井、站聯(lián)動(dòng)技術(shù)助力乍得項(xiàng)目油田生產(chǎn)上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

李良政 李佳旭 楊保平 景江華 蘆超 富玉新(中國(guó)石油玉門(mén)油田公司， 甘肅 酒泉 735211)

井、站聯(lián)動(dòng)技術(shù)助力乍得項(xiàng)目油田生產(chǎn)上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

李良政 李佳旭 楊保平 景江華 蘆超 富玉新(中國(guó)石油玉門(mén)油田公司， 甘肅 酒泉 735211)

CPF和FPF裝置設(shè)計(jì)處理能力有限是制約乍得項(xiàng)目油田生產(chǎn)上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素之一。為完成既定產(chǎn)量目標(biāo)，就需要兩套裝置長(zhǎng)期處于超設(shè)計(jì)負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行。長(zhǎng)期超設(shè)計(jì)負(fù)荷運(yùn)行，致使FPF存在兩相分離器嚴(yán)重偏流現(xiàn)象，氣處理能力不夠；CPF存在脫水效果不理想、外輸含水超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，生產(chǎn)中存在自噴井大面積集中停噴和高產(chǎn)氣量油井氣竄沖擊系統(tǒng)等困難。為了破解上述難題，首先，通過(guò)井、站結(jié)合，實(shí)施穩(wěn)油、限水和控氣措施，穩(wěn)定和提高裝置的處理能力；其次，通過(guò)降低終端FPF的系統(tǒng)壓力，成功“復(fù)活”13口停噴自噴井；同時(shí)，積極開(kāi)展破乳劑優(yōu)選的脫水試驗(yàn)和“源頭”控水工作，提高CPF沉降脫水效果。通過(guò)項(xiàng)目研究和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了CPF和FPF兩套裝置在設(shè)計(jì)最大負(fù)荷1.4倍以上長(zhǎng)期安全平穩(wěn)運(yùn)行和外輸原油含水合格。油田實(shí)現(xiàn)了科學(xué)有效開(kāi)發(fā)，油田生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)，取得了2015年提前29天、2016年提前13天完成當(dāng)年原油生產(chǎn)任務(wù)的成果。在生產(chǎn)實(shí)踐中摸索并逐步形成了具有乍得項(xiàng)目特色的井、站聯(lián)動(dòng)的油井生產(chǎn)管理和裝置運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整技術(shù)，為乍得項(xiàng)目今后油田生產(chǎn)上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為其他類似海外項(xiàng)目可以提供參考和借鑒。

乍得項(xiàng)目；裝置；處理能力；穩(wěn)定；技術(shù)

0 引言

乍得項(xiàng)目于2011年4月投產(chǎn)1期油田，1期油田原油經(jīng)CPF處理后外輸恩賈梅納煉油廠(NRC)。于2014年4月投產(chǎn)B油田(2．1期油田)，B油田生產(chǎn)的原油經(jīng)單井管線匯入6個(gè)OGM，再集輸至FPF脫氣處理后輸送至CPF，再進(jìn)行脫水和進(jìn)一步的脫氣處理[1]。2015年下半年，對(duì)CPF原油處理系統(tǒng)進(jìn)行了改擴(kuò)建，于2016年1月實(shí)施分列分輸運(yùn)行，即1期油田原油和部分2．1期油田原油經(jīng)過(guò)一套流程處理后外輸至煉廠(NRC列)，剩余大部分2．1期原油經(jīng)過(guò)另外一套流程處理后外輸至ESSO管道銷售(KOME列)(圖1)。

2015年乍得項(xiàng)目B油田承擔(dān)210×104t的產(chǎn)量任務(wù)，而FPF設(shè)計(jì)年處理原油能力為160×104t/a，日處理天然氣能力為20×104m3/d。B油田的產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)FPF的處理能力，致使FPF站內(nèi)1#和2#兩相生產(chǎn)分離器偏流嚴(yán)重，影響裝置的安全運(yùn)行[2]。隨著B(niǎo)油田的投產(chǎn)，進(jìn)入CPF的原油性質(zhì)發(fā)生變化，CPF脫水效果受到影響并逐步變差[3]，而CPF外輸原油含水要求不能大于1．0%。CPF和FPF裝置設(shè)計(jì)處理能力的限制成為制約乍得項(xiàng)目油田生產(chǎn)上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素之一。

