降本增效环境下油气地面建设工程的标准化设计研究

摘 要：随着油气田开发勘探发展的加快，地面工程建设的工作也越来越多，在油田降本增效的大环境下，缩短建设周期、确保工程质量、降低工程成本成为当前油气田地面工程建设追求的目标。同时，油气田地面工程建设的优化和简化本身就是一种技术进步的标志，因此，目前很多油田公司都开始推行地面工程建设的标准化设计工作，其目的是为了实施和贯彻提供依据，将标准化的目标和要求进行规范化、书面化、科学化，并为开展通用化、系列化、模块化的油田项目建设和管理工作奠定基础。

关键词：油气田开发；油田项目建设；地面工程；标准化设计；降本增效

1油气田地面工程标准化设计的背景

随着油田开发的快速发展，新油田普遍具有“低、深、难、稠、海”的特点，新开发的油田大多处于偏远地带，自然条件恶劣，地面工程的建设具有点多、面广、线长等特点，建设布局和站场选址不确定性因素较多，使得地面工程设计与建设面临着更大的挑战。引入标准化设计的理念，可以使地面技术人员建立一种全新的工作模式，以优化简化的标准化设计适应新油田的开发。采用标准化设计，可实现工艺流程模块化，而模块化的安装配置能够实现各个站场中相同功能模块达到标准化安装、统一化预配尺寸和固定化规格，达到缩短设计及施工周期、减少现场安装工作量、提高设备及材料的重复利用率，主要设备批量采购、通过规模化应用、达到节约投资的目的，进一步有效提高开发油田的综合效益。

2油气田地面工程标准化设计的原则

2.1结合油田实际

地面工程标准化设计首先要以油气田开发的生产实际为基础，了解油气藏的类型，研究其开发方式，选择合适的地面工程工艺流程，最大程度满足油田开发的种种不确定因素给油田开发带来的变化，进而从如何提高工艺流程的适应性的角度进行设计。

2.2统一设计标准

在严格执行国家及行业制定的有关政策、法规、规范、标准的前提下，统一规范设计标准。在满足工艺要求的前提下，实现站场标准化与局部标准化设计相结合，力求实施标准化、系列化、统一化和模块化的设计。结合开发生产的实际需求，联合物资采购、施工建设等部门，统一规范相同类别的地面工程的工艺模式、流程分类、设计规模、地面规划。

3油气田地面工程标准化设计的内容

3.1标准化设计的总体思路

地面工程标准化设计工作，是针对油田地面工程中相同类型的站场、工艺、设备和设施，通过标准化的模板和设计图样，有针对性的考虑到实际油田的具体情况，通过专业的设计人员设计出一套技术先进、规范性强、通用性强的系列化设计文件。

3.2标准化设计的层次

3.2.1主体工艺流程层设计

在分析油田类型、油气物性和地理自然条件特点的基础上，根据采出油品和天然气性质，对后期的地面集输等进行专业性分析，做出具有针对性和适用范围的主体工艺流程设计，并进行标准化工艺流程和适用范围的规划，实现标准模块化设计。

3.2.2建设规模层设计

针对同类型工艺流程其建设规模的不同、设备尺寸的区别，根据油田自身的特点，组合不同的单体设施和处理能力不同的设备，形成不同处理规模的标准化设计单体系列。再说明其各单元模块的组合配置与功能，以及设备设施选型。

3.2.3站场功能层设计

在地面集输系统中，可以分为多个功能模块，按照站场功能的不同类别为标准，根据主体工艺设施，进行标准化的单元模块分类。主要包括13个功能区块：油气田的井口模块、生产井的计量模块、进出站的阀组模块、油气分段净化模块、加热设施模块、动力設施模块、输油/气的计量模块、收发球装置模块、天然气增压模块、天然气处理模块、污水处理模块、油气外输模块。

