杭錦旗區塊兩種集氣工藝的建設投資與成本分析

田 繪 杰

(中石化華北油氣分公司石油工程技術研究院， 鄭州 450000)

杭錦旗區塊兩種集氣工藝的建設投資與成本分析

田 繪 杰

(中石化華北油氣分公司石油工程技術研究院， 鄭州 450000)

鄂爾多斯盆地北部氣田主要應用兩種集氣工藝，分別是大牛地氣田和靖邊氣田采用的高壓集氣工藝，以及蘇里格氣田采用的中(低)壓集氣工藝。針對這兩種集氣工藝的應用情況進行優缺點分析。以產能建設方案為例，從投資和成本的經濟角度分析杭錦旗區塊在不同集氣工藝下的應用差異。最后確認中(低)壓集氣工藝更具經濟優勢。

杭錦旗區塊； 高壓集氣工藝； 中(低)壓集氣工藝； 井下節流

華北油氣分公司杭錦旗區塊位于內蒙古境內的鄂爾多斯盆地伊盟北部隆起杭錦旗斷階。該區氣藏具有低滲、低壓、低豐度、低產出的特點；氣候屬于典型的中溫帶半干旱高原大陸性氣候，十月初上凍，次年四月解凍，全年大部分時間受西伯利亞及外蒙古高原氣流控制；地勢南高北低、東高西低，地形地貌由黃河沖積平原、沙地沙漠、波狀高平原和砒砂巖丘陵鑲嵌排列構成。杭錦旗區塊于2011年進入勘探開發階段，目前已探明天然氣探明儲量為162.87億m3，已控制儲量為5 321.09億m3。

根據集氣管網壓力不同，可將地面集氣工藝分為高壓、中(低)壓、負壓集氣工藝。鄂爾多斯盆地北部氣藏采用的地面集氣工藝主要是高壓和中(低)壓集氣工藝。中石化華北油氣分公司大牛地氣田和中石油長慶油田分公司靖邊氣田采用的高壓集氣工藝；中石油長慶油田分公司蘇里格氣田采用的中(低)壓集氣工藝。

1 大牛地氣田高壓集氣工藝

所謂高壓集氣工藝是指井口出來的高壓氣流不經過加熱和節流而直接輸送到集氣站，在集氣站內再完成其他工藝處理。這樣可以充分利用氣藏壓力能，簡化后續工藝，減少投資[1]。

大牛地氣田采用的高壓集氣工藝流程主要包括多井高壓進站、站內節流、低溫分離、輪換計量、集中注醇、含甲醇凝液集中處理。圖1所示為高壓集氣工藝流程示意圖。該工藝的優點是，流程簡單，無須進行設備維護，可以實現井口無人值守，便于自動控制和管理，并能有效控制天然氣露點。其缺點是，井口設備及地面集氣管線壓力高，安全風險較大，每口井需要單獨鋪設注醇管線，集氣半徑較??；所含甲醇為有毒物質，對生產措施的安全性要求較高，存在一定的職業健康危害風險。該工藝在中后期仍然會轉向“中低壓集氣，停醇采氣，降壓開采，增壓外輸，二級脫水”的策略。

圖1 高壓集氣工藝主要流程示意圖

2 蘇里格氣田中(低)壓集氣工藝

蘇里格氣田通過前期不同集氣工藝試驗，最終形成了適應自身特色的中(低)壓集氣工藝模式，其流程包括井下節流、井口不加熱、不注醇、管線不保溫、中壓氣、帶液計量、井間串接、常溫分離、二級增壓、集中處理。圖2所示為中(低)壓集氣工藝主要流程示意圖。該工藝在井口不設置加熱爐，無注醇系統，井口及采氣管道均不需要保溫、注醇，簡化了水合物防治工藝。工藝的優點是，集氣半徑大，管網壓力低，可以多井串接，節約投資；其缺點是，井下工具有失效風險，管網復雜，管理難度大，天然氣露點控制不達標，需要進行二次脫水。

3 建設投資對比分析

根據杭錦旗區塊氣藏特征，地面集輸工藝既可以采用大牛地氣田高壓集氣工藝，也可以采用蘇里格氣田中(低)壓集氣工藝。

預計杭錦旗區塊“十三五”期間新建產能達20×108m3以上，有214口井，假設在2017年將完成產能規模達15×108m3的建設工程。根據此數據比較其采用高壓集氣工藝和中(低)壓集氣工藝的建設投資情況。其中，高壓集氣工藝建設投資金額參照大牛地氣田投資金額，中(低)壓集氣工藝建設投資金額參照蘇里格氣田投資金額。表1所示為杭錦旗兩種集氣工藝建設工程量對比。

圖2 中(低)壓集氣工藝主要流程示意圖

相較于高壓集氣工藝，中(低)集氣工藝縮減了很多工程建設項目，可節約建設投資金額4億元人民幣，降低了8%的開發總成本，其中地面成本下降了30%。兩種工藝的投資差別主要體現在以下幾個方面。

(1) 井場設備。相對于高壓集氣工藝而言，中(低)集氣工藝在井場增加了井下節流器。每套井下節流器的費用為人民幣4萬元左右，使用年限為3～5年，且需配套緊急截斷閥等設備，單個井場平均增加投資人民幣6萬元左右。

