稠油井摻水計(jì)量穩(wěn)控措施的改進(jìn)與應(yīng)用

朱益飛

中國(guó)石化勝利油田分公司孤東采油廠 （山東 東營(yíng) 257237）

油田稠油摻水降黏生產(chǎn)工藝是目前各油田普遍采用的稠油冷采主要工藝，其原理是利用高溫?fù)剿档统碛宛ざ龋诰布暗孛婀芫€(xiàn)中與低液低含水稠油混合伴輸，達(dá)到降低油井回壓，保證油井正常生產(chǎn)的目的[1-2]。當(dāng)前摻水量調(diào)節(jié)主要以調(diào)節(jié)閥配合小排量計(jì)量水表共同使用，其特點(diǎn)是摻水量調(diào)節(jié)操作簡(jiǎn)單，已在各油田得到廣泛采用。但由于受計(jì)量?jī)x表準(zhǔn)確度低、靈敏度低、穩(wěn)定性差、水量波動(dòng)大等諸多因素的制約，稠油摻水準(zhǔn)確計(jì)量問(wèn)題成為油田稠油開(kāi)發(fā)區(qū)塊提高油田開(kāi)發(fā)質(zhì)量和效益的一道障礙。隨著油田精細(xì)化管理的需要，提高稠油油井摻水量計(jì)量準(zhǔn)確度，降低稠油井原油計(jì)量誤差，提高稠油井開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益，減少油井摻水量的波動(dòng)和油井開(kāi)發(fā)成本，已成為各油田一項(xiàng)重要的研究課題[3-4]。為此，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出了“稠油井摻水計(jì)量穩(wěn)控措施的改進(jìn)與應(yīng)用”這一技術(shù)改進(jìn)課題。

1 稠油井摻水計(jì)量工藝現(xiàn)狀

圖1為稠油井摻水計(jì)量工藝流程圖。

圖1 摻水井計(jì)量工藝流程圖

從圖1可以看出，來(lái)水經(jīng)油嘴套、調(diào)節(jié)閥，再經(jīng)水表、閥門(mén)后出水。該摻水計(jì)量工藝流程中的油嘴套中并沒(méi)有噴嘴設(shè)計(jì)，其流量調(diào)節(jié)主要通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)和控制。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)踐證明，該摻水計(jì)量工藝系統(tǒng)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題:一是計(jì)量誤差大，由于受摻水壓力波動(dòng)、調(diào)控閥門(mén)及水表計(jì)量準(zhǔn)確度等綜合因素影響，造成油井摻水量計(jì)量誤差大，摻水修正系數(shù)波動(dòng)大，無(wú)法準(zhǔn)確核實(shí)油井產(chǎn)量，給油井生產(chǎn)管理和措施制定帶來(lái)難度；二是管理工作量大、采油時(shí)率低，現(xiàn)場(chǎng)每天對(duì)摻水量調(diào)整2次，每月對(duì)摻水系數(shù)計(jì)量標(biāo)定1次，由于計(jì)量系統(tǒng)不一致，標(biāo)定摻水系數(shù)時(shí)，需2人配合，油井停抽后，將摻水倒入分離器，穩(wěn)定20～30min后，分別記錄摻水表流量及分離器計(jì)量摻水量，進(jìn)行比對(duì)后，即為摻水系數(shù)，一般停井50min左右；三是水量波動(dòng)大，水量調(diào)控困難，影響水井的正常注入，摻水井來(lái)水多從配水間或水井單井接入，摻水量波動(dòng)后影響配水間泵壓或水井的注入壓力，影響水井的正常注水。因此，對(duì)傳統(tǒng)的稠油井摻水量穩(wěn)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，穩(wěn)定油井摻水量，提高油井原油計(jì)量準(zhǔn)確度，減少計(jì)量誤差，具有十分重要的意義[5]。

