某區(qū)塊地面系統(tǒng)建設(shè)優(yōu)化節(jié)能方法研究

王博（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠）

2022年開發(fā)安排某區(qū)塊進(jìn)行產(chǎn)能建設(shè)，涉及轉(zhuǎn)油站3座，均運(yùn)行30 a以上，站內(nèi)設(shè)備腐蝕老化嚴(yán)重，能耗浪費(fèi)情況十分突出。為此，規(guī)劃通過產(chǎn)能建設(shè)，總體優(yōu)化地面系統(tǒng)建設(shè)布局[1]，停運(yùn)老站，集中建設(shè)新站，達(dá)到節(jié)能、降耗、減員的目的。

1 已建站場能力核實(shí)

3座轉(zhuǎn)油站站內(nèi)均采用“三合一”處理工藝，摻水、熱洗流程分開[2]，產(chǎn)能建設(shè)后，1#轉(zhuǎn)油站管轄油井220口，計(jì)量間13座，2#轉(zhuǎn)油站管轄油井207口，計(jì)量間13座，3#轉(zhuǎn)油站管轄油井76口，計(jì)量間7座。按照凝固點(diǎn)進(jìn)站[3]，摻水出站溫度55℃，應(yīng)用PIPEPHASE軟件計(jì)算油井平均單井摻水量為0.5 m3/h。此次水驅(qū)基建井及聚驅(qū)新井的熱洗周期60 d，熱洗強(qiáng)度20 m3/h，已建老井熱洗周期90 d[4]，熱洗強(qiáng)度15 m3/h。產(chǎn)能建設(shè)后3座轉(zhuǎn)油站能力核實(shí)情況見表1。

從表1可知，1#轉(zhuǎn)油站熱洗泵、摻水熱洗加熱爐能力不足，三合一氣液分離處理能力自2024年開始，1臺檢修時(shí)將超負(fù)荷運(yùn)行。2#轉(zhuǎn)油站外輸泵、熱洗泵、摻水熱洗加熱爐能力不足，在1臺三合一檢修時(shí)，三合一氣液分離處理能力自2024年開始將超負(fù)荷運(yùn)行。3#轉(zhuǎn)油站已建設(shè)能力均滿足要求，但負(fù)荷率過低，優(yōu)化調(diào)整空間大[5]。

2 建設(shè)現(xiàn)狀及存在問題

3座轉(zhuǎn)油站處理后含水油均輸往某聯(lián)合站。1#轉(zhuǎn)油站建于1990年，目前運(yùn)行32 a，站內(nèi)加藥裝置、儀表、電氣設(shè)施老化、摻水熱洗閥組管道穿孔、熱洗及加藥管網(wǎng)結(jié)垢嚴(yán)重，三合一內(nèi)部伴熱管線穿孔等。2#轉(zhuǎn)油站、3#轉(zhuǎn)油站站均建于1991年，目前運(yùn)行31 a，站內(nèi)容器、加熱爐、變壓器等主要工藝設(shè)備和工藝管網(wǎng)及閥門均老化嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為三合一、除油器內(nèi)部構(gòu)件腐蝕變形，加熱爐火管鼓包、開裂多次，燃燒器熄火頻繁、不易點(diǎn)火[6]，摻水熱洗閥組穿孔、熱洗及加藥管網(wǎng)結(jié)垢嚴(yán)重、工藝閥門關(guān)閉不嚴(yán)，儀表和電氣設(shè)備老化數(shù)據(jù)傳輸丟失或不顯示，3#轉(zhuǎn)油站還存在無消防回車場，油、水泵房窗戶不符合防爆要求等問題。

3 站場優(yōu)化合并方案

3.1 優(yōu)化合并的提出

根據(jù)表1的能力核實(shí)預(yù)測，1#、2#轉(zhuǎn)油站能力不足，需要進(jìn)行擴(kuò)改建，3#轉(zhuǎn)油站剩余能力過大，且存在站場老化嚴(yán)重的問題，本著提質(zhì)增效的原則，規(guī)劃將3座站優(yōu)化合并為1座。

表1 產(chǎn)能建設(shè)后3座轉(zhuǎn)油站能力核實(shí)情況Tab.1 Capacity verification of three oil transfer stations after capacity construction

