油氣田地面工程技術(shù)水平評(píng)價(jià)及對(duì)策

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摘要：為客觀評(píng)價(jià)油氣田地面工程技術(shù)與管理水平，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外對(duì)標(biāo)，促進(jìn)油氣田提質(zhì)增效，構(gòu)建了一套目標(biāo)明確、內(nèi)容全面、指標(biāo)先進(jìn)、時(shí)效性強(qiáng)的科學(xué)評(píng)價(jià)體系。利用該體系進(jìn)行了內(nèi)外對(duì)標(biāo)，評(píng)價(jià)了中國(guó)石油公司油氣田地面工程技術(shù)水平，找到了差距，并提出了相應(yīng)對(duì)策，即提升標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)水平；優(yōu)化簡(jiǎn)化地面系統(tǒng)工藝流程，提高系統(tǒng)負(fù)荷率；實(shí)施管道和站場(chǎng)完整性管理，提升風(fēng)險(xiǎn)防控能力，降低失效率；開(kāi)展以油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為代表的智能油氣田建設(shè)等。措施目標(biāo)的提出對(duì)于油氣田應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)、提質(zhì)增效具有重要意義。

關(guān)鍵詞：油氣田地面工程；技術(shù)水平；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系；評(píng)價(jià)；對(duì)策

當(dāng)前，油氣行業(yè)正面臨低油價(jià)、資源劣質(zhì)化、環(huán)保安全要求日益提高等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，控投降本、提升效益的任務(wù)十分艱巨。因此，建立一套比較科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面工程技術(shù)和管理水平、投資和運(yùn)行效果的客觀評(píng)價(jià)，利用指標(biāo)體系進(jìn)行內(nèi)外對(duì)標(biāo)，以找差距、提措施、補(bǔ)短板、提效率，對(duì)于油氣田提質(zhì)增效具有重要意義。

1技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系的構(gòu)建

1992年和1999年中國(guó)石油前后兩次頒布油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，有力支持了年度計(jì)劃編制、五年規(guī)劃編制、設(shè)計(jì)審查和對(duì)標(biāo)等技術(shù)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。近年來(lái)，油氣藏類型多樣化，采出程度持續(xù)升高，新開(kāi)發(fā)方式不斷出現(xiàn)，急需建立一套覆蓋面更廣、更加符合實(shí)際的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系，作為衡量地面建設(shè)、生產(chǎn)及管理水平的標(biāo)尺。在中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)分公司組織和各油氣田支持下，中國(guó)石油規(guī)劃總院項(xiàng)目組通過(guò)劃分油氣田類型、構(gòu)建油氣田地面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系、確定指標(biāo)的一般值和先進(jìn)值等階段工作，構(gòu)建了新的指標(biāo)體系。1.1劃分油氣田類型。綜合考慮油氣藏特性、開(kāi)發(fā)方式、地面工藝模式和建設(shè)環(huán)境等主要因素，將油田劃分為7種類型：高含水整裝油田、低產(chǎn)低滲油田、分散小斷塊油田、沙漠油田、熱采稠油油田、三采（聚驅(qū)）油田、灘海油田；將氣田劃分為6種類型：常規(guī)氣田、酸性氣田（含H2S氣田和含CO2氣田）、凝析氣田、致密氣田、頁(yè)巖氣田、煤層氣田。針對(duì)不同類型油氣田，從含義、特點(diǎn)和工藝模式等方面進(jìn)行了界定。1.2構(gòu)建油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系。建立了包含15套技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的體系框架（圖1），其中股份公司總體水平的分體系2套，不同類型油氣田分體系13套。篩選68項(xiàng)核心指標(biāo)，其中油田指標(biāo)45項(xiàng)、氣田指標(biāo)23項(xiàng)，并規(guī)范了各指標(biāo)的定義[1]及計(jì)算公式[2]。1.3確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的一般值和先進(jìn)值采集了16家油氣田公司的281個(gè)油氣田區(qū)塊、16.4萬(wàn)項(xiàng)數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)分析和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，確定并驗(yàn)證了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的一般值和先進(jìn)值。一般值代表股份公司平均水平或大部分油田所處的水平，先進(jìn)值代表股份公司先進(jìn)水平，同時(shí)考慮標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。以此為基礎(chǔ)形成并的《油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)手冊(cè)》已經(jīng)成為油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平對(duì)標(biāo)準(zhǔn)則。其具有四個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）目標(biāo)明確?？刂乒こ掏顿Y、降低運(yùn)行成本、確保安全環(huán)保。（2）內(nèi)容全面。覆蓋地面工程建設(shè)和運(yùn)行全生命周期，包括各種油氣田類型，針對(duì)油氣水三大系統(tǒng)；全面反映運(yùn)行效率[3]、產(chǎn)品收率、物料消耗、建設(shè)投資、操作成本等因素。（3）指標(biāo)先進(jìn)。通過(guò)規(guī)范指標(biāo)定義、統(tǒng)一對(duì)比口徑，依據(jù)客觀規(guī)律確定了指標(biāo)的一般值和先進(jìn)值，顯著提高了適用性。（4）時(shí)效性強(qiáng)。反映了開(kāi)發(fā)對(duì)象和開(kāi)發(fā)方式變化、安全環(huán)保節(jié)能新政策對(duì)地面系統(tǒng)的新要求，指標(biāo)值更貼近實(shí)際。

