油田降溫集輸在油田開(kāi)發(fā)中的試驗(yàn)及應(yīng)用

趙穎 趙永彬 葛春東

【摘 要】隨著油田進(jìn)入了高含水期，采出原油80%以上為凝點(diǎn)較高的含蠟原油和重質(zhì)原油，集輸管網(wǎng)中的含水率多在90%以上。傳統(tǒng)上對(duì)含水原油進(jìn)行輸送廣泛采用了加熱輸送的工藝，該工藝需要消耗大量的能量，在能源緊缺的今天致使輸油成本居高不下，并且能源的燃燒對(duì)環(huán)境也造成巨大的污染。在保障安全生產(chǎn)的前提下，我礦對(duì)含水易凝原油可以進(jìn)行低溫輸送試驗(yàn)，從而找到含水原油低溫集輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方法，最大程度地降低輸油成本，減少環(huán)境污染。

【關(guān)鍵詞】降溫集輸；節(jié)能

一、試驗(yàn)情況及分析

試驗(yàn)選取集輸條件相似的3種不同管徑（φ76mm、φ60mm、φ48mm）采出井，通過(guò)控制摻水量，改變回油管線內(nèi)溫度及流量，摸索壓降變化規(guī)律。從圖1-4中可以看出，在相同管徑下，當(dāng)以固定溫度進(jìn)行輸油時(shí)，流量越大，壓降越高；當(dāng)以固定流量進(jìn)行輸油時(shí)輸油溫度越高，壓降越低。在相同壓降下，流量越大，其所需的輸油溫度越高。這是由于在固定管路中，層流時(shí)，壓降與流速1 次方成正比；紊流時(shí)，壓降與流速的1.75～2次方成正比。因此在固定管路和保障安全輸送的情況下，可以通過(guò)減少流量來(lái)降低輸油的極限溫度。

從圖5-7可以看出，在同一流量下，實(shí)驗(yàn)段壓降隨著管徑的增大而降低，在同一管徑下，輸油溫度越高，壓降越低。從圖7可知，在固定壓降下，管徑越大，其所需輸油溫度越低。這是因?yàn)楣苈穬?nèi)流體無(wú)論是做層流流動(dòng)還是紊流流動(dòng)，流動(dòng)的壓降都與管徑成反比。因此在固定流量和保障安全輸送的情況下可以通過(guò)增大輸油管徑的方法來(lái)降低輸油的極限溫度。但是這種方法可行性較差，并且從圖中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸油流量較大時(shí)用增大輸油管徑的方法，效果不是很明顯。因此，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)減少流量來(lái)減少壓降。

所得認(rèn)識(shí)：

（1）在固定管路中，輸油的極限溫度隨著流量的減少而降低。也就是說(shuō)，降低摻水量減少管內(nèi)流量下降，極限溫度降低有利于采出液集輸。

（2）在固定輸油流量情況下，輸油的極限溫度隨著管徑的增大而降低。但這種方法可行性差，并且當(dāng)輸油流量較大時(shí)效果不是很顯著?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)減少流量來(lái)降低壓降。

二、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及效果比較

（1）季節(jié)停摻水

根據(jù)以上對(duì)流量，壓降及極限溫度認(rèn)識(shí)，我礦按照集油工藝差別，分類實(shí)施；根據(jù)時(shí)間不同，分批實(shí)施；根據(jù)季節(jié)變化，分形式實(shí)施。

一是雙管摻水流程井

當(dāng)含水率上升時(shí)，含水油凝固點(diǎn)產(chǎn)生漂移，可以低于原油凝固點(diǎn)10℃集油，結(jié)合含水油轉(zhuǎn)相點(diǎn)（65%），確定季節(jié)停摻界限：當(dāng)含水率大于75%，井口回壓不大于1.0MPa的油井，原則上全部實(shí)施季節(jié)停摻水。

二是單管環(huán)狀摻水流程井

停摻界限：端點(diǎn)井產(chǎn)液量大于15t/d、含水率大于75%，全環(huán)產(chǎn)液量大于20t/d、含水率大于75%的油井，停摻后井口回壓不高于1.3MPa。

不能全環(huán)停摻水的油井，控制全環(huán)摻水量，要求包括摻水量后含水率、集輸量滿足單管環(huán)狀摻水井季節(jié)停摻條件。

為了保證油井的安全生產(chǎn)，季節(jié)性停摻水井采取分區(qū)塊、分階段逐步深入的辦法，共分三個(gè)批次：

第一批：實(shí)施時(shí)間2016年3月26日～11月25日。產(chǎn)液量31～60t/d、含水75%以上的雙管流程井，端點(diǎn)井大于30 t/d、含水大于80%的單管環(huán)狀油井實(shí)施季節(jié)性停摻水（共203口），其余油井摻水運(yùn)行。

第二批：實(shí)施時(shí)間2016年5月1日～10月31日。產(chǎn)液量20～30t/d、含水75%以上的雙管流程井，端點(diǎn)井大于20 ～30t/d、含水大于80%的單管環(huán)狀，油井實(shí)施季節(jié)性停摻水（共407口），第一階段實(shí)施停摻水油井繼續(xù)實(shí)施停摻水（155），其余油井摻水運(yùn)行。

第三批：實(shí)施時(shí)間2016年6月1日～9月30日。剩余雙管流程井，端點(diǎn)井產(chǎn)液量15～20t/d，含水75%以上環(huán)狀流程井（共289口）。剩余雙管流程井，對(duì)單井至計(jì)量間距離在150米以內(nèi)生產(chǎn)井，執(zhí)行季節(jié)停摻水（29口）。

（2）全年停摻水油井的實(shí)施

滿足全年停摻水運(yùn)行的油井（共89口），原則上必須停摻水運(yùn)行。采用雙管摻水工藝油井：含水大于80%、產(chǎn)液量大于80t/d的油井雙管出油；含水大于80%，產(chǎn)液量60～80t/d的油井停摻水、單管出油。

三是保證常溫集油站按計(jì)劃實(shí)施

2017年計(jì)劃實(shí)施7座，其它站全站實(shí)施低溫集油，摻水溫度不超過(guò)45℃。主要工作是保證常溫集油站的實(shí)施時(shí)率，即每月常溫集油天數(shù)必需達(dá)到20天以上；5月～6月，10月～11月過(guò)渡期間，可以采取10～15天升溫1次沖洗集輸油管道，降低系統(tǒng)回壓，保證實(shí)施效果。

目前我礦油井全部實(shí)施降溫集油，9座轉(zhuǎn)油站中已經(jīng)有7座轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)實(shí)施了常溫集輸；2016年與2017年全年對(duì)比，轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)耗氣量下降了893.77×104m3，下降幅度達(dá)49.64%；耗電量下降了118.73×104kWh，下降幅度達(dá)11.19%；噸液耗氣下降了0.8m3/t，下降幅度45.7%；集輸噸液耗電下降了0.05kWh /t，下降幅度為4.9%。降溫集輸工作在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中取得了較好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓洪升，含水原油低溫集輸極限溫度的實(shí)驗(yàn)研究.石油地質(zhì)與工程，2007.

作者簡(jiǎn)介：

趙穎 性別：女 出生：1975.12.7 籍貫：黑龍江省大慶市 參加工作：1995.7 學(xué)歷：專科 工種：集輸工 工作單位：采油四廠四礦聚杏北七隊(duì)

（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠）