姜濤(中石化江漢石油工程設計有限公司 湖北 武漢)
腰英臺油田是中國石油化工股份公司華東分公司在東北地區勘探開發的低產、特超低滲透的整裝油田。油田分三年滾動開發,共建成年產能30萬噸。油區主要勘探井位于吉林省松原市前郭爾羅斯蒙古族自治區境內的查干花鄉境內。
腰英臺油田具有原油單井產油量少(3-5t/d)、產液量低、原油含水率低、原油凝固點高(22-24℃)、含蠟量高(28.98-31.29%)的特點,油藏地質具有特超低滲透的特性。根據油田滾動開發的特點,以單井井口不加熱集輸和井口摻水集輸為主要流程,實現移動計量車計量、示功圖法計量等先進計量方式的應用,形成了腰英臺油田地面建設集輸模式。
1.井口不加熱單管集輸工藝
滾動開發初期區塊為腰西區塊,位于油田的西部,距集中處理站約6.5km,共有油水井126口,其中油井94口,建成產能規模10.11×104t/a。
根據對東北吉林油田、大慶油田等油田內類似低產油區原油集輸工藝的調研,這些油田中低產油區均采用雙管摻水集輸工藝,集輸系統工程建設投資在項目總投資中占的比例均居高不下。基于節省投資的角度,經過方案比選,開發初期采用井口不加熱單管集輸工藝。集輸系統設計量點18座,接轉站(與注水站合建)1座,集中處理站1座。
腰西區塊采用二、三級布站方式,即井口→(計量站)→接轉站→集中處理站。在計量站、接轉站分別設加熱水箱、相變加熱爐對原油進行加熱,滿足原油輸送要求。
井口不加熱單管集輸工藝的主要特點:
(1)根據環境參數計算以及現場實驗,為了控制井口回壓,單管集輸半徑不大于400米,偏遠井需要在井口設置電磁加熱器;
(2)集輸工藝適合含水率高、油氣比高的井口;
(3)對部分回壓高的井需要采取加藥措施;
(4)定期進行管線通球,降低井口回壓;
(5)相比雙管摻水流程、三管伴熱流程投資小、能耗低。
2.井口單管冷輸與井口摻水雙管流程結合集輸工藝;
一號區塊位于腰英臺油田的中部,共有油水井152口,其中油井119口,建成產能12.5×104t/a。
采用二級布站方式,即井口→摻水計量站→集中處理站。
井口采用雙管摻水集輸工藝,設8~15井式摻水計量站8座。摻水水源為集中處理站初處理后的油田采出污水。局部油井采用串聯方式進摻水計量站,根據油井布署情況,2~4口油井串聯在一起,從最遠端的油井井口摻水,其它油井的集輸管線與最遠端的油井至摻水計量站間的集輸管線相連,各井產液混合一起進摻水計量站。
計量方式采用固定和移動式計量裝置相結合的油井計量工藝。對單獨進站的油井產液,采用翻斗計量分離器進行計量;對串聯進站的油井產液,在計量站只計量各油井產液進站的總量,單井產液采用移動式計量車進行計量。
1.集輸工藝主要特點:
(1)串聯井口不單獨摻水,節省單井至摻水計量站的集油、摻水管道,降低了集輸管網的建設投資;
(2)采用干管串聯多口單井至摻水計量站,管道散熱損失小,有效地降低了集輸管網運行能耗。
3.井口單管冷輸與串聯或環狀摻水流程結合集輸工藝
滾動開發后期為腰東油區以及腰西區塊擴建,共有油水井124口,其中油井92口,建成產能9.42×104t/a。
集輸系統采用摻水集輸工藝流程,采用油井→集輸干管→集中處理站的一級布站方式進行布站,不設計量站及接轉站,采用環狀和匯管串聯方式摻水集輸工藝進行集油,采用移動式計量裝置進行油氣水計量。
管網采用枝狀管網布局方式,串聯與環狀摻水方式集輸,即采用油井串聯方式進集輸干管,2~10口油井串聯在一起,從最遠端的油井井口摻水,其它油井的集輸管線直接與集輸干管相連;或者4~6井連成一個環,從位于環上最遠端油井的井口摻水;各井產液混合一起分別進Y301、3號區塊集輸干管,匯合后進集中處理站。
4.集輸工藝主要特點:
(1)取消摻水計量站和接轉站,簡化集輸工藝,節省了建站的費用;
(2)采用集輸干管串聯多口單井,管道散熱損失小,有效地降低了管網運行的能耗;
(3)油井采用移動式計量車進行計量。對部分井區采用油井遠傳在線計量一體化裝置進行計量(即示功圖法),同時采用移動式計量車對油井遠傳在線計量一體化裝置進行計量校核。
(4)摻水計量設在摻水井口,采用JATZ流量計量調節裝置對摻水量進行計量控制。
1.滾動開發初期腰西區塊采用了單管集中加熱集輸工藝流程主要是從工程投資控制角度出發,截至目前,運行效果較好,在東北極寒地區應用是成功的,其主要原因是腰西區塊所有油井全部采取了壓裂措施,單井產液量和含水率都比開發指標預測值高,單井產液量為16~22m3/d,平均綜合含水率為80~85%。
因此,極寒地區采用單管集輸工藝流程應慎重。
2.采用摻水集輸工藝流程必須重視生產管理。
摻水集輸工藝流程是簡單、應用較為廣泛的集油工藝,在極寒地區的應用成功的實例較多。滾動開發中后期采用摻水集輸工藝流程運行效果較好,但在運行過程中也出現摻水量分配不均,搶水等一些問題,因此必須加強對各井摻水量進行調節控制和管理。
3.結合腰英臺油田產能建設地面工程應用情況,串聯及環狀摻水集油流程與移動計量車計量技術的相結合的集輸工藝既可以簡化集輸工藝流程、保證集輸系統運行可靠,又可以減少占地,節省工程投資,該工藝適合在極寒氣候條件下低產低品位油田集輸工程中應用。
4.油井遠程在線一體化計量技術的應用能有效串聯集輸工藝流程的計量問題,能減少集輸系統的工程量,節省工程投資。
通過對不加熱集輸工藝的應用、移動式計量車以及示功圖計量技術的應用,簡化工藝流程,形成具有腰英臺油田特色的地面集輸工藝,適應了油田地面建設的需要,地面工程建設投資控制在產能建設項目總投資的25%以內,腰英臺集輸工藝的研究與應用也同時獲得2013年中石化江漢石油管理局科技進步一等獎。集輸工藝的成功應用為油田地面建設的發展奠定了堅實的基礎,為類似低滲透油田的開發提供可借鑒經驗。
[1]《礦場油氣集輸與處理》郭揆常等,中國石化出版社,2010.
[2]《自然常溫輸送工藝在港東油田的應用》李麗等,《油氣儲運》2009.