同時(shí)，隨著B(niǎo)油田開(kāi)采程度的加深，地層能量下降，油田生產(chǎn)出現(xiàn)生產(chǎn)氣油比上升，高產(chǎn)氣量油井氣竄沖擊站內(nèi)系統(tǒng)和B油田主力生產(chǎn)區(qū)塊BA區(qū)塊的自噴井大面積集中停噴的生產(chǎn)矛盾，給油田生產(chǎn)帶來(lái)了重重困難。

為突破困境，堅(jiān)持少投入多產(chǎn)出的原則，乍得項(xiàng)目采油廠大膽實(shí)踐，從裝置上著手深挖系統(tǒng)潛力；從管理上突破力克技術(shù)難題，最終成功破解困局，順利完成2015年年度產(chǎn)量任務(wù)，形成并實(shí)施的“井、站結(jié)合，穩(wěn)定和提高裝置處理能力技術(shù)”助力乍得項(xiàng)目超額完成2016年的年度產(chǎn)量任務(wù)。

1 多措并舉穩(wěn)油控氣，實(shí)現(xiàn)裝置高效運(yùn)行

為應(yīng)對(duì)FPF裝置兩相生產(chǎn)分離器偏流和高氣量對(duì)系統(tǒng)的沖擊，通過(guò)研究論證，主要采取了以下應(yīng)對(duì)措施，取得了較好的效果。

圖1 CPF分列分輸流程圖

1.1 優(yōu)化裝置運(yùn)行參數(shù)，提高系統(tǒng)抗沖擊能力

FPF生產(chǎn)處理量達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷后，兩相生產(chǎn)分離器出現(xiàn)偏流現(xiàn)象。1#兩相生產(chǎn)分離器氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度長(zhǎng)期保持在90%以上，液相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度保持在20%左右。2#兩相生產(chǎn)分離器氣液實(shí)際處理量與1#正好相反，氣少液多，氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度保持在10%-20%以上，液相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度長(zhǎng)期保持在60%左右(圖2)。

圖2 FPF兩相分離器出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度變化曲線

FPF裝置管理人員通過(guò)反復(fù)摸索，經(jīng)專業(yè)論證，將兩相分離器設(shè)定壓力由0．84MPa下調(diào)為0．72MPa，與此同時(shí)還采取調(diào)整兩相生產(chǎn)分離器液位、適度打開(kāi)兩相生產(chǎn)分離器氣相出口旁通來(lái)降低氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度以及優(yōu)化調(diào)整三相生產(chǎn)分離器液位、FPF加熱負(fù)荷和外輸泵運(yùn)行參數(shù)等措施，最大程度地減小偏流對(duì)裝置的影響，確保了來(lái)液平穩(wěn)，減少了系統(tǒng)波動(dòng)。

1.2 井、站結(jié)合，穩(wěn)油控氣見(jiàn)成效

B 區(qū)最高日產(chǎn)氣量達(dá)到15．5×104m3/d，日產(chǎn)液量0．72×104m3。為保證穩(wěn)油控氣，降低裝置安全風(fēng)險(xiǎn)，采取交替開(kāi)高產(chǎn)氣量井和低產(chǎn)氣量井的置換措施，先后關(guān)停BC1-13、BC1-22和BC1等高產(chǎn)氣量油井，同時(shí)開(kāi)啟BA1-1和BA1-16等低產(chǎn)氣量油井進(jìn)行產(chǎn)量置換，確保日產(chǎn)液量保持0．72×104m3不變，將日產(chǎn)氣量控制在13×104m3/d以內(nèi)，確保1#兩相生產(chǎn)分離器氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度控制在80%左右。此后又陸續(xù)進(jìn)行了4輪14井次的調(diào)整和置換，取得了較好的效果。通過(guò)井、站結(jié)合，有效控制了FPF站內(nèi)兩相生產(chǎn)分離器偏流的現(xiàn)象，降低了裝置運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 “一井一策”控氣竄，優(yōu)化參數(shù)降風(fēng)險(xiǎn)

