港中油田地面原油集輸和計(jì)量?jī)?yōu)化工藝應(yīng)用及效果分析

宋內(nèi)燕，張龍江

（大港油田第一采油廠(chǎng)，天津 300280）

港中油田地面原油集輸和計(jì)量?jī)?yōu)化工藝應(yīng)用及效果分析

宋內(nèi)燕，張龍江

（大港油田第一采油廠(chǎng)，天津 300280）

文章主要對(duì)港中油田原油集輸管道地面系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化技術(shù)在油田生產(chǎn)中應(yīng)用的情況進(jìn)行闡述，包括地面系統(tǒng)優(yōu)化簡(jiǎn)化的調(diào)整、應(yīng)用效果分析以及存在問(wèn)題和改進(jìn)方法，同時(shí)對(duì)與之配套的油井遠(yuǎn)程計(jì)量技術(shù)的地面工藝、計(jì)量方式、應(yīng)用效果及優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，為下一步大港其他油田地面系統(tǒng)改造提供新思路、新模式。

地面工藝；優(yōu)化；油井遠(yuǎn)程計(jì)量；示功圖；效果分析

0 引言

隨著油田開(kāi)發(fā)時(shí)間的延續(xù)，油田地面原油集輸管道日趨復(fù)雜和老化腐蝕，已不適應(yīng)生產(chǎn)需要，在油田開(kāi)發(fā)中實(shí)施地面系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化和油井遠(yuǎn)程計(jì)量工藝技術(shù)，是提高經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約投資成本的重要發(fā)展方向。近幾年，通過(guò)對(duì)港中地區(qū)產(chǎn)能區(qū)塊地面系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化技術(shù)應(yīng)用，從工藝動(dòng)態(tài)指標(biāo)的變化來(lái)看，取得了良好的效果，實(shí)現(xiàn)了油井遠(yuǎn)程計(jì)量監(jiān)控，改善了油水井生產(chǎn)狀況，由原來(lái)的三級(jí)布站工藝減為一級(jí)或兩級(jí)布站工藝，大幅縮短了單井管道長(zhǎng)度，使得油井回壓均得到不同程度的下降，平均單井回壓下降0.05 MPa，單井注水壓力也得到不同程度的提升。

1 地面系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化技術(shù)應(yīng)用

地面系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化技術(shù)在港中油田進(jìn)行了先導(dǎo)性試驗(yàn)，具體實(shí)施情況介紹如下。

1.1 港中油田生產(chǎn)及地面工藝系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化前狀況

港中油田是我廠(chǎng)最老的油田之一，有油井39口，開(kāi)井16口，地產(chǎn)液量345 m3/d，地產(chǎn)油量85 t/d，地產(chǎn)天然氣2.4萬(wàn)m3/d；有注水井16口，開(kāi)井6口，注水量535 m3/d。站點(diǎn)分布現(xiàn)狀：計(jì)量站5座，接轉(zhuǎn)站1座，注水站2座，配水間2座。

輸油系統(tǒng)。各個(gè)計(jì)量站采取油氣混輸形式，將油氣混輸?shù)綖I六轉(zhuǎn)，經(jīng)濱六轉(zhuǎn)初步分離后，天然氣輸送到一區(qū)交氣點(diǎn)。液輸送到馬西七站，最終輸送至東二站。

注水系統(tǒng)。中二注：來(lái)自東二污的精細(xì)過(guò)濾污水，經(jīng)柱塞泵加壓后，為濱3、濱12站注水；濱二注：來(lái)自馬西污的精細(xì)過(guò)濾污水，經(jīng)柱塞泵加壓后，為濱13站的單井注水。

摻水系統(tǒng)。在中二注有兩臺(tái)摻水泵，用中二注的低壓水，為濱1、濱3、濱12站的油井摻水；在濱六轉(zhuǎn)有兩臺(tái)摻水泵，用馬西污供濱二注的低壓水，為濱13站的油井摻水。

