长庆某超低渗透高油气比油田地面新工艺新技术研究与应用

翟博文 张巧生 杨博 姬蕊 张园（西安长庆科技工程有限责任公司）

长庆某超低渗透高油气比油田地面新工艺新技术研究与应用

翟博文 张巧生 杨博 姬蕊 张园（西安长庆科技工程有限责任公司）

长庆某油田属超低渗透、高油气比油藏；同时该油区自然和社会条件极其复杂，况且地方政府对油区整体开发安全环保要求非常高。为了实现油田规模效益开发和安全环保建设的双重目标，在油田地面开发和建设中系统研究和应用了一系列新工艺和新技术，它包括井场设施优化技术、橇装设备规模应用、油气全密闭集输工艺和伴生气循环利用配套技术等。通过这些工艺和技术的应用，达到了节约土地，缩短地面建设周期、回收伴生气资源和减少CO2排放量的效果。

超低渗透；高气油比；新工艺；新技术

1 概况

21世纪以来，世界油气开发迅速进入低渗、超低渗领域，我国新增储量中该类资源占70%，其中鄂尔多斯盆地占一半以上。2008—2015年长庆“5000万吨”总体规划部署中，超低渗油藏产能建设规模占总产建比例的52%。但从客观条件来讲，我国的超低渗透油藏开发技术水平还比较低，普遍落后于西方发达国家[1]，尤其对于超低渗透高气油比油田的地面工艺技术研究尚少。因此，如何实现超低渗透高气油比油田的高效开发成为低油价环境下的重要课题。

2 现状与挑战

长庆某油田属典型的超低渗透油藏，同时该油区以黄土地貌为主，区内村庄密集、林区和水源保护区域众多，自然和社会条件及其复杂，地面开发存在以下问题和挑战：

1）超低渗透，高油气比，规模效益开发难度大。主力开发油藏渗透率均小于0.3 mD，单井产量低，应用常规技术难以得到有效开发[2]；同时，与长庆其他油田相比，油气比高（96.6～111.8 m3/t）（图1），伴生气资源丰富，具有较大的综合开发利用价值。因此，如何实现该类油田的规模效益开发成为第一个挑战。

图1 长庆油田32个主力开发区块气油比区间比重分布（2015年）

2）人口稠密，环境敏感，政府安全环保要求高：主要勘探开发区域人口集中、村庄密布、农田众多，且油区分布有三个水源保护地，东部位于自然保护区边缘，地方政府对油区整体开发安全环保要求非常高。因此，如何实现经济效益、社会效益和环境效益并举成为第二个挑战。

3 新工艺新技术研究与应用

在超低渗透高气油比油藏开发深化研究和技术攻关的同时，地面建设需紧密围绕系统优化和资源综合利用两大主线，着力实现油田规模效益开发和安全环保建设的双重目标。通过多年的研究优化和集成创新，已形成一些具有应用价值或借鉴意义的新工艺和新技术。

1）井场设施优化技术。通过地面地下一体化的优化研究，结合区域水平井规模开发特点，井场设施从环保和防护入手优化布局，以电子巡井技术为支撑，集成应用了油水井数据自动采集和远程调控技术、井场视频监测技术、自动投球清管、定压阀回收套管气、智能稳流配水等技术，实现无人值守，简化井场配套，将大丛式井组和水平井井场串接工艺相结合，平均单井的井场配套投资仅为以往的30%（表1）。

2）橇装化设备规模应用。橇装化设备的深化研发和其在小型、中型直至大型站场工艺单元的大规模替代，从设备种类、应用数量至站场类型（表2），呈现出多元化、规模化的特点，增强了布站的灵活性，强力支撑了油田模块化建设，平均缩短建设周期20 d，工程造价降低20%，节约土地资源千余平方米，减少站场定员近200人（图2）。