3.2 合并站址的選擇

從3座轉(zhuǎn)油站的區(qū)域分布、集輸方向看，合并位置優(yōu)先選擇某聯(lián)合站站內(nèi)或其周邊，一是與聯(lián)合站合并建設(shè)，減少管理點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，方便管理。某聯(lián)合站站內(nèi)平面布局緊湊，在符合相關(guān)規(guī)范的安全距離要求下[7]，脫水站內(nèi)沒有空間能夠布置合并新站的容器、加熱爐等主要設(shè)備。二是在周邊建設(shè)，各轉(zhuǎn)油站來油氣管道共計(jì)17條之多，東側(cè)緊鄰南北向井排路；聯(lián)合站南側(cè)距圍墻50 m處有12口油水井集中分布，同時(shí)圍墻與油水井之間，與圍墻平行鋪設(shè)有35 kV變電站的6條6 kV電力出線轉(zhuǎn)油站等外輸油、氣管道；聯(lián)合站北側(cè)分布油水井11口，距離圍墻僅僅滿足安全距離要求。聯(lián)合站西側(cè)，在躲避開油水井安全距離后，西側(cè)北部和南部均有小部分空間可以考慮為本次合建站所用。因此，選擇西側(cè)北部為此次合建站位置。新建站位置示意圖見圖1。

圖1 新建站位置示意圖Fig.1 Location of new station

3.3 站場合并建設(shè)思路

為減少站間管道調(diào)整，規(guī)劃3座轉(zhuǎn)油站取消后，在原站址位置新建閥組間，閥組間接收各計(jì)量間來液，匯集后混輸至合并站場，同時(shí)接收合并站場提供的摻水、熱洗，在閥組間內(nèi)分配至各計(jì)量間[8]。因此需新建1#、2#、3#閥組間至合建站的集油、摻水和熱洗管道。合并站設(shè)計(jì)規(guī)模上，考慮接收3座站所轄單井全部來液，采用合建站集中供水方式，滿足3座站所轄全部油井的摻水、熱洗。

新建站與某聯(lián)合站合并建設(shè)后，拆除部分圍墻，形成一個(gè)具備采出液氣液分離和提供摻水、熱洗功能的聯(lián)合站。合并新建站在設(shè)備配置選擇方面，首先充分考慮利用聯(lián)合站已建設(shè)施。

一是新建站與某聯(lián)合站統(tǒng)一集中監(jiān)控，不再單獨(dú)建設(shè)控制系統(tǒng)上傳至作業(yè)區(qū)管理中心，僅設(shè)機(jī)柜間，將新建站生產(chǎn)數(shù)據(jù)接入某聯(lián)合站已建中控室[9]。

二是經(jīng)核實(shí)，已建采暖系統(tǒng)能力滿足新建站的工藝伴熱需求，新建站采暖系統(tǒng)依托聯(lián)合站已建采暖系統(tǒng)，不再單獨(dú)設(shè)置采暖爐。

三是新建站事故流程依托聯(lián)合站脫水部分已建事故罐[10]，不再單獨(dú)設(shè)置事故排污池。

其次是能力配置上，鑒于新建站的中心位置，分離設(shè)備能力適當(dāng)預(yù)留，為后續(xù)站場合并創(chuàng)造條件。改造措施及效果統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 改造措施及效果統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of transformation measures and effects

3.4 經(jīng)濟(jì)效益

在降投資方面，優(yōu)化合并總計(jì)可減少投資為3 445.5萬元。在降成本方面，預(yù)計(jì)年節(jié)約天然氣消耗49.84×104m3，節(jié)電194.35×104kWh，節(jié)約運(yùn)行成本573.5萬元。

4 結(jié)論

通過分析可以得出以下結(jié)論：一是集輸系統(tǒng)改造應(yīng)與開發(fā)預(yù)測充分結(jié)合，合理分析已建站場能力，在滿足開發(fā)要求的基礎(chǔ)上，優(yōu)化建設(shè)方案。二是改造過程中應(yīng)充分調(diào)研區(qū)域建設(shè)情況，綜合分析區(qū)域內(nèi)站場負(fù)荷，采取區(qū)域優(yōu)化簡化的方式，少建站，建大站；三是在改造思路確定后，應(yīng)充分結(jié)合已建設(shè)備設(shè)施，依托已建設(shè)備剩余能力，避免投資浪費(fèi)；四是改造方案中應(yīng)根據(jù)數(shù)字化建設(shè)規(guī)定，完善站場數(shù)字化建設(shè)點(diǎn)位。

該區(qū)塊通過以上區(qū)域優(yōu)化簡化措施，在有效的完成了地面站場改造的前提下，節(jié)省了大量投資，節(jié)約了生產(chǎn)運(yùn)行成本，減少了崗位員工的勞動強(qiáng)度。