1.2 地面系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化調(diào)整方案

地面輸油系統(tǒng)。將地面原油輸油管道由原來(lái)油井生產(chǎn)原油進(jìn)采油計(jì)量站計(jì)量，改為直接調(diào)頭進(jìn)入油氣集輸大站生產(chǎn)，取消了一些轉(zhuǎn)油站和采油計(jì)量站。例如：將濱1站、濱3站、濱12站調(diào)頭進(jìn)東22站生產(chǎn)，停用濱六轉(zhuǎn)，具體改造情況見(jiàn)圖1。

地面水系統(tǒng)。中二注的摻水與注水系統(tǒng)的功能不變；停用濱六摻水站，在濱二注增加摻水功能，為濱13站的單井摻水，此功能作為備用。

1.3 實(shí)施后效果

該方案實(shí)施后各隊(duì)及計(jì)量站的生產(chǎn)參數(shù)均有變化，例如：采油一隊(duì)液量2 729 t/d，其中油量319 t/d、氣量8.5萬(wàn)m3/d；采油七隊(duì)液量1 952 t/d，其中油量351 t/d，氣量10.8萬(wàn)m3/d。 而且消除了原油管道由于使用年限較長(zhǎng)、自然腐蝕嚴(yán)重造成原油漏失的安全隱患；停用濱六轉(zhuǎn)外輸泵37 kW，年節(jié)電費(fèi)16.2萬(wàn)元；停用摻水泵37 kW，年節(jié)電費(fèi)7.5萬(wàn)元；兩項(xiàng)共節(jié)電23.7萬(wàn)元。

地面系統(tǒng)改造前后的參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 地面系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)施效果

從表1可以看出：改造后的回壓明顯升高0.1～0.2 MPa。

1.4 實(shí)施后存在的問(wèn)題及解決方案

（1）存在問(wèn)題：外輸管道長(zhǎng)，系統(tǒng)回壓高（1.0 MPa），導(dǎo)致各單井的回壓升高，嚴(yán)重影響油井的正常生產(chǎn)，同時(shí)也容易造成管道穿孔事故；由于管道長(zhǎng)，站外輸液量低，外輸溫度受外界影響嚴(yán)重，末端溫度與環(huán)境溫度相同，影響冬季生產(chǎn)。

（2）改進(jìn)方案：將馬西19站和濱3站外輸管道在濱3站收球 （管道清蠟球）裝置處直接與馬西七接轉(zhuǎn)站至東二聯(lián)合站的外輸管道搭接，將馬西8站收球裝置移到搭接位置，在原馬西19站至馬西七站外輸管道上加切斷閘門(mén)，在兩個(gè)收球裝置之間的管道上加切斷閘門(mén)。改造后將濱3站和馬西19站外輸液量同時(shí)進(jìn)馬西七站至東二聯(lián)合站外輸管道，也可以起到濱3站、馬西19站分流的作用，最終解決濱3站外輸系統(tǒng)壓力高的問(wèn)題，確保集輸系統(tǒng)平穩(wěn)。具體改造方案見(jiàn)圖2。

1.5 輸送方式進(jìn)一步改造的效果比較

流程改造后實(shí)現(xiàn)了濱3站和馬西19站雙向輸送功能，為確定最佳的輸送流向，對(duì)改造后的流程分以下三種輸送方式進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

（1）濱3站外輸進(jìn)馬西七接轉(zhuǎn)站，馬西19站外輸進(jìn)港東聯(lián)合站。表2為2009年9月29日倒流程后的壓力及產(chǎn)液量統(tǒng)計(jì)。

表2 濱3輸馬西七、馬西19輸港東聯(lián)的分開(kāi)輸送效果對(duì)比

（2）濱3站及馬西19站共同進(jìn)港東聯(lián)合站。表3為2009年10月9日倒流程后的壓力及產(chǎn)液量統(tǒng)計(jì)。

從調(diào)查可以看出，好學(xué)生和差學(xué)生詞匯學(xué)習(xí)策略的運(yùn)用情況差別很大。作為授課教師，應(yīng)該在深入了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)水平，制定不同的教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法，有針對(duì)性地教授學(xué)生。差學(xué)生雖然在觀(guān)念上不贊同死記硬背的方法，但是在實(shí)際學(xué)習(xí)中，還是會(huì)無(wú)意識(shí)地用機(jī)械重復(fù)的方法來(lái)學(xué)習(xí)詞匯，導(dǎo)致效率低下，學(xué)習(xí)效果很差。教師應(yīng)該在教學(xué)中有的放矢地引導(dǎo)差學(xué)生逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用各種學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)詞匯的效率。

