塔里木油田地面建设“十三五”回顾和“十四五”展望

严东寅，成婷婷，刘百春，蒋余巍，陈亚兵(.中国石油塔里木油田公司，新疆 库尔勒 84000；2.中国石油天然气股份有限公司规划总院，北京 00083)

0 引言

塔里木油田位于中国油气资源最大的盆地之一—塔里木盆地，经过30年的发展，目前已开发奥陶、志留、石炭等11套含油气层系，建设轮南、塔中、哈得、哈拉哈塘等13个油田，投入开发克拉2、牙哈、桑吉等11个气田，油气产量当量从1989年的3万吨，提高到2019年近2 900万吨，增幅近千倍。同时，塔里木油田作为国内第三大油气田和西气东输主力气源地，集油气勘探开发、炼油化工、油气销售等上下游一体化业务，是我国重要的油气生产基地[1]。

“十四五”期间，为深入贯彻落实习近平总书记关于“提升国内油气勘探开发力度，努力保障国家能源安全”的重要批示精神和中国石油集团“加快塔里木盆地油气勘探”的指示，塔里木油田将持续提升油气产量。然而，国际油价将依旧处在低位，油气田地面建设也面临着老化以及更加严格的安全环保要求，为此，必须全方位、全过程、全要素降本增效[2-4]。本文通过回顾塔里木油田“十三五”期间的建设成果，总结现存的技术难点与挑战[5-8]，并对“十四五”期间塔里木油田在新油气田效益建产、老油气田滚动开发及提质增效改造、储运及配套公用系统完善等方向的地面工程建设进行整体规划分析，旨在提升系统整体效率，保障油田公司“十四五”末期目标任务的顺利实现。

1 “十三五”期间地面系统取得的经验成果

“十三五”期间，塔里木油田地面系统克服上产节奏快、流体组分复杂、腐蚀环境苛刻、安全环保压力大等问题，通过创新建产模式、持续技术攻关、推行绿色环保技术，建成2大主力上产区域；完成6项重点工程建设；攻关形成2大技术系列；建立1套完整性管理体系。

1.1 形成适用于塔里木油田特色的地面快速建产模式

传统地面配套建产模式，无法满足塔里木油田快速上产需求，通过不断摸索总结设计、建设经验，以“地面地下一体化”为指导，形成“骨架先行，区块接入、互连互通，互为备用”的建产模式。采用这种模式，碳酸盐岩油田基本形成了“鱼刺”骨架格局，格局有三个特点：一是按区布站，库车山前天然气产能区块采用长条形圈闭设计枝状管网，圆形圈闭设计枝状或辐射管网，塔河南岸原油产能区块按缝布井规律，干线斜插缝洞带，支线与缝洞带平行重合建设骨架管网；二是计转站标准化、撬装化；三是计转站集油半径在6 km以内。实现了上产区块产能快速释放，在库车山前建成以常规气田为中心的主力上产区域，在塔河南建成以哈一联为轻质油处理中心的主力上产区域。

1.2 全面应用“五化”成果，助力油气田快速建产

“五化”包括：标准化设计(标准模块、定型模块)、工厂化预制(深化图纸、合理布置)、模块化施工(批量预制、现场组装)、规模化采购(集中招标、批量供应)、信息化管理(数据采集、三维设计)。“十三五”期间，塔里木油田全面应用“五化”成果，采用“标准化设计+工厂化预制+现场组合安装”的一体化设计建设管理模式，形成8大类42种一体化集成装置，2019年实施常规中小型站场20座，设计周期缩短30%，供货周期缩短15～25 天，施工周期缩短10%～20%。

1.3 形成高温高压气田复杂组分处理和优质资源利用技术系列

针对库车山前井流物因高含固体杂质导致外输产品气不达标的情况，“十三五”期间，形成4项脱固体杂质技术系列，对天然气采用低温分离法或低温分离加化学反应吸附法；对地面处理工艺中的乙二醇采用四级液相物理沉降加气相化学吸附法；对采出水采用絮凝加吸附处理法，满足了处理气达标的要求。同时，初步形成“气提+化学吸附”的凝析油深度脱固体杂质工艺，完成了脱固体杂质剂性能评价和现场小试。

