浅谈油气田地面工程标准化设计

潘莲莲

摘要  随着我国当前经济和社会的稳步发展，石油应用的范围越来越广。油气田地面工程建设作为石油开发利用的重要一环，技术手段、方法等与发展之初已有天壤之别，为了进一步促进油气田地面工程的管理模式创新，有效提高设计、施工质量，降低工程投资成本，缩短施工周期，地面工程建设全面开展标准化设计工作，不断完善标准化设计文件体系，推行定型图设计、数字化油气田建设，实现工厂化预制、现场组装的施工管理模式，推广模块化、橇装化设计。对此，本文详细分析了油气田地面工程建设面临的挑战和标准化设计实践和发展。

关键词   油气田;地面工程;标准化设计

一、引言

我国油气田地面建设经历了规模由小到大、工艺由单一到系统配套、技术由低到较高水平的发展历程。近年来，随着我国对于油气能源的需求日益增长，油气行业地面工程建设的工作量也不断上涨，传统的地面建设理念已不能很好地适应地面建设任务越来越繁重的局面，不能满足油气快速上产和提高效益的需要。在油气田降本增效的大背景下，地面工程新的建设理念和设计的优化简化势在必行，而标准化设计成为提高设计质量和效率，缩短施工周期，保障施工质量，降低项目投资、发挥效益的关键之举。

二、油气田地面工程建设面临的挑战

目前，油气田地面建设和生产管理等均面临严重的形势和挑战：

（1）储量增长高峰期和产能建设高峰期

近年来，每年大规模的油气产能建设，带来大规模的油气田地面建设工程，地面集输系统每年需要新（扩）建各类场站、管道等，致使地面工程设计、物资采购和施工建设工作量大，地面建设任务艰巨。

（2）地下、地面客观条件给地面建设带来新挑战

油气田原料气等组分越来越差，气藏产水量大幅上升，井口压力下降快，出水出砂不断加剧，已建地面集输系统已不能满足开发和生产管理需要，每年需要对集输系统进行优化调整，新增工作量和投资成本压力不断增大，常规地面建设模式难以适应。另外，部分油气田自然条件较差，冬季严寒，有效施工期短，有些油气田地处沙漠，分布零散，社会依托性差，地面工程建设的组织、实施要求更高。

（3）安全环保压力增大、工程建设管理难度加大

近年来，项目建设程序的规范化和安全环保的监管要求对项目运行提出了新的挑战，随着“三同时”要求越来越严格，即生产经营单位新建、改建、扩建工程项目的安全、职业病防护等设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用，相关投资应当纳入建设项目概算，地面建设项目进度要求快与工程质量要求高存在矛盾，工程建设任务重与设计施工进度等存在矛盾。

（4）已建地面系统庞大，需要不断创新设计管理模式

经过多年持续建设，各油气田已经形成了十分庞大的地面建设系统，在面对原材料涨价、安全环保要求提高等多因素影响下，为保障各油气井、场站、管线等的正常运行和安全生产，必须加强地面设计的简化优化和运行管理。

三、油气田地面工程建设标准化设计实践和发展

（1）传统地面建设的局限性

项目设计方面，传统地面建设采用一对一的方式，即每个项目都重新设计、绘制，仅有小部分设施采用复用设计，基本以二维平面设计为主，人工开料，导致设计工作量大、效率低，水平层次不齐，这种模式难以满足当前油气田地面建设节奏和进度要求。

工程施工方面，施工多以现场作业为主，预制水平低，仅是简单的管件预制和管段下料等，施工质量对人员水平要求高，且每个项目设备材料等均分散采购和管理。存在现场施工工作量大、作业环境差、效率低，难以保证施工质量和进度要求。

运行管理方面，因数字化水平较低，场站等是有人值守，运行过程中，人工巡检和人工采集运行数据，其成本和工作量大，出现事故工况，人工操作时危险性高。存在用工多、成本高、效率低的弊端。

（2）当前地面建设的先进性

多年来，油气田地面建设经过三维辅助设计的发展、工厂预制工艺的提升、標准化设计的推广、管理方式的转变，在理念和技术上均取得了较大突破。

油气田各项定型图设计、标准化设计和科研技术攻关工作的全面开展以及PDMS三维辅助设计的推广，不仅实现了系列化、通用化和标准化，同时，对设计水平、采购方便性、预制技术和现场施工等方面均赋予了新的生命力。

为适应油气田部分井散、站多、工艺流程基本一致、规模变化不大、设备布局基本相同的工程实际，提出了系列化、通用化定型图和标准化设计，即按照“统一流程、统一布局、统一模块、统一三维配管”的原则，以技术简化优化为核心，以模块化设计为关键手段，对通用性强、重复性高的地面建设内容进行标准化设计，并根据规模大小进行系列化设计。

为解决系统类型多样化、功能多变的情况，主要以模块化设计、模块化制造为主，即模块之间具有相对独立性、互换性和通用性，独立性指的是可以对模块单独进行设计、制造，互换性指的是模块间接口部位结构、尺寸、参数均一致，使其满足不同的产品需要，通用性指的是实现不同系列产品之间的模块通用。同时，大力推广一体化集成装置，具有设备布置紧凑、占地小的特点，可代替中小型场站。

标准化设计不仅可以加快设计进度，提高设计质量，统一设计风格，促进专业建设，同时可以降低施工难度，缩短施工周期，提高施工质量。

四、结束语

标准化设计需要各方共同努力推进，结合实际情况，因地制宜、循序渐进、积极稳妥地开展，始终围绕确保工艺设计合理可靠，保证设计施工质量，降低工程造价，满足安全环保要求等目标。对油气田进行科学分类，确定适宜的地面建设模式，确定最优的工艺技术，对集输系统进行优化简化，在同一站场工艺流程、平面布局、设备选型、建设要求等内容的基础上，以三维软件为手段，开展标准化、系列化设计。根据不同的生产需求和实际工程，从标准化设计成果中选用。

参考文献

[1]朴文英.油气田地面工程标准化设计[J].化学工程与装备，2021（05）：69-70.

[2]张克木.油气田地面工程标准化设计的思考[J].石化技术，2020，27（07）：284+292.

[3]王安琪.油气田地面工程标准化设计的思考[J].化学工程与装备，2019（05）：95+117.