表3濱3站和馬西19站共同進(jìn)港東聯(lián)合站效果對(duì)比

（3）濱3站外輸進(jìn)港東聯(lián)合站，馬西19站外輸進(jìn)馬西七轉(zhuǎn)油站。表4為2009年10月11日倒流程后的壓力及產(chǎn)液量統(tǒng)計(jì)。

從以上三種輸送方式對(duì)比結(jié)果看，濱3站和馬西19站分開(kāi)輸送效果較理想，兩個(gè)站的輸送方向相同時(shí)效果較差。效果最好的是將濱3站外輸導(dǎo)向馬西七轉(zhuǎn)油站，馬西19站外輸導(dǎo)向港東聯(lián)合站，濱3站外輸壓力由0.9 MPa下降到0.65 MPa，下降了0.25 MPa，這種輸送方式不但降低了濱3站的外輸壓力，同時(shí)也沒(méi)有影響到其他相關(guān)站的壓力。

表4 濱3輸港東聯(lián)、馬西19輸馬西七的分開(kāi)輸送效果對(duì)比

2 油井遠(yuǎn)程計(jì)量、監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 油井遠(yuǎn)程計(jì)量工藝

港淺8-6井區(qū)是新改造勘探開(kāi)發(fā)的區(qū)塊，布置的開(kāi)發(fā)井5口，利用老井2口，其中采油井5口，注水井2口，形成2注5采的注采井網(wǎng)格局。在地面及計(jì)量工藝配套上，工程人員并沒(méi)有沿用原來(lái)的從單井到計(jì)量站，再?gòu)挠?jì)量站到集輸站的建設(shè)模式，而是取消了計(jì)量站這個(gè)中間環(huán)節(jié)，采用從單井直接到集輸站。 在地面工藝實(shí)施上，采用了樹(shù)狀管道集輸方式，即多個(gè)單井用D 76 mm的管道匯集到D 114 mm的分支匯管上，兩個(gè)或更多的D 114 mm分支管道再匯集到D 159 mm的母管上，然后延伸到集輸站。

2.2 油井遠(yuǎn)程計(jì)量的方式

在油井產(chǎn)量計(jì)量上，采用YDSM油水井遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。它集監(jiān)控、液量計(jì)量及分析優(yōu)化于一體，形成以測(cè)試技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、采油工藝技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由YDSM的油井無(wú)線(xiàn)工況數(shù)據(jù)監(jiān)控子系統(tǒng)、YSJL油水井液量計(jì)量及分析優(yōu)化子系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)瀏覽子系統(tǒng)4個(gè)子系統(tǒng)組成。也就是說(shuō)，在抽油機(jī)井口、游梁支架、游梁、配電箱上安裝CAN模塊、通訊模塊、監(jiān)控箱、位移傳感器、負(fù)荷傳感器、紅外雙監(jiān)傳感器、數(shù)字溫度傳感器等設(shè)備，油井生產(chǎn)時(shí)，CAN模塊、負(fù)荷傳感器和位移傳感器將電壓、電流、載荷、角位移、深井泵工作狀況 （示功圖）等生產(chǎn)參數(shù)傳遞到監(jiān)控箱，通過(guò)通訊模塊傳遞到中央控制室，在計(jì)算機(jī)上調(diào)用各種數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)，根據(jù)示功圖數(shù)據(jù)和相關(guān)的公式，可隨時(shí)計(jì)算出油井24 h內(nèi)的產(chǎn)液量；再根據(jù)井口取樣化驗(yàn)出的含水量，計(jì)算出產(chǎn)油量。這樣可以較準(zhǔn)確掌握油井生產(chǎn)的變化情況和深井泵的工作狀況。同時(shí)，在油田局域網(wǎng)內(nèi)用戶(hù)可進(jìn)行實(shí)時(shí)瀏覽、查詢(xún)工況數(shù)據(jù)，隨時(shí)掌握油井的生產(chǎn)狀況，制訂有效護(hù)理措施，避免了數(shù)據(jù)錄入、傳輸?shù)氖д`和麻煩。

