降溫集輸在油田開發(fā)中的試驗(yàn)及應(yīng)用

【摘要】隨著油田進(jìn)入了高含水期，采出原油80%以上為凝點(diǎn)較高的含蠟原油和重質(zhì)原油，集輸管網(wǎng)中的含水率多在90%以上。傳統(tǒng)上對含水原油進(jìn)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(huán)境也造成巨大的污染。在保障安全生產(chǎn)的前提下，我礦對含水易凝原油可以進(jìn)行低溫輸送試驗(yàn)，從而找到含水原油低溫集輸?shù)默F(xiàn)場應(yīng)用方法，最大程度地降低輸油成本，減少環(huán)境污染。

【關(guān)鍵詞】降溫集輸 節(jié)能

1 試驗(yàn)情況及分析

試驗(yàn)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(nèi)溫度及流量，摸索壓降變化規(guī)律。在相同管徑下，當(dāng)以固定溫度進(jìn)行輸油時(shí)，流量越大，壓降越高；當(dāng)以固定流量進(jìn)行輸油時(shí)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(shí)，壓降與流速1 次方成正比；紊流時(shí)，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。

在同一流量下，實(shí)驗(yàn)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。在固定壓降下，管徑越大，其所需輸油溫度越低。這是因?yàn)楣苈穬?nèi)流體無論是做層流流動(dòng)還是紊流流動(dòng)，流動(dòng)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，當(dāng)輸油流量較大時(shí)用增大輸油管徑的方法，效果不是很明顯。因此，現(xiàn)場生產(chǎn)過程中可以通過減少流量來減少壓降。

（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(nèi)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(dāng)輸油流量較大時(shí)效果不是很顯著?，F(xiàn)場生產(chǎn)過程中可以通過減少流量來降低壓降。

2 現(xiàn)場應(yīng)用情況及效果比較

2.1 季節(jié)停摻水

根據(jù)以上對流量，壓降及極限溫度認(rèn)識(shí)，我礦按照集油工藝差別，分類實(shí)施；根據(jù)時(shí)間不同，分批實(shí)施；根據(jù)季節(jié)變化，分形式實(shí)施。

一是雙管摻水流程井。當(dāng)含水率上升時(shí)，含水油凝固點(diǎn)產(chǎn)生漂移，可以低于原油凝固點(diǎn)10℃集油，結(jié)合含水油轉(zhuǎn)相點(diǎn)（65%），確定季節(jié)停摻界限：當(dāng)含水率大于75%，井口回壓不大于1.0MPa的油井，原則上全部實(shí)施季節(jié)停摻水。

二是單管環(huán)狀摻水流程井。停摻界限：端點(diǎn)井產(chǎn)液量大于15t/d、含水率大于75%，全環(huán)產(chǎn)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(huán)停摻水的油井，控制全環(huán)摻水量，要求包括摻水量后含水率、集輸量滿足單管環(huán)狀摻水井季節(jié)停摻條件。

為了保證油井的安全生產(chǎn)，季節(jié)性停摻水井采取分區(qū)塊、分階段逐步深入的辦法，共分三個(gè)批次：

第一批：實(shí)施時(shí)間2011年3月26日～11月25日。產(chǎn)液量31～60t/d、含水75%以上的雙管流程井，端點(diǎn)井大于30 t/d、含水大于80%的單管環(huán)狀油井實(shí)施季節(jié)性停摻水（共203口），其余油井摻水運(yùn)行。

第二批：實(shí)施時(shí)間2011年5月1日～10月31日。產(chǎn)液量20～30t/d、含水75%以上的雙管流程井， 端點(diǎn)井大于20 ～30t/d、含水大于80%的單管環(huán)狀，油井實(shí)施季節(jié)性停摻水（共407口），第一階段實(shí)施停摻水油井繼續(xù)實(shí)施停摻水（155），其余油井摻水運(yùn)行。

第三批：實(shí)施時(shí)間2011年6月1日～9月30日。剩余雙管流程井，端點(diǎn)井產(chǎn)液量15～20t/d，含水75%以上環(huán)狀流程井（共289口）。剩余雙管流程井，對單井至計(jì)量間距離在150米以內(nèi)生產(chǎn)井，執(zhí)行季節(jié)停摻水（29口）。

2.2 全年停摻水油井的實(shí)施

滿足全年停摻水運(yùn)行的油井（共89口），原則上必須停摻水運(yùn)行。采用雙管摻水工藝油井：含水大于80%、產(chǎn)液量大于80t/d的油井雙管出油；含水大于80%，產(chǎn)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(jì)劃實(shí)施。2011年計(jì)劃實(shí)施7座，其它站全站實(shí)施低溫集油，摻水溫度不超過45℃。為保證常溫集油站的實(shí)施時(shí)率，每月常溫集油天數(shù)必需達(dá)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(tǒng)回壓，保證實(shí)施效果。

2010年與2005年全年能耗數(shù)據(jù)對比，轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)耗氣量下降了893.77×104m³，下降幅度達(dá)49.64%；耗電量下降了118.73×104kWh，下降幅度達(dá)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(fā)過程中取得了較好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓洪升 李文慶 王小兵. 含水原油低溫集輸極限溫度的實(shí)驗(yàn)研究[J].新疆石油天然氣，2007，（ 3）

作者簡介

何崇韜，男，1989年5月出生，現(xiàn)就讀于西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院。