺设备定型方面，注重现场实践，选用安全、适用、经济、先进的工艺设备开展定型化工作。对于外购的设备如加热炉、输油泵、加药装置等设备，加强了设备优选和生产厂方的沟通，在技术规格书中明确了接口方位、尺寸规格和标准；对于容器、储罐等非标设备设计进行了全面修订，优化设备结构，规范外部接口，配套防腐保温，完善设备系列，形成定型图库。

在统一配管标准方面，配管标准全部统一到大外径系列和国标体系，同时编制标准化配管数据库，制订企业标准，统一配管材料选用，规范连接形式。

在设备定型、配管标准统一的基础上，应用三维配管设计软件，建立设备三维模型，进行三维工艺配管设计。三维设计实现了工艺管道碰撞检查，实现了管阀配件和焊口的精确表示，实现了工艺模块的精确定型。

1.3.3 模块组合

定型的模块单体以标准化的站场平面为模板和基础，在综合管网间进行定位拼接。

1.4 开展模块化建设

1.4.1 选择预制形式

采用 “橇装化、预制化和组装化”相结合的生产加工方式。 对于小型设备，采用橇装化设计，其结构紧凑、功能相对完整、现场拼接；对于工艺管汇，如进站区、总机关等重量轻、焊接点多、并列重复安装的设施，采用工厂预制；对于重量和体积较大、配管简单的设备，规范定型安装接口，进行现场组装。

1.4.2 确定预制模块

预制模块划分考虑整体性、经济性、方便性的需求。一是适应组对、拉运、吊装、现场焊接；二是以法兰和管件为界，不增加额外工作量；三是预留焊口施焊位置，便于焊接和探伤作业；四是易于变形控制。

1.4.3 开展模块预制

通过建立工厂化预制厂，设计科学合理的管道预制作业线，配置自动化程度和技术含量较高的坡口加工工作站和全自动焊接工作站，将以前管段坡口的加工由砂轮机打磨变为机械加工，将站内管阀配件的安装由手工焊接变为氩弧焊打底和全自动焊接，整个厂点实现了机械化、流水化作业。在预制工作中，从管段下料、坡口加工、管段组对、管道分层焊接、分片组装、整体组装、设备安装、现场安装等几个方面进行工序分解，每个作业人员负责其中的一道工序，并按照作业规范进行操作，从而提高了工序的作业质量。这样不仅提高了场站建设的整体功效和工程质量，还减少了高空作业和交叉作业，改扩建站减少了现场动火连头频率，井口安装实现了无动火安装，缩小了作业范围，降低了场站施工的安全风险。

1.5 推行规模化采购

1.5.1 建立采购数据库

通过市场调研，选择质量稳定、性能良好的设备和可靠的供货商，建立采购信息数据库。目前在长庆气田，定型设备及材料共13个大类、83个中类、1 235项，覆盖了气田标准化站场物资需求品种的98%；油田定型设备及材料17个大类、91个中类、1 486项，覆盖了油田标准化站场物资需求品种的93%。

1.5.2 优化采购流程

简化物资上报程序。设计部门直接提供标准化站场采购物资料单，基建工程部审查后，明确场站编号、到货地点和时间。

减少计划审批环节。物资采购管理部负责物资计划审批，其他部门和公司领导不再审批。

简化合同审批流程。除物资采购管理部、造价管理部、法律事务处、主管领导审批外，其他部门不再审批。

1.5.3 明确责任主体

按照梳理后的物资采购程序，重新划分了相关部门的责任，见表1。

1.5.4 实现规模化采购

每年十月份根据下一年度的产能建设工作量，对油气田常用的设备材料和标准化站场物资，按照技术要求合并采购计划，形成批量采购清单，经基建工程部审查后，物资采购管理部按70%进行规模化采购。

表1 规模化采购主要部门的责任

1.5.5 分类验收与结算

到达预制厂的物资由预制厂验收，物资采购管理部与供货单位结算；预制厂自行采购的零星材料，由项目组结算。

到达施工现场的物资由项目组验收，物资采购管理部与供货单位结算。

预制模块由接收单位验收，物资采购管理部内部结算，见表2。

表2 规模化采购的主要做法及综合效果

1.6 创新造价管理模式

1.6.1 标准化造价指标体系

标准化造价指标体系是依据公司审定发布的标准化设计文件，采用适用的定额计价取费标准，按照市场化运作机制，制订的一套单元化、模块化和产品化的造价指标体系，具有规范高效、公正透明、简捷适用的特点。其主要做法如下：