(2) 采氣管線。高壓集氣工藝的單井管線采用了輻射狀布置，管線設計壓力為23 MPa，管徑多采用DN40和DN50型，集氣半徑多在5 km以下；而中(低)壓集氣工藝的井站之間采用低壓串聯集氣，管線設計壓力為6 MPa，管徑不小于DN50，集氣半徑可控制在8～10 km。由于集氣半徑擴大，中(低)集氣工藝相對可縮短采氣管線約100 km，且高壓氣的集氣管材壓力級別高于低壓集氣管材壓力級別，采氣管線共計可節約建設投資資金約1.1億元人民幣。

(3) 集氣站場和集中處理站。根據中(低)壓集氣工藝的特點，集氣站場和集中處理站的單站投資有所增加；但于高壓集氣工藝而言，集氣半徑擴大了近一半，約減少了一半集氣站場，總體可節約站場投資資金約3 000萬元人民幣。

(4) 其他投資。中(低)壓集氣工藝取消了注醇工藝，節省注醇管線約700 km；污水處理廠減少了含醇污水處理工藝，可節省約6 000萬元人民幣，兩項合計可減少1.6億元人民幣的投資資金。中(低)壓集氣工藝無須進行二期增壓，可節約二期增壓費用約1.2億元人民幣；中(低)壓集氣工藝還減少了集輸管線和污水管線，減少投資資金500萬元人民幣；中(低)壓集氣工藝可以減少征地，該部分費用可沖抵部分井場設備投資增加的費用。

4 成本對比分析

按照上述建設投資方案，從操作成本和總成本兩方面進行對比。

(1) 操作成本。操作成本主要包括材料費、燃料費、動力費、工人工資、工人福利、井下作業費、測井試井費、維護及維修費、油氣處理費、制造費、安全生產費、污水處理費及其他直接費，共13項費用。圖3所示為兩種集氣工藝20年間操作成本曲線。兩種操作成本曲線呈雙“S”曲線，且相交于一點。在交匯點之前，中(低)壓集氣工藝的操作成本略高于高壓集氣工藝，交匯點之后中(低)壓集氣工藝的操作成本則遠低于高壓集氣工藝。但總體來看，高壓集氣工藝的操作成本高于中(低)壓集氣工藝。

圖3 兩種集氣工藝20年間操作成本曲線

(2) 總成本。不僅是操作成本呈雙“S”曲線，考慮管理、銷售、固定資產折舊、財務費用、稅金及附加和勘探費用之后，兩種集氣工藝的總成本同樣類似雙“S”曲線。圖4所示為兩種集氣工藝的總成本曲線。

圖4 兩種集氣工藝的總成本曲線

兩種集氣工藝的操作成本和總成本均呈雙“S”曲線，是由工藝本身的特點所決定。高壓集氣工藝能夠有效地利用氣藏能量，在開發前期無需經過脫水處理，但開發中期需要增建二期增壓設施，開發后期仍需增建天然氣脫水設施；中低壓集氣工藝因井下作業、井口維護費用高，前期壓縮機運行也加大了運行成本，但是因其建站數量少而節約了大量的人力資源成本。

通過兩種集氣工藝的操作成本和總成本對比分析，認為中(低)壓集氣工藝的成本遠低于高壓集氣工藝。

5 結 語

(1) 高壓集氣工藝流程簡單，管理方便，但中后期需要實施二次增壓措施。

(2) 中(低)壓集氣工藝流程稍顯復雜，需井下節流，但是管網壓力低，安全風險小。

(3) 綜合分析對比，認為中(低)壓集氣工藝建設投資和經營成本均低于高壓集氣工藝，在杭錦旗區塊應用具有一定經濟優勢。

今后的研究中，仍需側重于中(低)壓集氣工藝的關鍵技術分析。比如加強井下節流器的可靠性研究，降低其故障率和延長其使用年限，為中低壓集輸開辟更為廣泛的應用前景。

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InvestmentandCostAnalysisofTwoDifferentGasGatheringProcessesinHangjinqiArea

TIANHuijie

(Research Institute of Petroleum Engineering Technology, North China Branch of Sinopec, Zhengzhou 450000, China)

At present, two gas gathering processes are mainly used in northern Ordos basin: the high pressure gas gathering process (widely used in Daniudi gas field and Jingbian gas field) and the medium (low) pressure gas gathering process (used in Sulige gas field). Based on the practical exploration and exploitation situation, this paper analyzes their advantages and disadvantages. A capacity building program is assumed to study the difference of the two gas gathering processes from two aspects of investment and cost in Hangjinqi area. Thus the medium (low) pressure gas gathering process is determined to have economic advantages in this area.

Hangjinqi area; high pressure gas gathering process; medium (low) pressure gas gathering process; downhole throttling

2017-08-13

國家科技重大專項“低豐度致密低滲油氣藏開發關鍵技術”(2016ZX05048)

田繪杰(1984 — )，男，河南許昌人，雙學士學位，工程師，研究方向為地面工程造價分析與經濟評價。

F406

A

1673-1980(2017)06-0051-04