二氧化碳驅油井單管環狀摻水集油試驗

王 林 大慶油田工程有限公司

二氧化碳驅油井單管環狀摻水集油試驗

王 林 大慶油田工程有限公司

大慶油田于2008年在宋芳屯油田建立了芳48二氧化碳驅試驗區，地面集油系統采用單管環狀摻水集油工藝。由于目前該試驗區油井采出流體中二氧化碳含量遠遠超出最初的開發預測數據，導致部分油井見氣后井口產液溫度過低，甚至造成集油環凍堵，致使生產、試驗受到影響。因此，針對大慶外圍低產、低滲透油田二氧化碳驅油井采出流體溫度低和氣油比高等特點，開展了單管摻水集油工藝參數摸索試驗。試驗結果表明，1#集油環在環境溫度18℃、井口溫度14℃、摻水溫度70℃左右、產液量2.3 t/d條件下，單井摻水量為2.0、1.5、1.0和0.8 m3/ h時，回油溫度分別為46、44、43和43℃，均高于設計要求的40℃，說明上述條件下單井摻水量定為0.8 m3/h以上時能滿足該集油環的集輸熱量要求。

油井；二氧化碳驅；摻水集輸；單管環狀；試驗

前言

大慶油田于2008年在宋芳屯油田建立了芳48二氧化碳驅試驗區，地面集油系統采用單管環狀摻水集油工藝[1]。由于目前該試驗區油井采出流體中二氧化碳含量遠遠超出最初的開發預測數據，導致部分油井見氣后井口產液溫度過低，甚至造成集油環凍堵，致使生產、試驗受到影響。

因此，針對大慶外圍低產、低滲透油田[2-3]二氧化碳驅油井采出流體溫度低和氣液比高等特點，開展了單管摻水集油工藝參數摸索試驗，并結合管輸模擬計算結果進行了分析。

1 試驗方法

在采油八廠芳48注氣試驗站，關停1#集油環上的其他井，只保留芳48井運行，同時在試驗站調節該環的摻水閥開度和摻水加熱爐出口溫度，使摻水量和摻水溫度達到預設值，在試驗過程中密切觀察摻水壓力、摻水量和回油溫度等參數。芳48試驗站1#集油環示意圖見圖1。為了初步探索適合外圍低產、低滲透二氧化碳驅油井摻水集油工藝技術參數，分別在2.0、1.5、1.0和0.8 m3/h摻水量條件下，開展了摻水集油試驗。試驗過程中，摻水壓力控制在1.3 MPa以下，井口回壓不超過1.0 MPa，回油溫度不低于35℃。此外，利用OLGA V6.2.3動態多相流模擬計算軟件，結合現場試驗參數，進行了摻水集油模擬計算，并與試驗結果進行對比。芳48井生產數據見表1。

圖1 芳48試驗站1#集油環示意圖

表1 芳48井生產數據

2 試驗結果

（1）采油八廠芳48注氣試驗站在摻水溫度71℃、單井摻水量2.0 m3/h下的現場試驗。該現場試驗是在正常生產過程中，以其生產參數為基礎，調節摻水量，改變集油進站溫度。現場試驗過程中，集油環穩定運行15 h以上，回油溫度46℃，摻水壓力0.3 MPa，回油溫度和摻水壓力基本穩定，集油環正常運行，未出現堵塞現象，現場試驗結果與計算結果對比見表2。

（2）在摻水溫度70℃、單井摻水量1.5 m3/h條件下的現場試驗。在上一步現場試驗的基礎上適當減小摻水量，觀察集油進站溫度的降低程度。現場試驗過程中，集油環穩定運行15 h以上，回油溫度44℃，摻水壓力0.3 MPa，回油溫度和摻水壓力基本穩定，集油環正常運行，未出現堵塞現象。試驗結果與計算結果對比見表3。

（3）在摻水溫度72℃、單井摻水量1.0 m3/h條件下的現場試驗。繼續減小摻水量，觀察集油進站溫度的降低程度。集油環運行15 h后，未出現堵塞現象，回油溫度43℃，摻水壓力0.26 MPa，回油溫度和摻水壓力基本穩定。現場試驗結果與模擬計算結果對比見表4。

表2 單井摻水量2.0 m3/h時現場試驗結果與管輸模擬計算結果對比

表3 單井摻水量1.5 m3/h時現場試驗結果與管輸模擬計算結果對比

（4）在摻水溫度74℃、單井摻水量0.8 m3/h條件下的現場試驗。由于摻水量較小，為保障正常運行，增大摻水壓力至1.2 MPa，集油環持續穩定運行12 h，回油溫度和摻水壓力基本穩定，未出現堵塞現象，回油溫度43℃。現場試驗結果與模擬計算結果見表5。

本次試驗結果表明，1#集油環在環境溫度18℃、井口溫度14℃、摻水溫度70℃左右、產液量2.3 t/d條件下，單井摻水量為2.0、1.5、1.0和0.8 m3/h時，回油溫度分別為46、44、43和43℃，均高于設計要求的40℃，說明上述條件下單井摻水量定為0.8 m3/h以上時能滿足該集油環的集輸熱量要求。

表4 單井摻水量1.0 m3/h時現場試驗結果與管輸模擬計算結果對比

表5 單井摻水量0.8 m3/h時現場試驗結果與管輸模擬計算結果對比

對比模擬計算結果與現場試驗結果可以發現，計算所得的回油溫度和摻水壓力與現場試驗數值十分接近，誤差不超過5.5%，說明本次使用的模擬計算方法適用于該集油環目前的生產運行條件。產生差異的原因是由于本次模擬計算為純穩態理論計算，沒有考慮油井生產的波動性、管線沿程起伏以及其他生產中可能涉及到的環境變量。

3 結論

（1）本次試驗研究了采油八廠芳48試驗區1#集油環單管環狀摻水集油工藝，在不同摻水溫度和摻水量下，回油進站溫度符合現場需求時的集輸參數特點。從本次試驗及計算結果來看，在當前生產條件下，單井摻水量定為0.8 m3/h以上時能夠滿足原油集輸的熱量要求。

（2）模擬計算數據與現場試驗數據基本吻合，本次使用的模擬計算方法適用于該集油環目前的生產運行條件。

[1]薛利，周淑華，范州，等．芳48斷塊注二氧化碳試驗區測試資料分析[J]．內蒙古石油化工，2008（24）：15－17.

[2]李道品，羅迪強，劉雨芬．低滲透油田概念及我國儲量分布狀況[J]．低滲透油氣田，1996，1（1）：1－8.

[3]沈寶明．提高低滲透油田開發經濟效益方法[J]．油氣田地面工程，2013，32（5）：47.

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.025

王林：工程師，2013年畢業于天津大學動力機械及工程專業。

2015-01-16

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