老油田開發后期油田地面集輸工藝優化

武玉雙 李淵 李小永 李武平

（1.華北油田第五采油廠；2.西南石油大學）

華北油田榆科油田經過30年的開發，目前已經進入高含水開發期，傳統的地面集輸工藝造成的高能耗、維修成本高等問題，嚴重制約著油田的正常發展。因此，對老油田開發后期油田地面集輸工藝進行優化，重新布局地面集輸工藝，采用高效低耗、安全環保的地面工藝模式，取得了明顯的效果，效益顯著。

1 地面集輸工藝現狀

榆科油田共有采油井46 口，開井33 口，日產液584 t，日產油104 t，日產氣989 m3，含水81%。注水井13 口，開井7 口，平均日注水224 m3；有污水回灌井2 口，開井1 口，平均日注水480 m3。單井集油工藝采用傳統的三管伴熱流程，原油在榆一站集中處理后直接外輸，污水經簡易處理后回灌地下。油田現有3 座計量站，2 個配水間，值班員工35 人。

該區塊原油物性：密度0.875 7 g/cm3，黏度45.04 mPa·s，凝固點34 ℃，含蠟11.8%，含膠質瀝青質20.39%。

水性分析：污水腐蝕速率0.243 mm/a，總礦化度16 399 mg/L，水型CaCl2。

隨著油田的滾動開發，到2017年油田日產液將達777 t，日產油85 t，日產水692 m3，原油綜合含水將達到89%，日有效注水量635 m3。

2 存在問題

2.1 地面工藝陳舊，系統能耗高

榆科油田自投入開發20 多年來，一直沿用的是傳統的三管伴熱集油流程模式，年自用燃料油450 t。

三管伴熱集油工藝是常規的原油集輸工藝，存在能耗高、投資大，后期易腐蝕穿孔的弊端，尤其到老油田開發后期，油井含水越來越高，采用傳統的三管伴熱集油方式熱量大部分被水吸收，熱量浪費嚴重。

2.2 管網老化嚴重，系統運行成本高

由于三管伴熱管線腐蝕穿孔，年均修補伴熱管線穿孔50 多次，補漏及清賠維護費高達200 萬元，且呈逐年上升趨勢，每年因為泄漏穿孔等降低生產時率，影響產量約130 t，見圖1。

圖1 伴熱管腐蝕圖

2.3 用工勞動強度大

由于油田采用的是以井、站為核心的分散式管理，點多面廣，員工巡檢人員的管理面積大，一旦管線泄漏，挖溝、修補等工作強度高。

3 地面集輸工藝簡化優化

根據地質部門對油田的產量預測，以及油田地面集輸系統存在的不適應油田發展的具體問題，對榆科油田的地面集輸工藝進行針對性的調整，采用適合該油田發展特點的新工藝、新技術，達到節能降耗、降本增效的目的。

3.1 站外單井采用端點摻水、環狀集油輸送工藝，降低用熱量

充分利用站內污水熱能，所摻污水經摻水泵升壓和摻水換熱器升溫，使摻水溫度從42 ℃升高到55 ℃后，通過摻水閥組進入站外的單井摻水環，根據榆科油田的單井分布情況，將所有單井分為4個摻水環，冬季摻脫后污水生產，夏季根據生產實際實施單管集油工藝。

3.2 采用復合塑鋼管線替代普通鋼管線，降低腐蝕

由于復合塑鋼管線比常規的鋼管線具有良好的防腐保溫功能，在對老油田進行管線更換時，采用這種管線能更好地保證管線的正常運行，實現節能降耗。

3.3 站外單井量油采用示功圖量油方式

油井采用井口示功圖量油（圖2）的方式，取消原來的四座計量站，在榆一站內建一個閥組接收各摻水環的來液，進入站內處理系統。

示功圖計量技術是以實測地面示功圖數據為依據，結合油井工況自動診斷技術，分析計算出泵功圖，確定泵的有效沖程，計算油井產液量。

圖2 井口示功圖量油圖

3.4 注水采取井口遠程計量控制技術，簡化配水工藝

根據集輸系統工藝簡化方案，油井采用環狀摻水集油工藝改造，取消計量間，注水工藝流程作相應改造。為減少投資，利用已有的注水干線和單井注水管線，采用枝狀串聯流程，注水井口安裝油水井監控采集終端，實現遠程自動調控注水量，井口壓力、瞬時流量、累積流量等數據自動上傳、存儲，減少了配水間節流損失和人工調節水量，減輕員工勞動強度。

3.5 對站內生產工藝流程進行簡化優化，做到流程密閉簡短節能

通過實施站外單井的摻水輸送，原油進站溫度控制在45～50 ℃，既保證了油井的正常生產，降低井口回壓，也保證了站內三相分離器不用加熱，實現正常脫水生產。

4 應用效果

通過對老油田開發后期單井集油工藝優化調整，站外油井的井口回壓由原來的1.8～2.2 MPa 降為0.3～0.6 MPa，站內原油的脫水溫度由原來的58～60 ℃降為45～50 ℃，脫后原油含水控制在0.5%以下，污水含油在100 mg/L 以下，節能效果顯著。

1）采取環狀摻水集油工藝和示功圖量油技術對榆科油田站外集輸系統進行簡化后，取消了3 座計量站，可減少現場操作人員8 人，每年可節約人工費50 萬元。

2）簡化生產工藝后，生產耗能降低，每年可節約燃油300 t 以上，

3）每年可減少因管網腐蝕穿孔造成的維修費用、青賠費用60 萬元。

4）管網腐蝕穿孔得到了很好的解決，提高了開井時率，預計年增加產油量130 t。

5 結語

通過對榆科油田站外系統的簡化優化，既解決了制約油田發展的瓶頸問題，又達到了節能降耗、提高管理水平的目的，同時解決了管網腐蝕穿孔造成的環境污染問題，確保了油田安全正常生產。該工藝的成功實施，將對今后同類老油田調改和新產能建設地面工藝流程具有借鑒作用，具有較高的推廣價值。