油砂长输管线路由方案研究

姚恒洋，王振伍，陈巍，杨乾坤，高铭志

（海洋石油工程股份有限公司设计院， 天津 300451）

1 前言

油砂（Oil sand）也称“焦油砂”、“重油砂”或“沥青砂”。其指富含天然沥青的沉积砂，是一种沥青、沙、富矿黏土和水的混合物，具有高密度、高黏度、高碳氢比和高金属含量的油砂沥青油。现已查明，加拿大的油砂中沥青的总含量达4000亿立方米，是世界上最大的沥青资源。目前油砂深层开采应用较多的方式是蒸汽辅助重力泄油技术，英文简称SAGD，该技术是基于注水采盐原理提出，应用于注蒸汽热采油砂。蒸汽辅助重力泄油技术可将采收率提高至60%左右，比常规水平井蒸汽吞吐开采采收率高出约30%[1]。

针对某油砂项目，在现有中心处理厂南部新建三个井场，预计新增产量约为2.5万桶/天。连接现有中心处理厂的井场有两根管线分别为24寸蒸汽输送管线和20寸原油管线，本文针对该两条长输管线路由方案进行了研究。

2 路由选择原则

2.1 路由选择原则

2.1.1 平行与已有的管线路由

为减少对野生动物栖息地的影响，减少建设临时工作区域，将新建设施与现有路由设施相平行布置。

2.1.2 管线施工和操作的困难

路由选择要考虑避免陡峭的斜坡、大型河流交汇处、大面积湿地、不稳定的斜坡、稀松的土壤、已被侵蚀的河道等。

2.1.3 鱼类和野生动物的影响

路由选择在可行的情况下要尽可能地避免跨越鱼类和野生动物主要栖息地，例如：主要冬季活动范围、野生动物活动走廊、鱼类产卵区等。

2.1.4 历史资源的影响

管道路由选择尽可能减少与考古和历史资源的冲突。

2.2 中心处理厂接入点改造情况

管道在中心处理厂的接入点位置是影响管线路由选择的一个比较重要的因素。连接中心处理厂到项目井场之间的最短路径显然是项目路由的首选，同时接入点改造的难易程度都是项目经费投入所需要考虑的。

3 路由方案

根据以上原则，共有5个管线路由方案，如图1所示。

(1)路由A，西侧主要路由，在中心处理厂西侧接入；(2)路由B，西侧主要路由，在中心处理厂西侧接入；(3)路由C，东侧主要路由，在中心处理厂东侧井场14和15管线接入点接入；(4)路由D，东侧主要路由，D1：在中心处理厂东侧井场14和15管线接入点接入，D2：在中心处理厂东侧接入；(5)路由E，东侧主要路由，在中心处理厂东侧井场14和15管线接入点接入。

3.1 路由方案

表1中给出了5个管线路由长度以及可依托已有路由情况及沿途跨越，具体数量如表1。从表1可以看出，路由A/B/E均有依托现有管线路由，可以共享部分道路，但是对于施工避让等安全考虑成本略有增加。路由A，40m宽路由长度最短为2.58km，路由C和D，70m宽路由长度最短为2.4km，穿越沼泽也是路由C和D最短，距离为3km，驯鹿等栖息地长度路由A最短，距离为1.6km，路由B、C、D不穿越历史遗迹，新建跨越道路长度路由C和D最短，距离为2.4km，路由B长度最短即管线长度最短，路由E路由即管线长度最长。

图1 路由方案图

表1 本项目路由方案对比表

4 路由方案费用情况对比

4.1 费用估算原则

(1)材料和人工、机具成本费率按照本年度项目地平均费率考虑；(2)按照项目计划确定的项目建造施工开始计划；(3)按照工作十天+休息4天倒班，每天工作10小时；(4)费用估算按照4级费用估算原则-20%～+50%；(5)应用的机械设备按照厂商报价；(6)施工是持续的，不存在怠工；(7)按照专业工程师估算的料单，包括结构、管道、桩基、跨越桥设计等，包含施工损耗；(8)经项目业主批准的5%施工管理费用、1%调试费用、3%业主费用、9%场地服务费用（包括营地、基础设施等）；

4.2 费用对比情况

表2 路由方案费用对比表 （单位：人民币万元）

5 路由推荐方案和风险

根据费用比选以及路由方案对比分析，路由D1基于以下主要因素被推荐为最佳方案。

(1)路由D1的总投资费用最低。(2)路由D1利用在已有的双关断阀门处接入，对已有设备无限制和影响。(3)管线施工情况。路由D1沿着管线路由有足够的设施安装空间和临时占用空间，并且项目需要的脱气罐和一个排放罐能够安装在已有的井场启动区域和排放区域，也节省了部分工程投资费用。(4)风险。河的桥梁跨越设计以及施工须经当地环境部门批准。由于在路由选择评估阶段资料有限，路由的访问性和沼泽、土壤地址条件评估不足，需要进一步深入调查和研究。