油田降溫集輸在油田開發中的試驗及應用

趙穎 趙永彬 葛春東

【摘 要】隨著油田進入了高含水期，采出原油80%以上為凝點較高的含蠟原油和重質原油，集輸管網中的含水率多在90%以上。傳統上對含水原油進行輸送廣泛采用了加熱輸送的工藝，該工藝需要消耗大量的能量，在能源緊缺的今天致使輸油成本居高不下，并且能源的燃燒對環境也造成巨大的污染。在保障安全生產的前提下，我礦對含水易凝原油可以進行低溫輸送試驗，從而找到含水原油低溫集輸的現場應用方法，最大程度地降低輸油成本，減少環境污染。

【關鍵詞】降溫集輸；節能

一、試驗情況及分析

試驗選取集輸條件相似的3種不同管徑（φ76mm、φ60mm、φ48mm）采出井，通過控制摻水量，改變回油管線內溫度及流量，摸索壓降變化規律。從圖1-4中可以看出，在相同管徑下，當以固定溫度進行輸油時，流量越大，壓降越高；當以固定流量進行輸油時輸油溫度越高，壓降越低。在相同壓降下，流量越大，其所需的輸油溫度越高。這是由于在固定管路中，層流時，壓降與流速1 次方成正比；紊流時，壓降與流速的1.75～2次方成正比。因此在固定管路和保障安全輸送的情況下，可以通過減少流量來降低輸油的極限溫度。

從圖5-7可以看出，在同一流量下，實驗段壓降隨著管徑的增大而降低，在同一管徑下，輸油溫度越高，壓降越低。從圖7可知，在固定壓降下，管徑越大，其所需輸油溫度越低。這是因為管路內流體無論是做層流流動還是紊流流動，流動的壓降都與管徑成反比。因此在固定流量和保障安全輸送的情況下可以通過增大輸油管徑的方法來降低輸油的極限溫度。但是這種方法可行性較差，并且從圖中可以發現，當輸油流量較大時用增大輸油管徑的方法，效果不是很明顯。因此，現場生產過程中可以通過減少流量來減少壓降。

所得認識：

（1）在固定管路中，輸油的極限溫度隨著流量的減少而降低。也就是說，降低摻水量減少管內流量下降，極限溫度降低有利于采出液集輸。

（2）在固定輸油流量情況下，輸油的極限溫度隨著管徑的增大而降低。但這種方法可行性差，并且當輸油流量較大時效果不是很顯著。現場生產過程中可以通過減少流量來降低壓降。

二、現場應用情況及效果比較

（1）季節停摻水

根據以上對流量，壓降及極限溫度認識，我礦按照集油工藝差別，分類實施；根據時間不同，分批實施；根據季節變化，分形式實施。

一是雙管摻水流程井

當含水率上升時，含水油凝固點產生漂移，可以低于原油凝固點10℃集油，結合含水油轉相點（65%），確定季節停摻界限：當含水率大于75%，井口回壓不大于1.0MPa的油井，原則上全部實施季節停摻水。

二是單管環狀摻水流程井

停摻界限：端點井產液量大于15t/d、含水率大于75%，全環產液量大于20t/d、含水率大于75%的油井，停摻后井口回壓不高于1.3MPa。

不能全環停摻水的油井，控制全環摻水量，要求包括摻水量后含水率、集輸量滿足單管環狀摻水井季節停摻條件。

為了保證油井的安全生產，季節性停摻水井采取分區塊、分階段逐步深入的辦法，共分三個批次：

第一批：實施時間2016年3月26日～11月25日。產液量31～60t/d、含水75%以上的雙管流程井，端點井大于30 t/d、含水大于80%的單管環狀油井實施季節性停摻水（共203口），其余油井摻水運行。

第二批：實施時間2016年5月1日～10月31日。產液量20～30t/d、含水75%以上的雙管流程井，端點井大于20 ～30t/d、含水大于80%的單管環狀，油井實施季節性停摻水（共407口），第一階段實施停摻水油井繼續實施停摻水（155），其余油井摻水運行。

第三批：實施時間2016年6月1日～9月30日。剩余雙管流程井，端點井產液量15～20t/d，含水75%以上環狀流程井（共289口）。剩余雙管流程井，對單井至計量間距離在150米以內生產井，執行季節停摻水（29口）。

（2）全年停摻水油井的實施

滿足全年停摻水運行的油井（共89口），原則上必須停摻水運行。采用雙管摻水工藝油井：含水大于80%、產液量大于80t/d的油井雙管出油；含水大于80%，產液量60～80t/d的油井停摻水、單管出油。

三是保證常溫集油站按計劃實施

2017年計劃實施7座，其它站全站實施低溫集油，摻水溫度不超過45℃。主要工作是保證常溫集油站的實施時率，即每月常溫集油天數必需達到20天以上；5月～6月，10月～11月過渡期間，可以采取10～15天升溫1次沖洗集輸油管道，降低系統回壓，保證實施效果。

目前我礦油井全部實施降溫集油，9座轉油站中已經有7座轉油站系統實施了常溫集輸；2016年與2017年全年對比，轉油站系統耗氣量下降了893.77×104m3，下降幅度達49.64%；耗電量下降了118.73×104kWh，下降幅度達11.19%；噸液耗氣下降了0.8m3/t，下降幅度45.7%；集輸噸液耗電下降了0.05kWh /t，下降幅度為4.9%。降溫集輸工作在油田開發過程中取得了較好的應用效果。

參考文獻：

[1]韓洪升，含水原油低溫集輸極限溫度的實驗研究.石油地質與工程，2007.

作者簡介：

趙穎 性別：女 出生：1975.12.7 籍貫：黑龍江省大慶市 參加工作：1995.7 學歷：專科 工種：集輸工 工作單位：采油四廠四礦聚杏北七隊

（作者單位：大慶油田有限責任公司第四采油廠）