B油田的BC區(qū)塊的9口自噴井存在氣竄現(xiàn)象，氣竄發(fā)生時(shí)，來(lái)氣、來(lái)液量瞬時(shí)增大，對(duì)裝置系統(tǒng)沖擊很大，1#兩相生產(chǎn)分離器的氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度突然增大到90%以上，2#兩相生產(chǎn)分離器的液相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度突然增大到100%以上(圖3、圖4)，裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增大。如遇兩口井同時(shí)氣竄，可能導(dǎo)致系統(tǒng)劇烈波動(dòng)甚至造成安全事故。

圖3 氣竄時(shí)1#兩相生產(chǎn)分離器氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度變化曲線

圖4 氣竄時(shí)2#兩相生產(chǎn)分離器液相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度變化曲線

針對(duì)油井氣竄問(wèn)題，通過(guò)“一井一策”給氣竄井把脈，逐口井觀察摸索出合理可控的油嘴嘴徑和控壓參數(shù)，定期緩慢釋放套壓。同時(shí)在FPF站內(nèi)系統(tǒng)上增設(shè)各OGM壓力報(bào)警值，對(duì)氣竄進(jìn)站提前做出預(yù)判，提前降低兩相生產(chǎn)分離器液位，預(yù)留足夠的應(yīng)對(duì)時(shí)間，有效控制了氣竄對(duì)FPF系統(tǒng)的沖擊，消除了安全隱患。

2 降低系統(tǒng)壓力，實(shí)現(xiàn)自噴井“復(fù)活”

2015年2-3月，BA區(qū)17口自噴井陸續(xù)停噴，作業(yè)動(dòng)力短時(shí)間內(nèi)無(wú)法啟動(dòng)，F(xiàn)PF產(chǎn)量一度下滑到計(jì)劃線以下運(yùn)行?？紤]到B油田采用三級(jí)布站密閉集輸生產(chǎn)方式，終端FPF系統(tǒng)壓力對(duì)自噴井和電潛泵生產(chǎn)井的井口回壓有重要影響。經(jīng)反復(fù)論證和桌面推演后決定：在保證氣、液有效分離和外輸?shù)那闆r下，將FPF系統(tǒng)壓力由0．72MPa下調(diào)至0．65MPa，降低井口回壓，以延長(zhǎng)自噴井的自噴期[4-6]和提高電潛泵生產(chǎn)井的產(chǎn)量。

于3月19日把FPF的系統(tǒng)壓力由0．72MPa逐步下調(diào)至0．65MPa運(yùn)行至4月23日，在這一階段，站內(nèi)裝置運(yùn)行平穩(wěn)，各OGM系統(tǒng)壓力不同程度下降，得以給13口停噴井創(chuàng)造“復(fù)活”條件，原油產(chǎn)量得到大幅度的提升，B區(qū)原油產(chǎn)量重新踏上了7200m3/d的計(jì)劃線運(yùn)行。

2.1 系統(tǒng)壓力平穩(wěn)后站內(nèi)外裝置的運(yùn)行情況

① 1#兩相生產(chǎn)分離器氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度由80%左右上升至95%左右，2#兩相生產(chǎn)分離器氣相出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)度為10%左右，變化不大。

② 分離出的天然氣量增加，F(xiàn)PF站內(nèi)高壓火炬有間斷冒黑煙現(xiàn)象。

③ 從FPF站內(nèi)外輸泵運(yùn)行參數(shù)看，降低系統(tǒng)壓力前，外輸流量計(jì)瞬時(shí)流量大多在240～260m3/h之間運(yùn)行。降低系統(tǒng)壓力后，外輸流量計(jì)瞬時(shí)流量大多在260～280m3/h之間運(yùn)行。

