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摘要：研究论证东风港油区单井拉油转管输方案的可行性。对技术可实施性、经济合理性方面进行论证。方案结合单井液量预测及地方建设规划，在保证原油生产的正常运行的基础上，最大限度降低工程投资，达到降低成本，增加效益的目的。
关键词：单井拉油;管输;可行性
前言
东风港油区所辖油井全部采用单井拉油的方式生产，运行成本较高。结合油田优化单拉井管理、消除单拉井生产运输隐患、提升生产运行效益的总体要求，在确保集输系统运行的可靠性的基础上，对东风港油区单井拉油转管输的方案进行技术及经济方面的论证。
1 生产现状分析
方案选取东风港油区生产油井24口，均采用单井拉油方式生产，目前平均单井日液4.0吨，日油2.1吨，综合含水47.5%。生产原油经汽车拉运至1#站、44#站集输管理站集中处理。1#站集输管理站接收罐车及井排来油，加热炉加热后经三相分离器进行分离，分离后进入沉降罐，经装车泵外输。44#站集输管理站接收来液，加热炉加热后经三相分离器进行分离。分离后进入沉降罐，经装车泵至装车外销。
2存在问题
目前存在的问题集中在以下几个方面：（1）周边交通繁忙，村庄密集，汽车拉运途中存在安全隐患方案涉及24口油井均位于村庄周边，产液拉运至卸油台需途径320省道，周边村庄紧密人口众多，且320省道属该地区交通要道，车辆多，交通繁忙，而油罐车运输的又是易燃易爆产品，一旦发生事故将威胁到周围居民及行人的生命财产安全。（2）单井拉油方式生产，拉运费用高。方案涉及的24口油井，均采用拉油方式生产，运行成本高。根据实际生产情况，拉运成本为每年约129万元。（3）伴生气影响油井产量。随着油井伴生气的增加，造成油井套压过高，伴生气无法排放，影响液量。据统计因套压过高受影响的井为7口，每次释放套压影响液量8.0吨，影响油量5.5吨，经折算每年损失约14万元。（4）非地质因素停井造成产量损失。近几年进井路受春灌及雨季影响，道路泥泞，坑洼严重，对拉油车进出影响严重。每年道路维修费用约为3万元。
3 建設必要性
（1）单井拉油生产，地面管理较困难。拉油所经地区多为村庄，存在很大的安全隐患。且单井拉油生产受雨季影响较大。通过方案实施可大大降低油气集输过程中的安全隐患，保证油田正常连续生产。
（2）单井拉油方式生产，运费高。随着后期单井产液含水量逐年增加，汽车拉油费用将逐年上升。同时单井拉油生产受非地质因素制约，当油井产液无法拉运时，会导致停井造成产量降低。管输方案能降低油气集输费用，减少油气损耗，同时保护了环境。管输进站后，预计年可节约人工成本40万元。
（3）单井拉油方式生产，拉油道路长，维护维修频繁。部分进井路年久失修，雨季生产倒油困难，在道路维修及超压地青赔方面造成经济损失。方案实施能有效减少道路维修工作量，降低维修费用，提高油田的经济效益。
4管输方案设计
方案设计将单井拉油方式生产改为管输进站。综合考虑开发规划，合理选择管线的管径及路由，满足开发需求。穿越方式的选择根据道路情况及周边环境，可采取顶管穿越或其他方式，穿跨越沟渠时适当增加套管长度，防止水体污染。油气集输系统采用密闭工艺流程，降低油气损耗，保护环境，最大限度地提高经济效益和社会效益。
由于本区块油井产量低，井口出油温度在25-30℃左右，根据区块产油的原油物性，通过水力、热力计算，当外输温度为75℃时，可满足进站要求。因此初步设计采油单井串联加热集输方式。
5 方案参数论证
根据管输设计要求，方案油井采取提液增油的采油工艺。
5.1 管径参数选择
