油田地面工程建設(shè)新工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用

夏建聰（大慶油田第七采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所公用工程室，黑龍江大慶163517）

對(duì)于油田的產(chǎn)能建設(shè)而言，其可以確保油田行業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)展，而且還是讓生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大的一個(gè)重要手段?，F(xiàn)階段，我國(guó)因?yàn)橛吞镩_采的時(shí)間較長(zhǎng)，所以油井含水量相對(duì)較高，從而使得油井開采的效率出現(xiàn)顯著降低，很難在滿足當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展，而為了解決這種問題，我們就一定要及時(shí)調(diào)整地面工程的建設(shè)方案，使其有效的適應(yīng)油藏的開發(fā)需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)等目的。

1 建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)采油新技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前為了讓油田的生產(chǎn)狀況得到有效改善，我國(guó)已經(jīng)對(duì)地面工程建設(shè)工藝做了一定創(chuàng)新，通過老井搭橋的方式，能夠讓新井在第一時(shí)間便投入到實(shí)際生產(chǎn)工作中。除此之外，在新站建設(shè)的方案里還拋棄了過去常用的手輪手動(dòng)式計(jì)量法，轉(zhuǎn)而借助自動(dòng)遙控的多通閥計(jì)量來(lái)開展作業(yè)[1]。

我國(guó)傳統(tǒng)的地面工程建設(shè)流程是先確定新井位置，然后明確新的地面工作站，從而制定出一個(gè)切實(shí)可行的進(jìn)展計(jì)劃，最后進(jìn)行鉆井施工，當(dāng)完成了進(jìn)站的地下管網(wǎng)的建設(shè)工作后，再對(duì)新井開展射孔和投產(chǎn)等作業(yè)。在對(duì)老區(qū)持續(xù)的開發(fā)過程中，通常會(huì)出現(xiàn)老井、新站還有新井、老站并存的特殊情況。因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)的制約，過去傳統(tǒng)地面工程建設(shè)很難完全借助傳統(tǒng)的施工方式，也就是在對(duì)新井射孔進(jìn)行投射時(shí)，新站施工無(wú)法有效完成，從而不能達(dá)到新井投產(chǎn)實(shí)際的需求。這時(shí)為了確保新井能夠?qū)崿F(xiàn)順利的投產(chǎn)，便需要通過老井搭接新井的方式在老井處進(jìn)行施工，同時(shí)敷設(shè)臨時(shí)的地面管線，最終實(shí)現(xiàn)新井的按時(shí)投產(chǎn)。

我國(guó)過去通常使用兩相流計(jì)量法來(lái)進(jìn)行計(jì)量，而這種方式使用的是非自動(dòng)化裝置，因此計(jì)量站占地面積極大，不利于地面工程建設(shè)高效的進(jìn)行。為了解決上述問題，我們可以借助12通閥新型電動(dòng)多通閥來(lái)替換上述裝置，這一裝置最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)Χ嗑髁枯喠鞯倪M(jìn)行計(jì)量。12 通閥新型電動(dòng)多通閥在設(shè)計(jì)時(shí)使用的是檢修孔結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)在檢修的過程中依舊可以不間斷的進(jìn)行工作。除此之外，因?yàn)?2通閥新型電動(dòng)多通閥門結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較小，所以極易安裝，同時(shí)這也為后續(xù)的維修和更換提供了良好的保障。將流量分流裝置和多通閥進(jìn)行搭配使用，還可以進(jìn)一步提升器計(jì)量的精準(zhǔn)程度，對(duì)于氣、液量大的油井極為友好。而為了有效的控制多通閥，技術(shù)人員還設(shè)計(jì)了整體式遙控控制的箱體，從而極大緩解了操作人員工作的壓力以及強(qiáng)度。操作人員在進(jìn)行計(jì)量時(shí)，只需要借助遙控控制箱來(lái)發(fā)送信號(hào)便可以讓多通閥的電機(jī)啟動(dòng)并開始計(jì)量，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯還會(huì)精確的停留在遙控信號(hào)指定的閥位置。由于多通閥采用了兩個(gè)計(jì)量方案，所以不只是可以根據(jù)時(shí)間的間隔來(lái)計(jì)量，而且還能夠按照預(yù)先設(shè)定的液量來(lái)計(jì)量，倘若油井產(chǎn)量比較高，那么便可以通過后者來(lái)進(jìn)行計(jì)量，從而有效的縮短計(jì)量時(shí)間，同時(shí)還可以確保計(jì)量的精準(zhǔn)度。在計(jì)量完一口井之后，多通閥會(huì)借助計(jì)量箱來(lái)記錄計(jì)量的結(jié)果，同時(shí)開始下一個(gè)計(jì)量程序，此時(shí)多通閥會(huì)轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)定的下一個(gè)閥位，當(dāng)完成全部計(jì)量工作之后，便自動(dòng)的跳到盲板位置。一旦在現(xiàn)場(chǎng)完成了新型多通閥門的安裝，便能夠在短時(shí)間內(nèi)投入到實(shí)際使用過程中，極大地提高了地面工程建設(shè)的效率[2]。

2 在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)增壓系統(tǒng)進(jìn)行的實(shí)際應(yīng)用