2油氣田地面工程技術(shù)水平評(píng)價(jià)

中國(guó)石油公司歷來(lái)重視對(duì)標(biāo)工作，2019年依據(jù)《油氣田地面工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)手冊(cè)》（2018版）開(kāi)展了第四輪次對(duì)標(biāo)?？v向上開(kāi)展了中國(guó)石油5年歷史數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)（2014—2018年），橫向上開(kāi)展了中國(guó)石油內(nèi)部16家油氣田公司對(duì)標(biāo)。通過(guò)前期和建設(shè)管理、油田生產(chǎn)運(yùn)行管理、氣田生產(chǎn)運(yùn)行管理等3個(gè)方面的45項(xiàng)指標(biāo)對(duì)標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)了中國(guó)石油油氣田地面工程技術(shù)水平。2.1原油和天然氣商品率穩(wěn)中有升。2014—2018年，原油商品率上升了近1個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于年增產(chǎn)原油100×104t。天然氣商品率穩(wěn)中有升，2018年為96.5%。通過(guò)在油田推廣集輸密閉流程改造、不加熱集油、伴生氣回收、以氣代油等措施，在氣田推廣電驅(qū)增壓、井下節(jié)流、減少放空等措施，有效控制了生產(chǎn)自耗和損耗。2.2單位生產(chǎn)綜合能耗總體穩(wěn)定油田單位生產(chǎn)綜合能耗總體穩(wěn)定在每噸150kg標(biāo)煤左右，氣田單位生產(chǎn)綜合能耗總體呈下降趨勢(shì)。在含水不斷升高、產(chǎn)液量不斷增加、油藏品質(zhì)變差的不利條件下，通過(guò)推廣高效設(shè)備、提高系統(tǒng)效率和優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行等措施，保持了單耗基本穩(wěn)定。2.3注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率整體較高。近幾年加強(qiáng)油田注水管理效果顯著，井口水質(zhì)達(dá)標(biāo)率達(dá)到85%以上。但是部分油田二次污染嚴(yán)重，應(yīng)加強(qiáng)注水站加藥殺菌和管道清洗工作。2.4站場(chǎng)及裝置負(fù)荷率有待提高。站場(chǎng)及裝置負(fù)荷率總體在60%~70%。部分油氣田新區(qū)產(chǎn)能到位率低、老區(qū)產(chǎn)量遞減導(dǎo)致系統(tǒng)不均衡是負(fù)荷率低的主要原因。2.5密閉率、原穩(wěn)率和伴生氣處理率偏低。集輸密閉率不斷提升，2018年為77%。原油穩(wěn)定率近兩年呈下降趨勢(shì)，2018年為42.6%。伴生氣處理率逐年上升，2018年為87%。導(dǎo)致油氣損耗大、資源利用率低。2.6管道失效率較高。由于相當(dāng)部分管道使用年限長(zhǎng)、腐蝕老化比較嚴(yán)重，公司年油氣管道失效上萬(wàn)次，給安全環(huán)保綠色生產(chǎn)帶來(lái)巨大壓力。2.7數(shù)字化覆蓋率仍有較大提升潛力。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外石油公司都在努力實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。中國(guó)石油油氣田數(shù)字化覆蓋率逐年上升，2018年井場(chǎng)、站場(chǎng)數(shù)字化覆蓋率分別達(dá)到52%和46%，但仍有較大提升潛力。