2 摻水計(jì)量穩(wěn)控系統(tǒng)的工作原理

圖2為改造后油嘴套結(jié)構(gòu)原理圖。其工作原理是利用噴嘴穩(wěn)壓穩(wěn)流的原理，實(shí)現(xiàn)摻水量的相對(duì)穩(wěn)定。調(diào)節(jié)配水間出口閥門(mén)，保持油嘴套進(jìn)口壓力為穩(wěn)定值（6MPa），來(lái)水經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)、噴嘴后給油井摻水，由于噴嘴前后壓差一定，則水量基本為定值，達(dá)到穩(wěn)定摻水量的目的。調(diào)整水量時(shí)，只需取下油嘴套上的閥芯，更換噴嘴即可。改造后的穩(wěn)控系統(tǒng)不僅將摻水井摻水量穩(wěn)定在一穩(wěn)定數(shù)值，而且在滿(mǎn)足油井正常生產(chǎn)的同時(shí)，提高油井計(jì)量的準(zhǔn)確程度及采油時(shí)率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖2 油嘴套結(jié)構(gòu)原理圖

圖3為改進(jìn)后的摻水量穩(wěn)控系統(tǒng)工藝流程圖。來(lái)水經(jīng)閥門(mén)、油嘴套、水表、閥門(mén)后出水。為方便更換噴嘴，加裝了旁通流程，當(dāng)需要調(diào)整摻水量時(shí)，打開(kāi)旁通閥門(mén)，關(guān)閉工藝流程中油嘴套前閥門(mén)和水表后閥門(mén)，更換油嘴套中的噴嘴即可完成水量調(diào)整功能。

3 稠油井摻水計(jì)量穩(wěn)控系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)

3.1 主要功能

1）具有良好的摻水量調(diào)節(jié)功能。不同大小的噴嘴具有不同的流量，每一個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)一定的流量，當(dāng)一口摻水井需要調(diào)整水量時(shí)，操作十分方便，只需取下閥芯更換噴嘴，實(shí)現(xiàn)摻水量的調(diào)節(jié)功能。

2）具有良好的摻水量穩(wěn)定控制功能。該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是每一個(gè)噴嘴具有穩(wěn)定的排水量，且水量控制效果非常好，也為提高水表計(jì)量準(zhǔn)確度提供了有效的支持作用。

圖3 改造后的摻水量穩(wěn)控系統(tǒng)流程工藝圖

3.2 主要特點(diǎn)

1）工藝流程簡(jiǎn)單。該系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單，改造方便，適應(yīng)油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用。

2）水量穩(wěn)控效果好。由于噴嘴前后壓差一定，水量穩(wěn)定控制效果好，計(jì)量準(zhǔn)確度高。

3）調(diào)節(jié)水量方便。根據(jù)不同生產(chǎn)油井所需摻水量，只要選擇不同大小的噴嘴，更換后即可實(shí)現(xiàn)水量的調(diào)整。

4）省時(shí)省力。應(yīng)用摻水量穩(wěn)控系統(tǒng)技術(shù)，不僅可以提升摻水油井摻水量的計(jì)量準(zhǔn)確度，保證摻水井的準(zhǔn)確計(jì)量，而且可以減輕現(xiàn)場(chǎng)采油工人的調(diào)節(jié)難度，避免每月頻繁停井標(biāo)定油井摻水系數(shù)工作等問(wèn)題。

5）提高油井生產(chǎn)時(shí)率。應(yīng)用摻水量穩(wěn)控系統(tǒng)技術(shù)，有效地解決了摻水井計(jì)量不準(zhǔn)的難題，避免每月的停井標(biāo)定摻水系數(shù)工作，減少產(chǎn)量損失，提高油井采油時(shí)率。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

該系統(tǒng)技術(shù)改造完成后，于2013年6月在中國(guó)石化勝利油田分公司孤東采油廠投入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用。利用摻水量穩(wěn)控系統(tǒng)推廣應(yīng)用30口摻水油井上使用，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)對(duì)比,對(duì)摻水系數(shù)波動(dòng)均控制在1.5%以?xún)?nèi)，提高了摻水井的計(jì)量準(zhǔn)確度，減輕了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，已連續(xù)正常使用6個(gè)月，達(dá)到使用效果。改造前后摻水系數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

