突破困局-集油方式轉換見實效

于根喜　張子坤　劉勇　熊衛峰

一、斷塊基本情況

隨著油田的不斷開發，進入中后期的老油田含水率不斷上升，產液量和產油量不斷下降，站外集輸模式及站內處理工藝與油田的開發現狀出現不相匹配。

從地質條件來看，斷塊儲層物性差、滲透率低、地層壓力低;從單井生產條件來看，開井57口，平均單井日產液3.6噸，日產油0.96噸，綜合含水73.8%，區塊已經進入高含水期。

從斷塊效益評價表看，賽4斷塊連續兩年噸油生產成本都在2271元/噸之上，屬于典型的低效斷塊。

從工藝條件看：賽漢轉油站自2011年投站以來，共投產5條摻水線、6條集油線。目前1#、2#、3#、4#、6#集油線已采用穿芯伴熱電纜加熱工藝進行集油。轉油站內運行的摻水泵（排量30m3/h），單給5#線集油線伴熱，每天摻水量45m3左右，瞬時摻水排量僅有2m3左右，存在“大馬拉小車”問題。

5#集油線全長3637m，管徑為Ф76mm，油井開井13口，日產液量77.3噸，日產油12.2噸，綜合含水84.2%;其中，賽29-7X至賽1105管線采用單管集油，已進行穿芯伴熱工藝改造，管線長度1269m;原計劃剩余2368米管線采用摻水伴熱。由于5#摻水線今年以來已出現穿孔23次，牧戶想通過摻水管線補孔獲得工牧補償費，多次協商不同意管線更換，穿心伴熱工程改造施工未能進行。

面對工牧協調難同時又出現的管線頻繁穿孔，及站內摻水泵能耗居高不下這些問題到底該如何解決？

二、改造思路及實施方案

轉換思路，以解決問題為導向。我們分析傳統的加熱方式有燃氣、燃油爐和電熱水套爐是產生熱能的主要裝置，這些裝置一般都包含燃油回路、熱媒回路和換熱器回路等眾多附屬設備。其缺點是系統較為龐大，熱慣性大，熱滯后性大;不是以控制原油出口的溫度為控制對象，屬于開環加熱，其加熱效率低，保溫比較困難，熱損失大。如電熱水套爐熱效率為 50%左右，燃氣爐熱效率僅為 30%左右。但同燃料加熱方式相比，電力加熱擁有清潔衛生、熱效率高（可達 85%～95%）、安全、可調節、系統簡便等優點。電加熱器憑借其加熱效率高、污染小等優勢，已經有越來越多的電加熱器應用于原油加熱中：

1、從必要性分析：通過開展現場試驗，通過停用井口電加熱器，來觀察5#干線集油溫度、井口回壓變化。結果表明，停止加熱12 h，末端單井油壓由0.4MPa上升最高為1.8MPa，還在繼續上升，5#干線末點溫度由也由試驗前33度下降到27度，啟動管線加熱 4 h 后油壓恢復正常，說明單管冷輸工藝在5#集油環線冬季不能實施。

2、可行性分析：本次改造將站外摻水伴熱集油工藝改為單管集油工藝，降低能耗同時解決頻繁穿孔帶來的環保問題。由于斷塊已經處于開發中后期，原始凝固點34.5℃，在原油含水率高達85.3%的情況下，產出液的溫度低于凝點3～5℃也能正常輸送。

3、流程原理：對于電加熱集輸這種枝狀管網，為了避免端點井井口回壓會急劇上升，采取措施改善電加熱集油管線中流體流動性，通過井口電加熱器對產出的低溫油、水混合液靠抽油機給的壓力進入井口電加熱器，經過電加熱器升溫集輸。

通過曲線看，45℃ 時原油含水在80%左右，原油粘度已經降到了很低，再通過適當加熱，保障集油順暢。

4、從投資角度分析：自制井口電加熱器費用低，安裝改造方便，電加熱器的主要優點是體積小，占地1-2m2;熱效率高，一般在設計功率85--90%左右，嚴格保溫可達到95%，管理方便，地面設備移動拆卸不需要大型設備配合。因此，采用對5#集油環線采油單井管線出口加裝井口加熱器方式提升管線液體溫度。

同時，為進一步降低投資和運行費用，結合實際情況安裝溫度控制電伴熱流程。由溫控器調節輸出功率，溫度達到設定值切斷電源停止加熱，溫度過低開啟加熱。

5、井口電加熱器安裝位置：（1）對于距離站場及高溫井較遠的油井，可在遠端井口增加電加熱器升溫;（2）再在停止加熱后，環線油井井口安裝壓力表，觀察發現賽8-24井在8h時，壓力上升相對最快，壓力漲到1.3MPa，比末端的井高出0.15MPa;因此計劃在賽8-24再安裝一臺;（3）增壓：在支線賽8-30井安裝一臺2m3管道泵，加快管線油流速度。

三、經濟效益評價

改造后的井口電伴熱集油流程與老摻水集油流程進行對比：（1）單管集油，避免摻水線腐蝕造成的頻繁穿孔;（2）停運站內摻水泵，實現節能降耗;（3）溫控井口電加熱器，可以根據回站溫度控制加熱器的啟停，適合內蒙古溫差較大的地方使用;（4）一次性投資小，維修方便;

摻水泵年消耗電量：50Kw*24h*0.53元/度*365天=23.21萬元;新增兩臺井口加熱器及溫度控制器成本1萬元，年消耗電量：8Kw*24h*0.53元/度*365天*2組=7.42萬;預計年節約電費15.8萬元;

5#摻水線年補孔23次，因補漏停產、停井年約影響油量70噸左右，年預計節約3000元/噸*70噸=21萬元;每次挖溝機、人工、土地補償預計0.9萬元，年預計節約23次*0.9萬元=20.7萬元;合計經濟效益：15.8+21+20.7=57.5萬元;同時避免摻水環線腐蝕管線穿孔對環境影響，減少工牧糾紛。

四、下步思路

（1）電伴熱集油流程，是一種新型的集輸模式，通過在生產管理中我們總結了一套適合電伴熱集油流程的管理模式，通過開展節能措施，大大降低電伴熱集油流程的生產運行成本，從而為開展新的地面建設，降低地面建設投資及運行費用探索出一條新的途徑。

（2）通過對電伴熱集油流程與環狀摻水流程投資及運行費用的對比分析，電伴熱集油流程一次性投資費用低。但如何有效繼續深化降本增效，還需不斷積極調整措施，降低電伴熱集油流程用電消耗，才可擴大電伴熱集油流程的應用規模。

（3）在溫度控制加熱器啟停的情況下，逐步實施溫度、壓力雙向控制。