分类编制指标。对不同类型、不同专业标准化设计的工程项目，分类编制计价指标。

分区调整系数。结合油气田不同施工区域的计价依据，制订分类 （地区）调整系数。

静态指标、动态管理。根据工艺技术和市场变化情况适时进行修改完善，加强指标的静态编制与动态管理。

补充完善。长庆油田公司发布标准化造价主要指标，设计院、采油 （采气）厂自编补充指标，公司核准审批后发布，以适应差异化管理需要。

标准化造价指标替代了 “按图算量、按量套价”的传统造价模式，解决了概预算编制周期长、专业面广、计价依据多等实际难题。

1.6.2 标准化造价管理模式

标准化造价管理推行一体化管理，预算、合同、结算采用一套标准化造价指标。标准化设计预算既是投资控制的依据，也是招标依据和结算依据，是建设工程各方共同认定的产品价格，为工程招投标、签订工程合同和工程结算等建设环节的高效顺畅运行，奠定了重要的工作基础。标准化造价突出了工程计价源头预控制功能，投资控制方式从过去的 “事后算账”向 “事前控制”转变，对公司规范投资控制、推进市场化工作发挥了巨大的作用。

1.6.3 标准化造价管理模式特点

事前制订。标准化造价指标每年在3月份前发布，满足了建设项目开工前定价的需要。

事先有价。合同签订、预算编制等工作开展前就已明确工程价格，且严格执行。

标准统一。计价指标对各参建单位一视同仁，相同区域价格标准统一执行。

操作透明。价格指标全部公开发布。

简捷适用。标准化指标以单位工程和单项工程模块为计算单位，使用方便高效。

2 取得的主要成效

2.1 适应了大规模建设

按照5 000万t发展规划，长庆2008-2015年共规划新建原油产能3 170万t，天然气产能392亿m3，建设工作量巨大。通过开展标准化设计，实现了工程建设各环节的合理联接、配合与协调，简化了工作程序，加快了建设节奏，提高了建设质量，解决了制约大规模建设的瓶颈问题，有效控制了投资，体现了进度、质量、效益相统一的要求。

通过开展标准化设计，缩短了建设周期，使油井生产时率由25%提高至30%，气井生产时率由30%提高至50%；使工程质量合格率达到了100%；优良率由原85%提高到92%；经过统计，2007-2009年期间，标准化建设在设计优化、规模化采购、模块化施工、生产时率提高等方面累计节省了20多亿元投资。

2.2 提高了管理效率

通过推动标准化设计工作，改变了整个地面建设管理流程，缩短了管理链条，实现了由串行、不确定性到并行、确定性的改变，奠定了超前组织、平行作业的基础，提高了建设管理效率。

2.3 推动了技术进步

通过近几年的标准化设计实践，取得了推行标准化设计与工艺流程优化简化相互促进、推行标准化设计与推广应用新技术相得益彰的良好效果，形成了以油井功图计量、稳流阀组配水、井下节流、中低压集气等为代表的一系列新工艺，研制了以集成增压装置、自动收发球装置为代表的一系列新设备等，企业的核心竞争力得到进一步增强。

2.4 促进了管理创新

一是促进了油气田工程建设方式的变革，助推了技术创新、管理创新，适应了大规模产能建设的需要，形成了标准化设计、模块化建设、数字化管理、市场化运作的 “四化”管理模式，保证了长庆低渗透油气田的经济有效开发；二是标准化的理念从建设领域延伸到管理领域，从建设层面延伸到操作层面，促进了标准作业程序、标准化流程管理的形成，为深化改革指明了方向。

[1]韩建成，杨拥军，张青士，等.长庆油田标准化设计、模块化建设技术综述[J].石油工程建设，2010，36（2）：75-79.

Application of Standardized Design to Large-scale Construction in Changqing Oilfield

XIA Zheng（Xi’an Changqing Technology Engineering Co.,Ltd.,Xi’an 710018,China）,ZHANG Jianxiao,LIU Hu

The standardized design and construction work is carried out in Changqing Oilfield which aims at the features of large-scale productivity construction,extensive construction area and limited construction period of the oilfield,and has got good results.In this paper,the standardized work such as formulized process flow,unified site layout,modularized design and construction,large-scale purchase and innovative cost management is described in detail.

oil-gas field construction;standardization;design;modularization

TE86

B

1001－2206（2011）03－0043－04

夏 政 （1970-），男，甘肃镇原人，高级工程师，1994年毕业于中国石油大学 （华东）油气储运专业，获油气储运工程学士学位，2008年毕业于中国石油大学（华东）油气储运专业，获工程硕士学位，长期从事油田地面工程科研、规划及设计工作。

2010-09-25