3油氣田地面工程技術(shù)水平提升對(duì)策

中國(guó)石油通過(guò)對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)了地面工程技術(shù)水平現(xiàn)狀，找到了短板，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，提出了如下對(duì)策。3.1提升標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)水平，實(shí)現(xiàn)新油氣田效益建產(chǎn)。深化地上地下一體化優(yōu)化，確定合理建設(shè)規(guī)模。依托已建系統(tǒng)能力，通過(guò)優(yōu)化布局、系統(tǒng)挖潛，合理控制新建規(guī)模。推廣軟件量油、單管不加熱密閉集油、稠油熱采能量利用及高溫密閉脫水、減氧空氣注入、大型天然氣輕烴深度回收工藝、穩(wěn)流配水、一體化集成等共四大類20項(xiàng)成熟適用的先進(jìn)地面工程技術(shù)，提高設(shè)計(jì)水平。全面提升現(xiàn)有定型圖，適應(yīng)模塊化建站要求。盡快編制完善頁(yè)巖氣、儲(chǔ)氣庫(kù)和致密油標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)定型圖，以縮短工期、提高效率、降低投資。此外，努力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化施工和智慧化工地建設(shè)，提高工程建設(shè)質(zhì)量和效率。3.2提高系統(tǒng)負(fù)荷率，保障老油氣田有效穩(wěn)產(chǎn)。深入推進(jìn)老油氣田地面系統(tǒng)優(yōu)化簡(jiǎn)化。加大“關(guān)停并轉(zhuǎn)減”力度，打破廠礦界限，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化地面系統(tǒng)總體布局，實(shí)現(xiàn)瘦身升級(jí)。深化應(yīng)用不加熱集油、軟件量油等成熟適用技術(shù)，簡(jiǎn)化工藝流程，實(shí)施流程再造?！笆濉逼陂g，華北油田實(shí)施了冀中地區(qū)地面系統(tǒng)整合再造工程，聯(lián)合站由23座減少為5座，負(fù)荷率提高37個(gè)百分點(diǎn)，每年降低運(yùn)行成本2.72億元，降幅達(dá)10%。積極落實(shí)油氣產(chǎn)品增值工程。通過(guò)因地制宜實(shí)施密閉集輸和原油穩(wěn)定，減少損耗，提高資源利用率，提質(zhì)增效。利用CNG、LNG技術(shù)和天然氣發(fā)電等多種方式回收放空氣，減少污染?！笆濉逼陂g，新疆和長(zhǎng)慶油田實(shí)施了原油穩(wěn)定和伴生氣回收工程，原穩(wěn)率分別提高了64和80個(gè)百分點(diǎn)，年增產(chǎn)液烴40×104t以上；長(zhǎng)慶、塔里木、新疆油田實(shí)施天然氣乙烷回收工程，年將增產(chǎn)液烴285×104t。3.3大力實(shí)施完整性管理，促進(jìn)安全環(huán)保綠色生產(chǎn)。目前已經(jīng)全面搭建了完整性管理技術(shù)框架，編制完成了管道和站場(chǎng)完整性管理手冊(cè)，完善了標(biāo)準(zhǔn)體系，開(kāi)展了“雙高”管道篩查及治理，試點(diǎn)工程順利推進(jìn)，科研工作取得了關(guān)鍵性進(jìn)展，持續(xù)提升了風(fēng)險(xiǎn)防控能力，降低了失效率。下一步將重點(diǎn)加強(qiáng)“雙高”管道治理，搭建完整性管理平臺(tái)，全面開(kāi)展失效識(shí)別與分析，努力攻克內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)（ICDA）。3.4積極融合最新信息技術(shù)，開(kāi)展智能油氣田建設(shè)。全面實(shí)施以油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息系統(tǒng)建設(shè)。重點(diǎn)在東部老油田有序開(kāi)展以“全面感知、自動(dòng)操控、預(yù)測(cè)預(yù)警、智能決策”為主要特征的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，達(dá)到數(shù)字化全覆蓋，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)、數(shù)字化辦公、智能化決策、完整性管理、一體化運(yùn)營(yíng)。在物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)采集海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，大膽探索人工智能新技術(shù)在油氣田地面的應(yīng)用。在生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)化方面，要實(shí)現(xiàn)油氣井生產(chǎn)工況監(jiān)測(cè)預(yù)警及智能計(jì)量、生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)化、系統(tǒng)整體優(yōu)化、達(dá)標(biāo)排放在線監(jiān)測(cè)與智能預(yù)警、智能能源管控。在資產(chǎn)管理方面，要實(shí)現(xiàn)管道腐蝕智能預(yù)測(cè)、站場(chǎng)安全智能分析及預(yù)警、機(jī)器人和無(wú)人機(jī)巡線巡檢、設(shè)備健康管理。在智能決策方面，要實(shí)現(xiàn)地上地下一體化協(xié)同優(yōu)化、計(jì)劃調(diào)度執(zhí)行一體化協(xié)同優(yōu)化、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)一體化協(xié)同優(yōu)化。

4結(jié)束語(yǔ)

油氣田地面工程是控制投資、降低成本的重要源頭，是提高開(kāi)發(fā)效益的重要手段，是安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保的主要載體，也是優(yōu)化管理、提質(zhì)增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。油氣田地面工程技術(shù)水平的高低直接對(duì)開(kāi)發(fā)效益產(chǎn)生重大影響。應(yīng)不斷完善評(píng)價(jià)體系，在對(duì)標(biāo)管理中充分發(fā)揮評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的作用，大力實(shí)施技術(shù)和管理創(chuàng)新，不斷提升油氣田地面系統(tǒng)技術(shù)水平，促進(jìn)和保障油氣田高水平開(kāi)發(fā)、高質(zhì)量發(fā)展。

作者:湯林 黃曉麗 徐英俊 單位:1.中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)公司 2.中國(guó)石油規(guī)劃總院