采油廠集油系統改進

許振洪

摘要：針對油田生產的自然遞減情況，結合現場生產實際需要，集油工藝不斷進行改進與完善，現綜合采油廠現場管線壽命、管徑選取、集油工藝的改進等，優選最適合目前采油系統集油、計量生產的方式，達到保障生產的目的。

關鍵詞：集油；管徑；計量

中圖分類號：TB 文獻標識碼：B 文章編碼：1674-3520（2014）-02-00193-01

一、集油系統概況

（一）采油廠基本生產現狀

采油廠現有總井2657口，日開井1590口，日產液30266噸，日產油2304噸，平均單井日產液19噸、日產油1.45噸。

（二）管線現狀

現有單井集油管線644千米，經調查統計，運行15年以上的管線占65%，運行20年以上的占50%。根據《SH3059-2001-石油化工管道設計器材選用通則》標準，管道設計壽命宜為15年。

（三）單井計量現狀

建廠初期，平均單井日產液50噸以上，均鋪設D89管進站，利用玻璃管計量分離器計量，目前采油廠生產現狀，單井平均日產19噸，平均日產10噸以下的井已超過30%。

二、工藝改進

根據我廠集油管線現狀，更換單井管線不是明智之舉。

（一）平臺計量閥組的應用

1、現場實施。在平臺井增建計量閥組1個，一根D108匯管混輸進站，一根D89計量管線線，正常時油井全部混輸進站，計量時倒進計量管線量油，改變了以前一口油井一條進站管線的模式。增建計量閥組相當于把計量間閥組前置，集油半徑減小，降低了回壓，有益于提高產量；管線的減少，降低巡檢難度，減少防腐保溫費用。2、效益情況。以采二組織情況為例，9個平臺共計匯集39口井的進站。若更換單井管線需D89管線9900米，需投資396萬元；實際改造用D159管線150米，D108管線600米，D89管線2000米，閥組9個，共花費144萬元，一次性節約費用252萬元，平均每個閥組可節約28萬元。

（二）自動計量罐的應用

1、現場實施。在井場內增建自動計量罐1臺，使周邊油井（一般為11口井）經自動計量后統一進站，以采油59#站為例（見圖2）。安裝計量罐縮短集油半徑，降低輸油回壓，降低長管線的凍堵幾率，同時起到增油效果；實現自動量油，提高量油準確度，有效指導生產；解放員工勞動力。此外，借助自動計量罐，可實現自然站停泵直輸，實現節能降耗、系統優化。2、效益情況。以采油91#站增置計量罐為例說明，若更換單井進站管線（僅計算必須更換部分）D89泡夾管共計9850m，綜合征地、施工等費用，投資估算246萬元。若增置計量罐，需D159管線400m，D89管線600m，共計投資額103萬元，節約投資143萬元。此外，安裝計量罐優化進站路徑、巡檢路線，杜絕污染事故的發生。

（三）下步工作方向

1、集油管線的選擇。（1）流速核算。按照《油氣集輸設計規范—GB50350-2005》要求，油田內部稠油集輸管道的液體流速一般為0.3-1.2m/s。DN80的進站管線，按照最低流速0.3m/s的要求，可日輸液量130噸，即平均至少有84%的輸液負荷浪費掉。（2）溫降核算。按照《油氣集輸設計規范—GB50350-2005》，集輸油管道的沿程溫降可按下式計算：

tx=t0+（t1-t0）e-ax

式中：tx——管道沿線任意點的流體溫度（℃）；

t0——管外環境溫度（℃）

t1——管道計算段起點的流體溫度（℃）；

e——自然對數底數，宜按2.718取值；

a——系數；

x——管道計算段起點至沿線任意點的長度（m）。

系數a按下式計算：

式中：K——總傳熱系數[W/（m2·℃）]；

D——管道外徑（m）；

qm——原油的質量流量（kg/s）；

C——原油比熱容[J/（kg·℃）]

以日產10噸，含水90%，進站管線長度1000m，管徑DN80的井舉例計算。K值按照設計院測試參考值，取1.28 W/（m2·℃）；90%含水的進站液C值為3980 J/（kg·℃）；選取冬季環境溫度為-20℃；井口加熱爐出口溫度為60℃。

綜合以上數據，可得進站時溫度19.8℃，溫降達到40.2℃。

（3）管徑選取結論。按照流速核算，應選取低于DN80的進站管線。按照溫降核算，產量越低、進站管線越長、冬季井口加熱爐加熱溫度低，均容易導致凝管，凍堵管線，而選取小管徑的輸油管線，溫降可減小，上述條件下選取DN65的管，溫降在30℃左右。但也不可再減小管徑，低于DN65的管線，稠油容易掛壁、凝管，造成回壓上升，甚至堵管線。價格方面，D89管線38元/m，D76管線32元/m，由此，每千米管線可節約6000元。因此，目前生產條件下，稠油井生產建議選取DN65的進站管線。

（二）單井自動計量器的引入。單井計量器安裝在井場內，可實現自動計量功能，并且將結果遠傳至接收端。

1、現場使用計劃。以63#站100#平臺為例，該平臺現有生產井4口：11-134、12-134、11-154、10-101，老式工藝為雙管流程，單條管線長度1.5km。因腐蝕嚴重，目前只有2根進站、1根摻油管線運行，致使計量不準確，冬季摻液存在較大困難。為正確指導生產，保證計量準確，正常情況下需重新鋪設D89進站管線2條；為減輕冬季摻液管理難度，至少需鋪設D60摻油管線1條。則需鋪設D89管線3km，D60管線1.5km，投資估算180萬元。經查閱， 11-134日產液14.8t、12-134日產液10.3t、11-154日產液13t、10-101日產液15.1t，共計日產液53.2t，利舊D89管線進站無問題。若在平臺內增置單井計量裝置1套，加裝閥組1套。利舊1條D89進站管線做混輸，利舊另一條D89進站管線做摻水管線。估算資金，單井計量裝置1套5.8萬元， 8個3寸閥門的閥組，及30m左右的D89泡夾管，共計估算資金7萬元，節約173萬元。

2、站內使用計劃

站內檢測不合格或其他原因已不能使用的計量分離器，主要解決方式是利舊。針對承包站無人看管的情況，建議增置單井計量器1臺，代替玻璃管量油，解放計量員，閑置的計量分離器亦可使用，可周期性校準單井計量器。隨著油田自動化程度的逐步提高，單井計量器可完全代替玻璃管量油，徹底解放計量員，減少人員配置。