稀油區塊三管伴熱集輸工藝優化

2021-11-10 12:25:10趙斌

科學與生活 2021年3期

摘要：稀油區塊開發初期，采用伴熱輸送三管流程，存在低熱效率運行，能耗浪費嚴重的問題，采用“井口不加熱單管輸送”和“井口摻水雙管輸送流程”工藝，可有效提高運行效率，達到節能增效的作用。

關鍵詞：稀油區塊;井口不加熱單管輸送;井口摻水雙管輸送流程

Abstract：At?the?initial?stage?of?the?development?of?dilute?oil?block，?the?three-pipe?process?of?heat-tracing?transportation?is?adopted，?which?has?the?problems?of?low?thermal?efficiency?and?serious?waste?of?energy?consumption.?The?technology?of?"wellhead?unheated?single-pipe?transportation"?and?"wellhead?dual-pipe?transportation?process?mixed?with?water"?can?effectively?improve?the?operation?efficiency?and?achieve?the?effect?of?energy?saving?and?efficiency?increasing.

Keywords：Dilute?oil?block;?wellhead?unheated?single?pipe?transportation;?wellhead?mixed?water?double?pipe?transportation?process.

1.1.1 背景

稀油區塊主要開發方式為注水開發和天然能量開發，采用二級布站方式，單井→計量接轉站→聯合站，建有計量接轉站，聯合站，完善的天然氣管網、供電管網和原油外輸管網。單井產液進入到計量接轉站進行單井計量、升溫、升壓后輸至聯合站進行原油脫水、外輸和污水處理。

開發初期，采用伴熱輸送三管流程，2007年陸續對集輸工藝進行試驗及改造，目前存在3種工藝：伴熱輸送三管流程、井口不加熱單管流程、井口摻液輸送雙管流程。

1.1.2 存在的問題

1）集輸工藝與生產現狀不匹配，能耗高

伴熱輸送三管流程更適用于低產井、間歇出油油井，需要提供熱水和回收熱水，因此集油能耗大;集油管線與伴熱管須包扎在一起后才能進行保溫，因此集油管線不能預制，必須現場施工?，F場施工的保溫層防水性能差，一旦滲水，造成保溫層失效，不僅大量浪費熱能，而且加快管線腐蝕。

2）已建設施能力大，負荷率低，能耗高

建設初期產量高，站內設施設計負荷大，隨著開發時間延長，產量大幅度下降，集輸工藝設備嚴重低負荷運行，站內工藝設施處于 “大馬拉小車”狀態。

3）投產時間長，設備老化，效率降低，能耗高

投產至今，設備老化嚴重，效率降低，增加能耗。加熱爐運行效率為35%（最低），機泵運行效率為27%（最低）。設備超期服役，維護費用逐年增加，設備修理費240萬/年，加熱爐管線清洗費55萬/年，增大了安全隱患。

1.1.3 油氣集輸方案

為解決集油管線沿程溫降問題，提出三個方案。方案一：多井串聯進站流程;方案二：井口不加熱單管輸送流程+環狀摻水流程;方案三：井口不加熱單管輸送+井口摻水雙管輸送流程。

1.1.4 方案一多井串聯進站流程

1.1.4.1 方案描述

將各計量接轉站所轄井口按照區域位置特點，分成若干井組，每個井組集油管線串聯進站，將井組最遠油井集油管線作為該井組的集油管線，敷設井口至同井組集輸管線的集油支線。通過高液量的井口帶動低液量井口，出井溫度高的井口帶動出井溫度低的井口，增加油品溫度和流動性。

各井口計量方式采用功圖計量。各井口立管部分采用電熱帶和復合鋁鎂硅酸鹽保溫措施，可在油井故障停井時，保持立管不凍，確保油井的正常生產。各井口設立切斷閥和溫度計，當任何支線穿孔泄露時，關閉切斷閥，使影響面達到最小。

1.1.4.2 流程優缺點

該流程優點

1）采用一根集油管道，與兩管、三管流程相比，耗鋼量少，施工速度較快。

2）集輸半徑較大，節省工程投資。

3）采用便攜式功圖法進行油井計算，可實現遠程控制管理。

該流程缺點

1）井場計量造成流程控制點多且分散，增加了井場設施工程量，

2）多井串聯于一根變徑管上，端點油井的回壓較高，不利于低壓油井生產，油井之間的壓力干擾較大，并難以適應油田井網的調整。

1.1.4.3 節能效果

節省綜合能耗2371.1104MJ/a。

1.1.5 方案二 “井口不加熱單管輸送”+“環狀集油摻水流程”

1.1.5.1 方案描述

根據現場試驗數據結合pipephase軟件計算確定井口不加熱單管輸送的邊界條件：

一是井距<800米;

二是產液量>25m3/d;

三是井口溫度>凝固點8℃;

四是含水率>90%。

從而確定可以實現井口不加熱單管輸送占總井數的54%。

其余井口采用環狀摻水集油流程。以各計量接轉站為中心，將距離站最遠井口設為端點井，端點井沿途串聯其他井口串聯進站，將高溫污水摻至端點井口，端點井口處將原伴熱循環管線一條改成摻水管線，增建單流閥，防止油井在生產過程中出現摻水倒灌井內的情況;另外一條伴熱循環管線安裝切斷閥，各井口計量采用功圖量油方式，串聯進站后采用稱重式油井計量器或利用原計量間計量。計量站內的高溫污水采用摻水流量計或利用原計量間計量，計量后摻至端點井和產出液摻混后輸至第二口生產井，順次輸至第三口、第四口生產井，末端井利用已建進站管線輸回到計量站。站至端點井摻水管線和末端井至站集油管線利舊，井與井之間串聯管線新建。

1.1.5.2 流程優缺點

端點井摻水后，匯同該環沿途各井，即減少了摻水量，又通過高溫污水的熱量帶動油品流動性，油品進站后無需增壓加熱即可輸至曙一聯，減少了加熱爐負荷，更具有節能優勢。

1.1.5.3 節能效果

節省綜合能耗9867.554MJ/a。

1.1.6 方案三“井口不加熱單管輸送”+“ 井口摻水雙管輸送流程”

1.1.6.1 方案描述

除采用井口不加熱單管輸送流程井口，其余井采用井口摻水雙管輸送流程。各井口處將原伴熱循環管線一條改成摻水管線，增建單流閥，防止油井在生產過程中出現摻水倒灌井內的情況;另外一條伴熱循環管線安裝切斷閥，停止使用。

1.1.6.2 節能效果

節省綜合能耗4807.454MJ/a。

1.1.7 結論

通過上述計算及方案比選，方案二投資雖然不是最少，但節能效果明顯，年節約經營成本高，故方案二為最優方案。

參考文獻