（1）1#站管径确定。根据沿程摩阻损失公式及埋地管道温降公式，结合外输线设计输送规模以及1#站站进站压力和温度要求，针对不同管段，液量不同，采用不同管径。选取DN40、DN50、DN65、DN80、DN100等5种管线规格进行水力、热力模拟计算。通过对比，管径为DN40与 DN50时，易导致井口回压过高;选择DN80、DN100时管线投资较高，且管线温降过大，故本次方案选取管径为DN50与DN65相结合的设计。
（2）44#站管径确定。同样根据单井的输送液量，选取3种管径进行水力、热力模拟计算，经对比，管径为DN50时，易导致井口回压过高;DN80管线投资较高，故本次选择DN65管线。
（3）加热炉热负荷计算。根据1#站管输目前各单井液量，加热炉进口温度25℃，加热炉出口温度75℃，根据计算公式：
Q=C水G水△t，△t=t2- t1。
根据公式计算各单井选用50kW加热炉。
同样，根据44#站管输目前各单井液量，加热炉进口温度25℃，加热炉出口温度75℃，通过计算选用80kW加热炉。
加热炉用气为井口套管气，富余气接至已建天然气管网。
5.2管材选择。通过对比市场上常用的无缝钢管和玻璃钢管两种管线进行综合对比，因现场地形复杂，且玻璃钢管线维修难度大，方案设计采用钢管。
优点：1、耐压高、耐温高;2、在施工过程中不怕敲击、吊装，施工要求较低;3、钢管的弹性好，在地形起伏地段敷设有优势;4、能够及时的维修;5、适应地面复杂情况下的施工作业。
1、耐腐蚀、寿命长（为钢管使用寿命的20倍）;2、低温性能好（-30℃～70℃）;3、内壁光滑，对流体阻力小;4、重量轻、施工方便;5、绝缘性能好，不需防腐和阴极保护。
缺点：1、需要防腐、阴极保护、补口、补伤等，焊口内防腐处理难度大;2、易结蜡、腐蚀，使用寿命短;3、相同压力、长度、保温厚度下管材费用高。
1、施工过程中怕重物敲击、高空坠落，施工要求相对较高;2、管线敷设时的弹性比钢管差，不利于在地形起伏地段的敷设，弯头的适应性差，施工难度大;3、抗机械冲击能力差，易大面积损坏;4、维修难度大，现场维修困难。 5.3管线及管件壁厚计算
根据《油田油气集输设计规范》GB 50350-2015中有关规定，对管线壁厚进行计算，结合当地地理条件、地形、地貌、土壤腐蚀性强弱，如采用高强度管材时，管壁薄，用管总重量会减少。但是管壁太薄，管道会失稳，管壁受腐蚀强度下降快。因此，结合计算壁厚以及已建管线，壁厚向上圆整至标准壁厚。
（2）管件壁厚计算。根据《油田油气集输设计规范》 GB 50350-2015中有关规定，弯头和弯管壁厚的计算公式如下：
δb=δ×m
m=（4R-D）/（4R-2D）
根据计算，管件规格选择Φ48×4.0、Φ60×4.0、Φ76×4.5、Φ89×4.5。
通过校核计算，方案选取管线与管件在应力、径向稳定性、轴向稳定、抗震性等方面符合设计规范要求。
5.4 保温与防腐选择
根据测算，不保温管线与保温管线的相比较，综合考虑，本次新建管线采用泡沫黄夹克保温30mm管线。根据管线沿线自然条件和工程地质状况，以及防腐层的综合性能与涂敷作业的简便性、经济性，管线水利热力计算等，经综合比较确定，线外防腐层可采用环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+30mm泡沫黄夹克的结构防腐。
6投资估算及效益分析
6.1 投资估算
依据相关行业定额标准及费用测算依据测算，方案估算发生总投资为422.57万元（不含税）。其中工程费为332.34万元，其他费106.02万元，预备费21.92万元，增值税抵扣额37.72万元。
6.2效益分析
本次工程主要對经济和社会方面进行效益分析及比较。根据计算，本项目总投资为422.57万元（不含增值税），项目实施后，节约费用125.41万元。投资回收期为3.4年。
（2）社会效益
通过将24口油井单井拉油改为管输进站的方式，降低了环境污染，消除了因汽车拉运造成的安全隐患，同时缓解了周边道路的交通压力，社会效益显著。
7 结论