與以往工藝相比，該系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工手動(dòng)分離器計(jì)量的計(jì)量方法，不但簡(jiǎn)化了地面集輸工藝流程，而且簡(jiǎn)化了地面計(jì)量工藝流程。

2.3 油井遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用的效果對(duì)比分析

2.3.1 YDSM系統(tǒng)示功圖量油數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)罐車(chē)量油數(shù)據(jù)的對(duì)比

我們?cè)诟蹨\8-6井區(qū)，用YDSM系統(tǒng)示功圖量油和現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)罐車(chē)量油進(jìn)行了對(duì)比，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表 5、 表 6。

由于在2009年10月18日和21日對(duì)油井的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了改變，所以表中有些數(shù)據(jù)的前后變化

表5 8-6井區(qū)罐車(chē)標(biāo)定各井?dāng)?shù)據(jù)/（t/d）

港淺9-6 港淺9-7 港淺9-8 港淺10-2 港淺10-4 合計(jì)液量 油量 液量 油量 液量 油量 液量 油量 液量 油量 總液量 總油量10.21 14.8 9.7 24.3 1.7 28.9 15.4 62.8 18.5 18.3 16.6 149.1 61.9 10.22 15.6 10.3 22.0 1.5 23.3 15.8 62.8 18.5 16.6 16.3 140.3 62.4 10.23 16.5 11.17 21.6 5.44 23.7 15.64 61.0 16.71 17.6 16.26 140.4 65.22三天平均 15.63 10.39 22.63 2.88 25.30 15.61 62.20 17.90 17.50 16.39 143.27 63.17日期（2009）

表6 8-6井區(qū)示功圖量油各井?dāng)?shù)據(jù)/（t/d）較大，但總體上YDSM系統(tǒng)示功圖量油數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)罐車(chē)量油數(shù)據(jù)是比較一致的。油井的運(yùn)行參數(shù)變化后，我們又對(duì)YDSM系統(tǒng)示功圖量油的系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，調(diào)試后又重新用罐車(chē)進(jìn)行了標(biāo)定，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 罐車(chē)標(biāo)定與YDSM系統(tǒng)量油對(duì)比

從表7可以看出，港淺9-8井?dāng)?shù)據(jù)的誤差較大，主要是由于調(diào)參后的數(shù)據(jù)錄取有誤所致。在隨后的標(biāo)定中，YDSM系統(tǒng)示功圖量油數(shù)據(jù)與實(shí)際液量數(shù)據(jù)相差很小，都沒(méi)有超過(guò)5 m3/d。

2.3.2 YDSM系統(tǒng)示功圖量油與MD-2油水密度測(cè)量?jī)x的量油對(duì)比

我們?cè)?-6井區(qū)的總集輸管道上安裝了一臺(tái)MD-2油水密度測(cè)量?jī)x，它可以在流體有沙、伴生氣的情況下測(cè)得液量、含水量和原油量。通過(guò)大量數(shù)據(jù)采集對(duì)比，YDSM示功圖量油系統(tǒng)與MD-2油水密度測(cè)量?jī)x計(jì)量的結(jié)果數(shù)據(jù)基本吻合，證明我們的YDSM示功圖量油系統(tǒng)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離器量油系統(tǒng)。

2.4 油井遠(yuǎn)程計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

與傳統(tǒng)的建立計(jì)量站系統(tǒng)相比較，YDSM示功圖量油系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)約資金。建造一座傳統(tǒng)的計(jì)量站需要資金200萬(wàn)元，而港淺8-6井區(qū)的YDSM示功圖量油系統(tǒng)需要資金80萬(wàn)元。