4油气田地面工程标准化设计的应用

以A区块为例，该区块油藏储量丰富，是塔里木油田塔北项目部在该区域的重要增产上储区域，其100万t/a的产能建设目标，占据塔北项目部三分之一的年产能规划任务，对塔里木油田的持续高效发展具有重要意义。据油田公司和塔北项目的对该区域产能建设的总体规划和要求，A区块的地面工程标准化设计在满足区域地质条件和油气物性的基础上，进行总体设计和分期建设。在设计前，掌握足够的基础资料，研究油、气、水等物性参数，结合油田区块的实际条件，选择适应的技术方案，设计可行的工艺流程，同时，有针对性的开展地面工程标准化设计文件编制，指导此后的地面工程建设。

4.1 标准化模块设计

A区块标准化设计产品模式可表达为：标准化设计产品=通用模块（不变部分）+准通用模块（改型部分）+专用模块（新设计部分）。

A区块单井试采模块设计：包括自喷井口安装模块、掺稀井口安装模块、常规油气分离器安装模块、高效旋流分离试采装置安装模块、储罐安装模块、零位罐及稀油转输泵安装模块、稀油喂油泵安装模块、装车泵安装模块、DN80火炬安装模块、DN100火炬安装模块、100/20MPa稀油注油泵安装模块、200/30MPa稀油注油泵安装模块、加药装置安装模块。

A区块接转站模块设计：包括容器区、加热炉区、计量阀组间、加药间、泵房、站场标识。A区块联合站模块设计：包括原油脱水脱硫单元、污水处理及回灌单元、天然气处理单元、给排水及消防单元、导热油单元、卸油点、中控楼、变电所。

4.2标准化流程设计

以A区块单井试采标准化流程设计为例，按照油田公司标准化设计工作的要求，以“反向设计，正向施工”为理念，塔北项目部不断完善A区块单井试采工程各模块的标准化设计和配套的标准化计价体系，规范工程实施流程，简化工程结算流程。A区块单井试采标准化设计只考虑自喷和掺稀2种生产方式。根据生产方式不同共设计11套标准安装模块、11套总平面布置及管网标准图，选用时根据生产方式及产量范围等确定工艺流程和设备参数，通过确定的工艺流程和设备参数选择合理的模块进行组合，最终形成完整的项目图纸。

1）自喷单井工艺流程如图1所示。

2）掺稀单井工艺流程

由于A区油井初期自喷，后期为机采，机采方式主要有电泵和抽油机采油。因此，标准化井场适用于塔里木油田含硫化氢油井的单井建设。井场设计包含2种采油井场，分别适用于抗硫和抗硫掺稀的抽油机井场、电泵井场、自喷井场。

4.4标准化设计成效

通过推行塔里木油田塔北A区块的地面工程标准化设计工作，针对碳酸盐岩油田以破除大而全、小而全的设计原则，以建立灵活、实用、可靠的地面生产体系为原则，设计时力求做到地面工程与勘探开发一体化，地上地下统筹优化，其成效主要体现在：

1）实现了进口物资国产化、井口设备撬装化、工艺流程灵活化。占物资总量30%的进口物资成功实现国产化；单井试采实施效率大幅度提高，做到90%设备材料多次重复利用；联合站原油处理能力能满足不同工况需求，既可实现稠、稀油合并处理，又可实现稠、稀油分开处理，满足分质分输的要求；天然气处理能力适应性强，处理范围从5×104～45×104m3/d。

2）实现地面设计紧密结合缝洞带分布，按照缝洞带分布，优化地面设计布局，确保地面布局最大限度符合地下油藏分布。

参考文献：

[1]肖燕，谭泉玲.塔里木油田标准化设计及取得的成效[J].油气田地面工程，2013，32（4）：45-46.

作者简介：

冯辉，652801198008256115，男，2006年参加工作，目前就职于塔里木油田公司油气田产能事业部塔北项目部，长期从事单井地面建设工程的设计和施工组织工作。