④系統(tǒng)壓力下調(diào)之前日產(chǎn)液量約6037m3/d(3月18日16：00至3月19日16：00的數(shù)據(jù))，系統(tǒng)壓力下調(diào)之后日產(chǎn)液量約6183m3/d(3月20日7：00至3月21日7：00數(shù)據(jù))，日產(chǎn)氣量由11．2×104m3/d上升到11．8×104m3/d，液量增加150m3/d左右。

2.2 各OGM及單井的壓力變化情況

FPF站內(nèi)系統(tǒng)壓力從0．72MPa下調(diào)至0．65MPa后，各OGM 壓力下降約0．07 ～0．08MPa(表1)。

FPF站內(nèi)系統(tǒng)壓力從0．72MPa下調(diào)至0．65MPa后，單井井口回壓普遍下降0．1～0．3MPa；井口溫度上升達(dá)2℃；井口油壓普遍下降0．1～0．2MPa(表2)，生產(chǎn)壓差有效增大，經(jīng)單量證實(shí)增產(chǎn)有效，各單井日產(chǎn)油量普遍上升2～5m3/d，措施期間電潛泵生產(chǎn)井累計(jì)增產(chǎn)原油4896m3。

表1 各OGM壓力變化統(tǒng)計(jì)表

2.3 停噴井誘噴，成功“復(fù)活”13口井

系統(tǒng)壓力降低后，對(duì)停噴的自噴井采取開(kāi)排罐放壓和替油等誘噴措施，實(shí)施37井次，13口停噴井得以“復(fù)活”，自噴期得到延長(zhǎng)，累計(jì)延長(zhǎng)自噴時(shí)間9852h，13口井在延長(zhǎng)自噴生產(chǎn)期間共計(jì)生產(chǎn)原油5．24×104m3(表3)。

3 井、站結(jié)合，穩(wěn)油限水，確保外輸原油含水不超標(biāo)

3.1 積極實(shí)施穩(wěn)油控水的采油措施，減少油井產(chǎn)水

隨著采出程度的加深和注水開(kāi)發(fā)的推進(jìn)，油田綜合含水逐步上升，為了確保外輸原油含水不超標(biāo)，加強(qiáng)“源頭控水”就十分必要。通過(guò)對(duì)高含水油井優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，減緩含水上升速度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)油控水。從2016年年初開(kāi)始，陸續(xù)對(duì)C-2、DN-2、C3-1、C1-5、BD-6和BB1-12等部分高含水油井合理下調(diào)生產(chǎn)參數(shù)，實(shí)施后穩(wěn)油控水效果明顯(圖5)。

3.2 積極開(kāi)展優(yōu)選破乳劑脫水實(shí)驗(yàn)

在B油田投產(chǎn)之前，經(jīng)CPF處理后外輸NRC的原油含水一直合格穩(wěn)定，即使在油田原油綜合含水達(dá)到最高的30%時(shí)，外輸NRC原油含水依然低于0．5%，最低接近0．3%左右。

B油田投產(chǎn)后，盡管使用了為B油田原油準(zhǔn)備的經(jīng)室內(nèi)評(píng)價(jià)篩選合格的破乳劑，但CPF脫水效果仍然不理想，含水逐步高啟并接近1%，將影響油田外輸。

表2 部分單井井口參數(shù)變化統(tǒng)計(jì)表

表3 誘噴成功單井增油量統(tǒng)計(jì)表

為了確保油田正常生產(chǎn)，開(kāi)展了大量的脫水裝置的調(diào)整試驗(yàn)[7]，試驗(yàn)內(nèi)容包括破乳劑室內(nèi)篩選與評(píng)價(jià)、優(yōu)化破乳劑配方；合理布局加藥位置；摸索調(diào)整加藥濃度；提高一級(jí)加熱爐出口溫度，匹配相應(yīng)的沉降溫度；關(guān)停中高含水油井、降低來(lái)液綜合含水；合理搭配不同區(qū)塊原油比例；調(diào)節(jié)沉降罐的油水界面；定期排放儲(chǔ)罐底水；調(diào)整儲(chǔ)罐進(jìn)油和外輸方式等等。