（2）減少了人工的投入，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。傳統(tǒng)的計(jì)量站至少需要配備一名專(zhuān)職量油工，每天計(jì)量各井產(chǎn)量，而且每月還要由專(zhuān)職示功圖測(cè)試人員去每口井手工測(cè)試示功圖。而YDSM示功圖量油系統(tǒng)的量油結(jié)果和示功圖都是直接顯示在計(jì)算機(jī)里，所以再無(wú)須專(zhuān)職人員量油測(cè)試。

（3）操作方便簡(jiǎn)單，差錯(cuò)率小。YDSM示功圖量油系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單方便，只需點(diǎn)動(dòng)鼠標(biāo)，量油數(shù)據(jù)示功圖就會(huì)顯示于屏幕，減少了傳統(tǒng)的計(jì)量站人工計(jì)算報(bào)表的差錯(cuò)。

（4）可全天監(jiān)控油井生產(chǎn)，快捷高效。傳統(tǒng)的計(jì)量站模式只能在白天有效的幾小時(shí)對(duì)油井進(jìn)行監(jiān)控；而YDSM示功圖量油系統(tǒng)則可以24 h對(duì)油井進(jìn)行監(jiān)控。傳統(tǒng)的計(jì)量站模式計(jì)量一口井的液量需要較長(zhǎng)的時(shí)間，在井?dāng)?shù)量多的站，每天無(wú)法對(duì)每口井進(jìn)行量油，要知道一口井的工作狀況，需要兩個(gè)測(cè)試人員去這口井的現(xiàn)場(chǎng)，停抽油機(jī)測(cè)試，要花費(fèi)大量的人力物力，且需要很長(zhǎng)的時(shí)間；而YDSM示功圖量油系統(tǒng)則只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)就可立即獲取所有油井的功圖測(cè)試和液量計(jì)量數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)可以網(wǎng)絡(luò)共享。

不足之處：這些儀器設(shè)備在使用過(guò)程中由于受氣候環(huán)境、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、技術(shù)管理、特殊井液量等因素影響，易發(fā)生故障，如果處理不及時(shí)，會(huì)影響液量計(jì)量的準(zhǔn)確性和監(jiān)控真實(shí)性，因此油井遠(yuǎn)程計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行中還需要進(jìn)一步完善。

3 結(jié)束語(yǔ)

港中油田改進(jìn)后的地面集輸和油井遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)，滿(mǎn)足了當(dāng)前地面系統(tǒng)優(yōu)化、簡(jiǎn)化的生產(chǎn)需要。不僅可減少生產(chǎn)管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低油田開(kāi)發(fā)資金，更重要是提高油田科學(xué)化管理水平和油井的系統(tǒng)效率，而且為下一步其他油田開(kāi)發(fā)區(qū)塊地面原油集輸管道改造提供了新思路。

[1]油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)編寫(xiě)組.油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1995.

[2]王遠(yuǎn)寧.大慶油田薩中地區(qū)原油集輸系統(tǒng)優(yōu)化 [J].油氣田地面工程，2009，28（12）：40-41.

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Application and Practical Effects of Optimized Surface Grude Oil Gathering Process and Measaring Technology in Gangzhong Oilfield

SONG Nei-yan（First Oil Production Plant of Dagang Oilfield,Tianjin 300280,China）,ZHANG Longjiang

This paper describes application of optimized and simplified surface system process technology in the crude oil gathering and transportation pipelines of Gangzhong Oilfield,including adjustment of process technology,application effect analysis,existing problems and improvement methods.In addition,it analyzes and assesses the surface process of corresponding oil well remote measuring technique,measuring modes and application effects as well as the advantages and disadvantages.It will offer new thoughts and new model for other surface system alteration in Dagang Oilfield.

surface process;optimization;well remote measuring;dynamometer diagram;effect analysis

TE863

B

1001－2206（2011）04－0030－04

宋內(nèi)燕 （1964-），女，天津人，工程師，1990年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)，從事員工技術(shù)培訓(xùn)工作。

2011-05-03；

2011-05-26