從表1可以看出，同一口油井改造前油井計(jì)量標(biāo)定摻水計(jì)量修正系數(shù)變化較大，最大的為3.6%，最小的1.4%，而改造后，油井計(jì)量標(biāo)定摻水計(jì)量修正系數(shù)多次現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定非常穩(wěn)定。

表1 改造前后摻水系數(shù)對(duì)比表

5 應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

1）摻水量穩(wěn)控裝置耐壓性能必須達(dá)到產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)摻水油井使用質(zhì)量要求。

2）現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，必須完全打開(kāi)摻水調(diào)控裝置前后控制閥門(mén)。

3）摻水量的確定。利用噴嘴將水量穩(wěn)定在一固定值的特點(diǎn)，連續(xù)標(biāo)定3次水量取平均值，即為摻水井水量。

4）摻水量標(biāo)定。調(diào)整摻水量時(shí)只需更換噴嘴利用油井計(jì)量分離器計(jì)量工藝流程對(duì)噴嘴流量進(jìn)行重新標(biāo)定水量即可。

6 綜合效益分析

1）提高摻水量計(jì)量準(zhǔn)確度。從表1中可以看出，摻水井摻水計(jì)量修正波動(dòng)系數(shù)由原來(lái)最高的3.6%下降到1.5%左右，而且每次現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定其修正值相當(dāng)穩(wěn)定，說(shuō)明穩(wěn)控效果明顯，不僅提高了摻水量計(jì)量準(zhǔn)確度，解決了稠油摻水井計(jì)量不準(zhǔn)的難題，而且起到了油井摻水量穩(wěn)控效果。

2）提高了油井采油時(shí)率。有效解決了摻水井計(jì)量不準(zhǔn)的難題，避免了每月的停井標(biāo)定摻水系數(shù)工作，減少了產(chǎn)量損失，提高油井采油時(shí)率，由此帶來(lái)了可觀的產(chǎn)量效益。

3）提高了油井產(chǎn)能。摻水穩(wěn)定后，反映了油井的生產(chǎn)情況，制定與實(shí)施有針對(duì)性措施，提高了油井產(chǎn)能。

4）應(yīng)用摻水量穩(wěn)控技術(shù)，減輕了工人的日常調(diào)節(jié)難度及每月的停井標(biāo)定工作量，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，具有良好的社會(huì)效益。

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著稠油開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)各油田稠油開(kāi)發(fā)占油田開(kāi)發(fā)比例比重逐年提升，作為稠油開(kāi)發(fā)重要生產(chǎn)方式的摻水計(jì)量開(kāi)發(fā)工藝，提高稠油摻水量穩(wěn)控效果，降低計(jì)量誤差，具有十分重要的意義。實(shí)踐證明，該項(xiàng)稠油井摻水計(jì)量穩(wěn)控技術(shù)，摻水量穩(wěn)控效果好，計(jì)量準(zhǔn)確度高，能有效降低油田稠油油井計(jì)量誤差，可為同行提供借鑒。

[1]王壯舉.稠油摻水油井精確計(jì)量方式探討[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，22(6):33-36.

[2]劉文章.熱采稠油油藏開(kāi)發(fā)模式[M].北京:石油工業(yè)出版社，1995.

[3]霍廣榮，李獻(xiàn)民，張廣卿，等.勝利油區(qū)稠油油藏?zé)崃﹂_(kāi)采技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社，1999.

[4]朱益飛.孤東油田稠油開(kāi)采節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀及分析[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2010，26(7):56-58.

[5]朱益飛，潘道蘭.變壓油井控制裝置在孤東油田的應(yīng)用[J].中國(guó)計(jì)量，2004，9（8）:45-47.