港中油田高壓井組降回壓方法與效益研究

陳正濤

作業(yè)三區(qū)開發(fā)管理的港中油田由于油稠、含蠟量高，集輸管線長，管線輸送液量增加等原因造成井組及井口回壓高。而井口回壓關(guān)系著井口產(chǎn)液量，抽油設(shè)備能耗，抽油設(shè)備使用年限，安全環(huán)保等問題。

為了合理優(yōu)化機(jī)采系統(tǒng)及集輸系統(tǒng)，達(dá)到效益最大化，保障集輸系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。本文主要探討管線摻水，管線熱洗、井組點(diǎn)滴加藥降粘和井組電加熱降回壓四種方法的適應(yīng)性和效果，并提出了多種方式相結(jié)合的構(gòu)想。

1.什么是回壓？

井口回壓是指原油從井底流至井口的剩余壓力，回壓高低從側(cè)面反映出地面管道的流體運(yùn)行狀態(tài)，它與生產(chǎn)壓差呈負(fù)線性關(guān)系，即回壓升高，生產(chǎn)壓差減少，油井產(chǎn)液量下降。

2.造成井口高回壓的因素有哪些？

流體在運(yùn)動過程中克服水流阻力而消耗的能量稱為水頭損失，而流體的粘滯性是產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因，也是根本原因。對于塑性流體，水頭損失可表示為：

其中：

當(dāng)塑性流體在環(huán)形空間作結(jié)構(gòu)流時(shí)，綜合雷諾數(shù)為：

因此可以看出，當(dāng)流體粘度η越大時(shí)，則沿程水頭損失hf越大，流體的流動能力越差;而當(dāng)流動長度L越大時(shí)，沿程水頭損失hf越大，流動條件越差;當(dāng)管徑D越小時(shí)，沿程水頭損失hf越大。

由此確定造成回壓高的三個(gè)原因主要是：流體粘度η 、管線長度L、管線直徑D

3.機(jī)采井高回壓有哪些危害？

●回壓高影響管線原油輸送能力，干線堵塞

●井口回壓高導(dǎo)致井口刺漏，盤根更換頻繁

●增加管桿應(yīng)力及抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷，功耗增加，采液單耗上升

●增大了抽油泵漏失量，影響油井產(chǎn)量，嚴(yán)重時(shí)造成躺井

●干線壓力高易導(dǎo)致管線穿孔，帶來安全環(huán)保隱患

4.如何有效降低回壓？

我區(qū)目前輸油系統(tǒng)現(xiàn)狀：作業(yè)三區(qū)目前正常生產(chǎn)油井98口，抽油機(jī)井87口，每天輸送液量2350方，其中三四五組原油通過中一轉(zhuǎn)油站，進(jìn)入到馬西聯(lián)合站;采注一二組原油進(jìn)入港東聯(lián)合站系統(tǒng)處理;共有大小閥組32個(gè)，集油干線7條，長度18.5km。

受原油粘度大、含蠟量高，井點(diǎn)分散、干線長等因素影響，我區(qū)房27-22、港356、濱80X1三個(gè)井組平均回壓較高，給管理增加了一定難度，我們不斷摸索，因井施策分別采用管線摻水，管線熱洗、電磁加熱三種方法降回壓并取得了一定效果。

1） 房27-22井區(qū)? 電加熱+每月熱洗一次

房27-22井區(qū)共有四口油井，外輸干線為Φ76×2.3km，與房29-36、房27-30兩個(gè)井組外輸干線并入一條Φ76干線，實(shí)際該管線拖帶10口油井，輸送液量為104.6m3/d。分別在房27-22、房29-36流程出口裝電加熱1臺。每月從干線末端洗干線一次。

2）港356、濱80X1井組? 以注代摻+單井定期熱洗

港356、濱80X1井區(qū)共拖帶16口井，輸送液量大（共180m3/d）、原油含蠟量高，外輸干線較長，冬季回壓最高達(dá)2.6MPa，平均回壓1.9MPa，采取主要方式是冬季增加港31-6、中8-45-2兩個(gè)摻水點(diǎn)，且每季度對外輸干線進(jìn)行一次熱洗，確保油井平穩(wěn)生產(chǎn)。

5.抽油機(jī)井降回壓產(chǎn)生會產(chǎn)生哪些經(jīng)濟(jì)效益？

1）增產(chǎn)效益

由于回壓的影響，抽油機(jī)在上沖程提液時(shí)，回壓通過液體作用在活塞上，從而使抽油桿伸長，產(chǎn)生提液滯后現(xiàn)象;抽油機(jī)下沖程時(shí)回壓通過液體作用在凡爾上，從而使油管伸長，這樣抽油機(jī)在上下沖程做功時(shí)，抽油桿和油管同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)變形，影響了抽油泵的泵效，導(dǎo)致產(chǎn)液量下降。

根據(jù)胡克定律，當(dāng)應(yīng)力不超過比例極限時(shí)，桿管伸長量：

下面以一口抽油機(jī)井為例：

基本參數(shù)：泵徑44mm，泵深1800m，沖程6m，沖次3次/分，抽油桿為全井22mm（f桿=3.8cm2），油管外徑73mm（f管=11.6cm2），內(nèi)徑62mm（f空=31.65cm2）該井 日產(chǎn)液為28m3，日產(chǎn)油2.4t，系統(tǒng)效率為25%

計(jì)算當(dāng)井口回壓增加1Mpa時(shí)，回壓作用在活塞上的作用力為：

F=106×（0.044×0.044）×0.25×3.14=1519.76N

根據(jù)胡克定律上沖程抽油桿伸長量：

下沖程油管伸長量：

每天影響的液量為：

（3.42+1.12）×（31.65-3.8）×10-6×3×60×24=0.55m3

則由于回壓每年影響的液量為：0.55×365=200.7m3

2）節(jié)能效益

當(dāng)回壓降低1MPa時(shí)，仍然以前面抽油機(jī)為例計(jì)算，影響抽油機(jī)載荷0.15KN每天節(jié)省電能：

每年節(jié)省電能：43.76×365=1.59×104kwh

以房27-22井組四口抽油機(jī)井為例，通過井組降回壓每年可

增加液量約800m3，節(jié)省電能6.4×104kwh。

因此抽油機(jī)井降回壓工作是我們在油井管護(hù)中應(yīng)該持續(xù)有效開展的工作之一，它符合當(dāng)前集團(tuán)公司質(zhì)量效益發(fā)展的方針策略，是走低成本可持續(xù)發(fā)展之路的方法之一。

（大港油田公司第一采油廠? ?天津? 濱海新區(qū)? ?300280）