由于部分油田砂體連通性相對(duì)較差，所以在井液中泥質(zhì)的成分比較多，而且當(dāng)油層遇見水之后，極易產(chǎn)生膨脹等現(xiàn)象，同時(shí)吸水能力也相對(duì)較弱。隨著近幾年注水井的注入壓力不斷的增加，許多油井壓力逐漸趨向于泵壓，從而極易導(dǎo)致注水不進(jìn)現(xiàn)象發(fā)生，并且很難徹底解決這類問題，而且地層壓力實(shí)際保持度也比較低，進(jìn)而給采油實(shí)際效率造成了極為嚴(yán)重的影響。因?yàn)樵S多油田注水井的井口壓力不能滿足實(shí)際注水量的需求，所以，必須要在注水的過程中，盡量提升注水壓力，最終在本質(zhì)上解決上述問題。為了讓老井無(wú)法注入的問題得到有效解決，我國(guó)在新型增壓系統(tǒng)里把老井注水系統(tǒng)統(tǒng)一劃入進(jìn)新注水系統(tǒng)中，按照注水井井口的壓力來(lái)設(shè)定增壓值，同時(shí)結(jié)合其它各類影響因素，把增壓值初步設(shè)定在8 到10 兆帕。另外，為了確保注水量可以維持穩(wěn)定狀態(tài)，有關(guān)部門來(lái)借助恒流配水的計(jì)量工藝來(lái)進(jìn)行了針對(duì)性處理，這種工藝在新增壓系統(tǒng)里被稱作單井獨(dú)立配置增注系統(tǒng)，即每一口井都會(huì)配有井口配水以及計(jì)量等，而單井管線則與注水干線直接進(jìn)行連接，無(wú)需特意裝配單獨(dú)的注水建，進(jìn)而有效的降低注水系統(tǒng)運(yùn)行的成本。除此之外，為了確保注水量保持恒定，還為各個(gè)油井配備了單獨(dú)的恒流配水裝置，進(jìn)而確保油管實(shí)現(xiàn)恒流注水。對(duì)于恒流配水計(jì)量這一工藝而言，它通過一種壽命較長(zhǎng)的注水量的控制方式來(lái)有效控制注水量，從而有效的代替過去常見的傳統(tǒng)高壓注水型閘門。同時(shí)為了能夠?qū)α髁窟M(jìn)行更精確的控制，恒流配水計(jì)量工藝還做了針對(duì)性的微調(diào)，應(yīng)用了把內(nèi)核作為針閥的控制裝置，從而最大程度的保證了控制的進(jìn)度。

3 地面工程集輸管網(wǎng)的優(yōu)化技術(shù)

目前集輸管網(wǎng)體系可以被分為以下三部分，即采油井場(chǎng)、管線還有處理站，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中通常用網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，把集中化處理站、中轉(zhuǎn)戰(zhàn)以及采油井作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。對(duì)于集中處理站而言，其位置和數(shù)量以及管網(wǎng)系統(tǒng)布局能否達(dá)標(biāo)等都將對(duì)集輸管網(wǎng)實(shí)際的投入成本產(chǎn)生直接影響。在優(yōu)化地面的集輸管網(wǎng)時(shí)，需要先優(yōu)化集輸管網(wǎng)的布局，同時(shí)還要對(duì)集中式處理站選址問題進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)管道流量與流速合理的設(shè)定，最終讓管網(wǎng)系統(tǒng)投資建造的成本得到有效的降低[3]。

在對(duì)地面的集輸管網(wǎng)整體布局進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，相關(guān)人員需要合理利用管網(wǎng)的布局設(shè)計(jì)觀念，同時(shí)構(gòu)造出相關(guān)模型，并借助模糊聚類的分析來(lái)確定各個(gè)設(shè)計(jì)單元間存在的關(guān)系，從而對(duì)基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整與優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)管線平面最優(yōu)化的布局設(shè)計(jì)。除此之外，還需要對(duì)集中處理站選址等工作進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)樵诘孛娴募敼芫W(wǎng)中集中處理站具有著極為重要的作用，其既是系統(tǒng)優(yōu)化的難點(diǎn)也是重點(diǎn)，所以在實(shí)際優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)人員需要掌握相關(guān)技巧，從而讓運(yùn)輸線路長(zhǎng)度得到最大程度的縮短。當(dāng)前我們通常會(huì)借助優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比法還有定量選址等來(lái)開展選址工作，通過這種方式能夠最大程度的保證地址合理化的選取。除此之外，還需要合理控制以及設(shè)定關(guān)鍵工藝參數(shù)，通過AHP 法來(lái)對(duì)井站拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，同時(shí)在此基礎(chǔ)之上在對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)做進(jìn)一步優(yōu)化，最終使管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行成本和風(fēng)險(xiǎn)得到有效降低。

隨著科學(xué)技術(shù)快速的發(fā)展，當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，而為了讓優(yōu)化工作效率得到進(jìn)一步的提升，同樣也需要適當(dāng)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)中的各種輔助軟件。相較人工設(shè)計(jì)，輔助設(shè)計(jì)軟件在實(shí)際使用過程中可操作性要更高，并且方法也極為簡(jiǎn)單，只需提前構(gòu)建出集輸系統(tǒng)模型，然后將優(yōu)化目標(biāo)輸入到模型中，軟件便能夠自動(dòng)形成多種可供挑選的方案，我們僅需按照實(shí)際的情況在給出的優(yōu)化方案中開展優(yōu)化作業(yè)即可[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)油田事業(yè)快速的發(fā)展，油田的地面工程建設(shè)也迎來(lái)了全新的、更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，相關(guān)人員一定要重視現(xiàn)階段油田的地面建設(shè)過程里出現(xiàn)的各種問題，通過應(yīng)用新型工藝技術(shù)，例如新老井的搭橋工藝、多通閥的計(jì)量簡(jiǎn)化技術(shù)、增壓系統(tǒng)以及恒流配水的計(jì)量工藝等來(lái)讓上述問題得到有效的解決，最終給安全、穩(wěn)定還有高效化油田生產(chǎn)提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)保障。