经过研究论证，东风港油区管输方案建设的必要性充分，方案合理，技术可行，安全、环境、经济和社会效益明显，同时在环境保护、生产安全方面有较大提高，建议经详细设计后投产建设。
关键词：单井拉油;管输;可行性
前言
东风港油区所辖油井全部采用单井拉油的方式生产，运行成本较高。结合油田优化单拉井管理、消除单拉井生产运输隐患、提升生产运行效益的总体要求，在确保集输系统运行的可靠性的基础上，对东风港油区单井拉油转管输的方案进行技术及经济方面的论证。
1 生产现状分析
方案选取东风港油区生产油井24口，均采用单井拉油方式生产，目前平均单井日液4.0吨，日油2.1吨，综合含水47.5%。生产原油经汽车拉运至1#站、44#站集输管理站集中处理。1#站集输管理站接收罐车及井排来油，加热炉加热后经三相分离器进行分离，分离后进入沉降罐，经装车泵外输。44#站集输管理站接收来液，加热炉加热后经三相分离器进行分离。分离后进入沉降罐，经装车泵至装车外销。
2存在问题
目前存在的问题集中在以下几个方面：（1）周边交通繁忙，村庄密集，汽车拉运途中存在安全隐患方案涉及24口油井均位于村庄周边，产液拉运至卸油台需途径320省道，周边村庄紧密人口众多，且320省道属该地区交通要道，车辆多，交通繁忙，而油罐车运输的又是易燃易爆产品，一旦发生事故将威胁到周围居民及行人的生命财产安全。（2）单井拉油方式生产，拉运费用高。方案涉及的24口油井，均采用拉油方式生产，运行成本高。根据实际生产情况，拉运成本为每年约129万元。（3）伴生气影响油井产量。随着油井伴生气的增加，造成油井套压过高，伴生气无法排放，影响液量。据统计因套压过高受影响的井为7口，每次释放套压影响液量8.0吨，影响油量5.5吨，经折算每年损失约14万元。（4）非地质因素停井造成产量损失。近几年进井路受春灌及雨季影响，道路泥泞，坑洼严重，对拉油车进出影响严重。每年道路维修费用约为3万元。
3 建設必要性
（1）单井拉油生产，地面管理较困难。拉油所经地区多为村庄，存在很大的安全隐患。且单井拉油生产受雨季影响较大。通过方案实施可大大降低油气集输过程中的安全隐患，保证油田正常连续生产。
（2）单井拉油方式生产，运费高。随着后期单井产液含水量逐年增加，汽车拉油费用将逐年上升。同时单井拉油生产受非地质因素制约，当油井产液无法拉运时，会导致停井造成产量降低。管输方案能降低油气集输费用，减少油气损耗，同时保护了环境。管输进站后，预计年可节约人工成本40万元。
（3）单井拉油方式生产，拉油道路长，维护维修频繁。部分进井路年久失修，雨季生产倒油困难，在道路维修及超压地青赔方面造成经济损失。方案实施能有效减少道路维修工作量，降低维修费用，提高油田的经济效益。
4管输方案设计
方案设计将单井拉油方式生产改为管输进站。综合考虑开发规划，合理选择管线的管径及路由，满足开发需求。穿越方式的选择根据道路情况及周边环境，可采取顶管穿越或其他方式，穿跨越沟渠时适当增加套管长度，防止水体污染。油气集输系统采用密闭工艺流程，降低油气损耗，保护环境，最大限度地提高经济效益和社会效益。
由于本区块油井产量低，井口出油温度在25-30℃左右，根据区块产油的原油物性，通过水力、热力计算，当外输温度为75℃时，可满足进站要求。因此初步设计采油单井串联加热集输方式。
5 方案参数论证
根据管输设计要求，方案油井采取提液增油的采油工艺。
5.1 管径参数选择
（1）1#站管径确定。根据沿程摩阻损失公式及埋地管道温降公式，结合外输线设计输送规模以及1#站站进站压力和温度要求，针对不同管段，液量不同，采用不同管径。选取DN40、DN50、DN65、DN80、DN100等5种管线规格进行水力、热力模拟计算。通过对比，管径为DN40与 DN50时，易导致井口回压过高;选择DN80、DN100时管线投资较高，且管线温降过大，故本次方案选取管径为DN50与DN65相结合的设计。