表1 井场设施优化技术方案对比

表2 长庆某油田2010—2014年橇装化设备应用统计

图22010 —2014年长庆某油田橇装化设备应用比例

3）二级布站油气全密闭集输工艺及配套技术。油气集输系统以简化布站级数、灵活适应调整变化为目标，创新性地首次将井场至增压点“不加热泵到泵”密闭输送技术和小站油气混输工艺结合，形成了大井组单管不加热泵到泵密闭集油、井组间串接集油、油气混输的地面流程，基本实现了油田“井组—增压点—联合站”二级布站率达90%以上以及油气密闭、伴生气回收、站场加热炉自用气自产的目的（表3）。

表3 伴生气综合利用情况统计

4）“原油稳定、轻烃回收、干气发电”循环利用配套技术。通过研究形成“自产稳定轻烃作吸收剂”的新型轻烃回收工艺，C3回收率可达90%以上，可增加液化气1.5 t/d；采用模块化、橇装化设计模式，设计和建设周期缩短约30%，降低投资10%，节约占地20%；形成了循环利用体系，实现了伴生气的100%密闭回收利用；采用了以“分子筛脱水”、“丙烷制冷”、“闭式循环水系统”为主的安全、环保措施，保证装置安全、长周期运行。

5）供注水一体化工艺及配套技术。油田地面供注水系统形成了“水源直供、密闭隔氧、精细过滤、树枝状干管、小支线、稳流配水、清污分注、活动洗井、就地脱水、就地处理”等供、注水工艺和采出水处理技术。供注水一体化工艺和采出水处理橇装处理技术确保超低渗油田超前注水、有效注水、精细注水，实现了注水系统密闭率100%，1683 m3/d采出水有效回注率100%，注水系统效率提升至54%以上。

表4 数字化变配电技术与原有技术对比

6）数字化电网构建安全、可靠、高效、经济的电力运行管理模式。通过数字化变电站和线路的建设，建成“3级电压网络”电网，同时采用“4级电网补偿系统”，保证了站场连续、可靠、安全、平稳运行，创建了变电站“电子巡站、远程控制、报表上传、中心值守”的运行管理模式，实现了油田电力系统控制功能自动化、参数显示电子化、监控操作屏幕化、“四遥”功能，达到节能降耗、低碳经济、多元化供电的目的（表4）。

7）融合数字化技术，建立新型劳动组织管理模式。结合生产需要，形成了“井站一体、班站一体、电子巡井、远程监控、精确制导、智能管理”的数字化管理模式，提升了工艺过程的监控水平及生产过程管理智能化水平；创新了劳动组织构架，形成以“站为中心、辐射到井”流程管理的二（三）级劳动组织模式，减少用工总量，提高了管理效率。

4 结论与建议

通过在高油气比超低渗透油田地面建设新工艺新技术的不断探索和应用，实现了节约土地，缩短地面建设周期，回收伴生气资源，节约能耗和降低用工总量的效果，同时减少CO2排放量，收到了良好的环境效益。目前该油田已建成长庆油田“能源综合利用率最高”的超低渗透油田，同时荣获陕西省“资源节约和综合利用”先进企业称号。

根据目前该油田的生产运行实际，建议下一步在高气油比条件下的三相精确计量和段塞流捕集等精细工艺方向深化研究，加强技术应用，实现超低渗透高油气比油田的精细化开发和建设。

[1]王俊奇，李朝松.长庆油田超低渗透油藏开发技术研究与应用[J].低碳世界，2013（5）：158-159.

[2]李时宣、崔缤、张彦博.长庆超低渗透油藏开发地面工艺技术[J].油气田地面工程，2011（2）：57-58.

[3]白雪峰、何蓉.长庆超低渗透油田开发的难点和主要对策[J].化工管理，2014（11）：195.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.02.007

2016-11-22

（编辑 王 艳）

翟博文，2009年毕业于华中科技大学（应用化学专业），从事油气储运的相关设计工作，E-mail：zbw1_cq@petrochina. com.cn，地址：陕西省西安市未央区凤城四路长庆大厦，710018。