高含水期集輸系統(tǒng)常溫輸送研究

朱寧寧　王清嶺　倪海濤　黃崇舜

摘 要：針對(duì)油田高含水原油常溫集輸過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)粘壁的情況，對(duì)高含水原油進(jìn)行了試驗(yàn)，利用已知的不加熱集輸溫度邊界式進(jìn)行了管線粘壁溫度計(jì)算。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，參考粘壁溫度，制定了加熱爐停用方案，并利用pipephase進(jìn)行模擬計(jì)算驗(yàn)證后進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，效果較好，研究方法可行，可以在油田內(nèi)推廣。

關(guān)鍵詞：高含水油藏;常溫集輸;技術(shù)界限;粘壁溫度

東部某油田集輸系統(tǒng)目前采用加熱輸送的方式，原油含水率升高，帶來(lái)加熱能耗的急劇上升。同時(shí)由于集輸管道內(nèi)的多相流流態(tài)與低含水率的開(kāi)發(fā)初期相比變化很大，由“油包水”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八汀?，液體粘度下降，為集輸系統(tǒng)常溫輸送提供了有利條件。因此，以文衛(wèi)油田為試驗(yàn)區(qū)塊，進(jìn)行集輸系統(tǒng)常溫輸送技術(shù)界限研究，為油田安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供技術(shù)支持。

1 室內(nèi)測(cè)試粘壁溫度

室內(nèi)模擬試驗(yàn)條件根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件確定，可模擬高含水原油在管道中的流動(dòng)過(guò)程，得到了不同含水率的油水混合液在室內(nèi)模擬試驗(yàn)條件下的粘壁溫度，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定粘壁溫度進(jìn)行指導(dǎo)。將粘壁厚度顯著增加的溫度確定為室內(nèi)模擬試驗(yàn)條件下的粘壁溫度（見(jiàn)表1）。

2 管線粘壁溫度計(jì)算

有研究者通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和環(huán)道實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了公式擬合，得到了高含水時(shí)期油水乳狀液集輸溫度計(jì)算式：

利用不加熱集輸溫度邊界辨別式，根據(jù)室內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)反推計(jì)算K、m、n。

經(jīng)過(guò)計(jì)算文衛(wèi)油田k=12.7425，m=2.6356，n=0.2115。根據(jù)集輸系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，參考高含水原油不加熱集輸溫度邊界式，對(duì)于文衛(wèi)油田的單井管線和干支線進(jìn)行計(jì)算，其中單井管線粘壁溫度在26-29℃之間，干支線粘壁溫度最高為25℃。

3 結(jié)論

按照文衛(wèi)油田單井和計(jì)量站加熱爐撤銷(xiāo)方案，文衛(wèi)油田在2018年冬季進(jìn)行了集輸系統(tǒng)常溫輸送驗(yàn)證。其中10口單井停用了加熱爐，12座計(jì)量站停用了加熱爐，以上10口單井井口沒(méi)有出現(xiàn)回壓超高現(xiàn)象，12座計(jì)量站相關(guān)的集油支干線進(jìn)站溫度在35℃以上，保障了三相分離器脫水效果。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了通過(guò)計(jì)算管線粘壁溫度的辦法計(jì)算集輸系統(tǒng)常溫輸送安全技術(shù)界限的辦法是可行的，同時(shí)可以在油田進(jìn)行推廣使用。

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