针对气田原料气因技术过程中析蜡导致装置不能连续生产的问题，通过对蜡堵机理的研究，深化蜡组分认识，创新形成注烃溶蜡工艺技术。

为深度回收凝析气田外输气高附加值产品，从产品收率、工艺可靠性等方面展开研究，创新磁力式透平膨胀制冷+DHX回收工艺，建成国内规模最大的轻烃深度回收装置，C3回收率达到96%以上。

1.4 形成碳酸盐岩油气藏高效开发地面工程技术系列

首先，攻关形成碳酸盐岩油气田地面工艺技术。碳酸盐岩油气田存在高低压井并存、管道输送硫化氢析出等问题，“十三五”期间，塔里木油田总结上百口碳酸盐岩单井生产规律，开展轻质油脱水试验，创新了超深度脱水、原稳气提脱硫等7项工艺技术，并应用于工程实际，提高低压井产量，实现原油、凝析油分质分输。集成配套碳酸盐岩油气藏非金属管应用技术，可缩减回收施工时间80%，降低建设投资，从源头解决管线安全运行问题。

1.5 建立完整性技术体系，全面提升油田完整性管理技术水平

安全环保政策法规日益趋严，油田对完整性技术需求日益迫切，根据塔里木油田特点，以风险管控为主线，以“五个一致、七个统一”为目标，按照“促进融合管理、保持相对独立”的工作原则和“三步走”的思路与QHSE体系融合，结合基础理论建立了管道和站场完整性管理手册，填补了油气田完整性管理体系化的空白。同时，在建设期新增五个完整性控制节点，配套五专文件，保障了地面工程项目设计阶段“优生”、建设阶段“优育”；对高后果区的管道建立7套定性或半定量管道风险评价模型，开展双高管道识别，开发管道风险评价软件，管道失效率下降72.4%。完整性体系的建立，为地面系统风险受控、降本增效奠定扎实的基础。

2 面临的形势与挑战

塔里木油田总体生产管理控制指标较好，多项指标处于中石油先进水平，但面对“决胜3 000万，突破3 500万、瞄准4 000万”的目标，其地面工程的建设也面临着诸多挑战。

一是地面工程建设速度不适应油田发展需求。新油气田上产区块可依托的已建地面配套骨架工程不完善，未能形成配合钻井部署的管网、道路、电力和通讯等工程存在原油拉运、天然气放空的现象。随着天然气产量增大，后期富气产量快速上涨，天然气加工处理能力不足。已开发老油气田，投产运行时间长，地面设备设施出现老化现象，系统负荷率低，亟需优化调整，升级改造。随着勘探开发的深入，采出水量快速上升，已建水处理设施、回注井能力不足，同时，含水量高加剧了腐蚀速度，管道设备安全存在威胁。

二是油田数字化建设不适应智慧油田要求。油田信息自动化管理与油田发展不适应，油田信息化系统功能作用发挥与油田生产管理不适应。

三是复杂井流物处理工艺不完善。随着油气田的不断开发，气田井流物物性越发复杂，气田井流物蜡组分布宽，且主要为正构烷烃(含量为72%)。个别气井井流物中蜡的主要成分为联苯(含量为94%)，物性差异大，不能用同一工艺解决蜡堵问题。

四是抗风险能力有待提升。塔里木油田的储罐分布较为集中，净化原油及凝析油罐容不足，生产调节能力较差，计量交接界面及职责划分不清，并且设备和集输管线的选材未完全适应超高超深油气藏物性处理的需要。

3 “十四五”地面系统建设展望

基于“十三五”取得的成果和经验，结合新形势的要求、地面工程现状和持续稳定发展的需要，塔里木油田以高质量发展和稳健发展为原则，坚持问题导向，以经济效益为中心，全面提高地面系统的适应性和保障能力，力争在2025年，提升集输系统密闭率至95%，脱水站负荷率至70%，油田站场数字化覆盖率至100%。