（2）44#站管径确定。同样根据单井的输送液量，选取3种管径进行水力、热力模拟计算，经对比，管径为DN50时，易导致井口回压过高;DN80管线投资较高，故本次选择DN65管线。
（3）加热炉热负荷计算。根据1#站管输目前各单井液量，加热炉进口温度25℃，加热炉出口温度75℃，根据计算公式：
Q=C水G水△t，△t=t2- t1。
根据公式计算各单井选用50kW加热炉。
同样，根据44#站管输目前各单井液量，加热炉进口温度25℃，加热炉出口温度75℃，通过计算选用80kW加热炉。
加热炉用气为井口套管气，富余气接至已建天然气管网。
5.2管材选择。通过对比市场上常用的无缝钢管和玻璃钢管两种管线进行综合对比，因现场地形复杂，且玻璃钢管线维修难度大，方案设计采用钢管。
优点：1、耐压高、耐温高;2、在施工过程中不怕敲击、吊装，施工要求较低;3、钢管的弹性好，在地形起伏地段敷设有优势;4、能够及时的维修;5、适应地面复杂情况下的施工作业。
1、耐腐蚀、寿命长（为钢管使用寿命的20倍）;2、低温性能好（-30℃～70℃）;3、内壁光滑，对流体阻力小;4、重量轻、施工方便;5、绝缘性能好，不需防腐和阴极保护。
缺点：1、需要防腐、阴极保护、补口、补伤等，焊口内防腐处理难度大;2、易结蜡、腐蚀，使用寿命短;3、相同压力、长度、保温厚度下管材费用高。
1、施工过程中怕重物敲击、高空坠落，施工要求相对较高;2、管线敷设时的弹性比钢管差，不利于在地形起伏地段的敷设，弯头的适应性差，施工难度大;3、抗机械冲击能力差，易大面积损坏;4、维修难度大，现场维修困难。 5.3管线及管件壁厚计算
根据《油田油气集输设计规范》GB 50350-2015中有关规定，对管线壁厚进行计算，结合当地地理条件、地形、地貌、土壤腐蚀性强弱，如采用高强度管材时，管壁薄，用管总重量会减少。但是管壁太薄，管道会失稳，管壁受腐蚀强度下降快。因此，结合计算壁厚以及已建管线，壁厚向上圆整至标准壁厚。
（2）管件壁厚计算。根据《油田油气集输设计规范》 GB 50350-2015中有关规定，弯头和弯管壁厚的计算公式如下：
δb=δ×m
m=（4R-D）/（4R-2D）
根据计算，管件规格选择Φ48×4.0、Φ60×4.0、Φ76×4.5、Φ89×4.5。
通过校核计算，方案选取管线与管件在应力、径向稳定性、轴向稳定、抗震性等方面符合设计规范要求。
5.4 保温与防腐选择
根据测算，不保温管线与保温管线的相比较，综合考虑，本次新建管线采用泡沫黄夹克保温30mm管线。根据管线沿线自然条件和工程地质状况，以及防腐层的综合性能与涂敷作业的简便性、经济性，管线水利热力计算等，经综合比较确定，线外防腐层可采用环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+30mm泡沫黄夹克的结构防腐。
6投资估算及效益分析
6.1 投资估算
依据相关行业定额标准及费用测算依据测算，方案估算发生总投资为422.57万元（不含税）。其中工程费为332.34万元，其他费106.02万元，预备费21.92万元，增值税抵扣额37.72万元。
6.2效益分析
本次工程主要對经济和社会方面进行效益分析及比较。根据计算，本项目总投资为422.57万元（不含增值税），项目实施后，节约费用125.41万元。投资回收期为3.4年。
（2）社会效益
通过将24口油井单井拉油改为管输进站的方式，降低了环境污染，消除了因汽车拉运造成的安全隐患，同时缓解了周边道路的交通压力，社会效益显著。
7 结论
经过研究论证，东风港油区管输方案建设的必要性充分，方案合理，技术可行，安全、环境、经济和社会效益明显，同时在环境保护、生产安全方面有较大提高，建议经详细设计后投产建设。