定量摻水閥低溫摻輸技術

于魏銘 西安石油大學

定量摻水閥低溫摻輸技術

于魏銘 西安石油大學

吉林油田乾安采油廠開發進入中后期，隨著含水不斷上升以及地面系統規模的擴大，原油生產過程能耗不斷升高。為了控制能耗，降低原油生產成本，乾安采油廠工藝所在乾157站開展了低溫摻輸技術研究，研發了定量摻水工藝。實施后冬季只開1臺摻輸爐、1臺摻輸泵生產，摻水溫度42℃，摻輸水量由1561m3/d降到725m3/d，平均回油溫度27℃。

低溫摻輸；研究；定量摻水；效果

吉林油田乾安采油廠開發進入中后期，隨著含水不斷上升以及地面系統規模的擴大，原油生產過程能耗不斷升高。主要存在的問題有：①由于摻輸水量大（摻輸比為：（2.5～3）∶1），導致能耗高，同時導致玻璃鋼管線內襯脫落；②由于采出水Ca2+含量高達245mg/L，導致回油管線結垢速度達2～3 mm/a；③由于摻輸水溫度高（摻輸溫度75℃），加快了鋼質管線的腐蝕，目前腐蝕速率為0.75mm/a。

結合油田生產實際，乾安采油廠工藝所研究應用了低溫摻輸技術，有效地解決了開發過程中存在的問題，收到了理想的經濟效益和社會效益。

低溫摻輸技術的核心技術是定量摻水閥工藝，定量摻水閥工藝原理主要依據達西公式中管路摩阻與介質流量之間的關系原理。

根據達西公式可知，介質流速(v)與管路摩阻(h)的平方根成正比，即

從式（1）中可以看出，當摩阻h（壓降Δp）足夠大時，摩阻較大的變化只引起流速v（流量）較小的變化。由式（1）計算可得到摩阻（壓降Δp）變化引起流速v（流量）變化的數據。由計算結果可知，采用定量摻水閥后，在正常摻水壓力波動范圍內，摻水量波動幅值不會超過10%。

在閥芯測試取得成功的基礎上，按照結構緊湊、小型化、有利于操作維護的原則，設計出了定量摻水閥，其結構形式如圖1所示。

定量摻水閥為緊湊型一體化組合閥門，主要由閥體、閥芯、進口切斷閥室、出口切斷閥室、旁通閥室、閥芯裝卸機構、流通檢測機構組成，全部采用不銹鋼材料。

圖1 定量摻水閥結構

定量摻水閥低溫摻輸技術在乾157區塊現場開展了應用。乾157區塊所轄5座計量間，26個集油環，51口油井，產液量446m3/d，綜合含水率67.5%。在定量摻水閥技術實施前，冬季開2臺摻輸爐、2臺摻輸泵生產，摻水溫度65℃，回油溫度43℃。在定量摻水閥技術實施后，冬季只開1臺摻輸爐、1臺摻輸泵生產，摻水溫度42℃，摻輸水量由1561m3/d降到725m3/d，平均回油溫度27℃。

低溫摻輸技術實施后，乾157區塊耗氣量大幅度降低，年節氣量39.6×104m3，節電量21.4×104kW·h，年創經濟效益55.76萬元。同時降低了對管線損傷，年節省更換管線費用37.5萬元。

通過乾安采油廠乾157區塊應用低溫摻輸技術可知，定量摻水閥低溫摻輸技術的應用不但降低了生產成本，而且集輸管線的腐蝕結垢和脫落問題可以得到根本的解決。

低溫摻輸技術是油田中高含水采油期節約生產成本、降低能耗和控制集油管線結垢腐蝕的有效技術，值得在整個乾安采油廠各個區塊進行推廣。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.031