3.1 原油及天然气开发形势

原油开发突出“一稳三增长”，在“十四五”期间原油产量基本保持稳定，凝析油产量保持上升趋势。碎屑岩黑油通过稳老区、动用难采储量、滚动开发等保持产量；加深断控理论研究，加快三维地震资料采集处理，突出哈拉哈塘塔河南上产，使碳酸盐岩产量不断提升；加快克拉苏整体地面骨架工程的建设，突出库车西部凝析油增产工程；加快乙烷项目建设及投产，提高液体产品产量。天然气开发力推“一稳两快上”，在“十四五”期间保持天然气产量逐年上升，库车地区成为天然气主力上产区块。对已开发气田构建合理开发秩序，均衡开采，控制含水上升，实现精细高效开发；加快新区评价，强化井位部署，加快产能建设，强化生产组织，大力推行标准化、撬装化；按照勘探开发一体化的思路，紧密跟踪勘探进展，提高圈闭钻探成功率、圈闭资源转化率、开发动用率。

3.2 油气田数字化建设和精益生产

塔里木油田信息化和数字化建设经历了单机应用、分散建设、集中建设、集成应用，基本实现了数字化油田初级阶段目标，正在开展共享服务建设，迈向数字化油田高级阶段。“十四五”期间，应全面推进智能化油田建设，首先，抓好顶层设计，大力推广电子巡检、远程管控、自动采集、智能分析等信息化技术，全力推动物联网、大数据条件下生产组织方式、管理运行方式变革，逐步实现井站一体化管理、生产智能化管控。在数字化油田建设顶层设计框架下，积极推广地面工程管理领域云计算、大数据、人工智能等信息技术，持续推动与生产经营的深度融合，转变管控模式和生产组织方式，以国际先进油公司为标杆，推进世界一流现代化油气田的建设。

3.3 地面工程技术攻关

塔里木油田油气藏类型复杂，井流物高温高压，高含H2S、CO2、Cl-等易造成管道与设备腐蚀的组分以及固体杂质、蜡等复杂组分，使得处理工艺复杂多样，生产过程中物性变化快，给油气田地面工程建设带来巨大挑战，基于此，“十四五”期间部署三大技术群，攻关11项重点技术。

3.3.1 工艺优化简化提质提效技术

第一个是油气水脱固体杂质处理关键技术，通过对前置脱固体杂质、防固体杂质涂层等8方面的研究，形成完善的脱固体杂质技术系列；第二个是天然气高效脱蜡除砂技术，通过对高效注油溶蜡、除砂工艺等5项内容的研究降低脱蜡成本；第三个是油气田深度脱硫提质技术，通过对原油药剂脱硫、轻烃液化气有机硫脱出等4方面的研究，攻克液相脱硫技术难题，全面提升外销产品质量。

3.3.2 油气复杂组分处理关键技术

第一个是油气集输处理提质提效关键技术，根据塔里木油田特殊的油气性质，对超长距离油气输送、原油不加热集输、含蜡原油降粘、稠油防控等涉及提质增效方面的技术进行专项攻关；第二个是注水注气及储气库地面配套技术；第三个是高附加值产品高效回收利用技术；第四个是油气工艺全流程标准化、橇装化技术。

3.3.3 管道和站场完整性提升技术

包括完整性数据采集与分析技术、完整性评价与维修维护技术、苛刻介质工况设计选材技术、内外防腐屏障优化提效技术4部分，通过攻关各个环节的完整性管理存在的问题和关键技术，实现油田公司管道和站场全覆盖，进一步降低管道的失效率，保障地面系统安全平稳运行。

4 结语

塔里木油田地面工程将朝着工艺系列化、装备大型化、建设效益化、运维智慧化的方向发展，及时运用多种手段解决已有的问题，同时更关注油气管网系统在全空间范围、全生命周期内的运行优化和本质安全提升，围绕“优质高效、智慧油田、绿色矿山、可持续发展”四大核心，完善学科体系和人才梯队建设，加强核心技术自主创新，有效支撑主营业务发展。