2016年1月實(shí)施分列分輸運(yùn)行后，先后開(kāi)展了四家藥劑供應(yīng)商的10余種近400個(gè)配方的破乳劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，最終篩選出了滿足KOME列外輸條件的破乳劑1種和滿足NRC列外輸條件的破乳劑2種。

通過(guò)一系列的調(diào)整和優(yōu)化，確保了KOME列的外輸原油含水始終保持在1．0%以下，滿足了原油外輸?shù)囊蟆?/p>

4 結(jié)論

(1)通過(guò)井、站結(jié)合，實(shí)施穩(wěn)油、限水和控氣措施，穩(wěn)定和提高了CPF和FPF裝置的處理能力。目前，兩套裝置均達(dá)到了設(shè)計(jì)最大處理能力的1．4倍以上安全平穩(wěn)運(yùn)行(圖6)。

(2)通過(guò)井、站結(jié)合，對(duì)停噴自噴井實(shí)施誘噴措施成功“復(fù)活”，有效延長(zhǎng)了自噴生產(chǎn)期，形成了具有乍得項(xiàng)目特色的自噴井生產(chǎn)管理技術(shù)。

(3)通過(guò)2年多的破乳劑優(yōu)選和脫水裝置運(yùn)行參數(shù)調(diào)整的脫水試驗(yàn)，不僅最終篩選出了滿足外輸原油含水標(biāo)準(zhǔn)的適用破乳劑；總結(jié)歸納出了合理的脫水裝置運(yùn)行參數(shù)，解決了CPF原油脫水效果不理想的生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)也掌握了一整套脫水資料錄取、脫水工藝參數(shù)優(yōu)化調(diào)整和脫水效果評(píng)價(jià)的方法。

(4)油田實(shí)現(xiàn)了科學(xué)有效開(kāi)發(fā)，油田生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)，取得了2015年提前29天、2016年提前13天完成當(dāng)年原油生產(chǎn)任務(wù)的成果。生產(chǎn)實(shí)踐中形成的具有乍得項(xiàng)目特色的井、站聯(lián)動(dòng)的油井生產(chǎn)管理和裝置運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整技術(shù)為乍得項(xiàng)目今后油田生產(chǎn)上產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為其他類似海外項(xiàng)目可以提供參考和借鑒。

圖5 C3-1井采油曲線

圖6 CPF和FPF生產(chǎn)曲線

[1]燕繼勇，潘修沼.聯(lián)合站無(wú)泵無(wú)罐原油密閉處理技術(shù)應(yīng)用[J].油氣儲(chǔ)運(yùn):1999,8:44-46.

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Technology of Stabilizing and Improving the Capacity of Plants by Combining with Wells and Plants to Assist Increasing and Stabilizing Output of Chad Oil field Project

LI Liangzheng, LI Jiaxu, YANG Baoping, JING Jianghua, LU Chao, FU Yuxin
(Yumen Oil field Company,Petrochina,Jiuquan, Gansu 735000, China)

One of the main factors of restricting the increasing oil output for Chad project is the limited design capacity of plants of CPF and FPF.In order to complete the production task,The plants must be always overloaded operation.Long-time overloaded operation will result in that the process capacity of gas of FPF two-phase separator is below the need and the watercut of export oil of CPF maybe overproof the standard.In order to resolve these problems, firstly,combining with wells and plants to stabilize and improve the capacity of plants.Secondly, put 13 non-flowing wells back to production by reducing FPF terminal system pressure.Then implementing the dehydration experiment to lower the watercut of export oil at CPF.Meanwhile,water-control is needed in well to make sure the watercut of export oil is not beyond the standard.Through research and implementation, The process capacities of CPF and FPF were improved to 1.4 times of the design maximum loading,and the plants can be running safely and smoothly in long-term,and keep export oil watercut qualified.The technology of stabilizing and improving capacity of plants by combining with wells and plants can Assist increasing and stabilizing output of Chad project in the future and provide a reference for other similar overseas projects.

Chad project; plant; process capacity; stabilization; technology

李良政(1973- )，高級(jí)工程師，從事油田開(kāi)發(fā)、油藏工程方向研究。