金连顺(吉林油田勘察设计院)
新木油田前60地区地面系统优化简化研究与应用
金连顺(吉林油田勘察设计院)
针对前 60地区存在总体布局不合理;单井罐生产油井较多,拉油费用高,油气损耗大;三管伴随流程落后、能耗高;管线和设备陈旧腐蚀严重;污水处理系统出水水质严重超标等问题,根据实际生产情况及存在问题,对新木油田前60等区块地面系统进行整体改造,优化总体布局、简化集输工艺流程,积极采用先进、适用、经济的工艺技术,以达到安全生产、节能降耗目标。
地面系统 大环掺水 优化简化 标准化 节能降耗
前 60 地 区 由 1994年 开 始 开 发 , 共 建 成 5 座 油气 处 理 站 场 , 即 前 60 联 合 站 、 新 木 7#放 水 站 、 前105 接 转 站 、 前 101接 转 站 、 前 48 接 转 站 ; 建 有 2座污水处理站及9座注水站。存在以下问题:总体布局不合理;单井罐生产油井较多,拉油费用高,油气损耗大;三管伴随流程落后、能耗高;管线和设备陈旧腐蚀严重;污水处理系统出水水质严重超标。 因此 ,根据新木油田前 60地区的运行现状,进行有效的整体改造是非常必要的。
1.1总体布局
前 60 地 区 南 北 长 22km, 东 西 长 23km。 总 体布局首先确定联合站的位置不动,以前 60站为中心,立足于二、三级混合布站方式。尽量利用老站同时抽稀接转站及计量间。
油气站场布局:取消前105接转站,单井罐区域 新 建 让 47站 , 前 60地 区 产 液 全 部 在 前 60 站 集 中脱水处理。
污水处理站布局:前60地区建有 2座污水处理站 , 本 项 目中取消新木 7#站污水处理 系 统 , 前 60地区 的 全 部 污 水 集 中 在 前 60 站 处 理 , 首 先 满 足 前 60注 水 站 全 部 注 污 水 , 剩 余 的 净 化 污 水 输 至 7#站 回注 。 实 现 了清污分注,即前 60站辖区及新木 7#站辖区注污水,其余注水站辖区均注清水。
注水站布局:前60地区已建注水站 9座,根据目 前 前 60地 区 注 水 站 现 状 及水 量 预 测 , 取 消 3座 注水 站 , 即 : 让 41注 水 站 、 让 46注 水 站 及 让 47注 水站,使注水站布局合理。
1.2主要工艺技术
单 井 集 油 技 术 : 前 60地 区 单 井 集 油 方 式 较多,有单井罐拉油、环状伴热、三管伴随、小环状掺水等多种方式。为了节能降耗,减少油气损耗,单井集油流程改造为井排串接大环掺水流程或小环状掺水流程。
接转站集油技术:已建新木 7#接转站站内集输为开式流程,本项目将其改造为密闭集输流程。选用新型“三合一”设备,采用超声波液位控制技术,使分离器液位与外输泵的变频联锁,实现了站内全密闭集输工艺。
污水处理技术:前 60污水处理系统扩建污水处理流程为压力除油—二级过滤流程:集输系统来水进入缓冲水罐,缓冲罐出水经加压泵加压进入压力除油器,出水进入一、二级过滤器,两级过滤器出水即为达标水,进入净化污水罐进行回注。
2.1实现“两个优化一个简化”
1)优化总体布局,抽稀接转站和计量间。改造前:联合站1座、放水站 1座、接转站3座、注水 站 9座 、 计 量 间 32座 、 带 入 系 统 油 井 584口 ; 改造后:联合站1座、接转站 4座、注水站6座、计量 间 33 座 、 带 入系统油 井 711 口 。
2)优 化 集 油 工 艺 。 让 41、46、47、29 等 单 井罐 区 域 127 口 油 井 全 部 带 入 密 闭 系 统 ,7#站 站 外 三管伴热流程优化为掺输流程,达到了节能降耗。
3)简 化了接 转 站工艺 流程, 将 开式流 程 改造为密闭 流 程。新 木 7#站选 用 新型“ 三 合一” 设 备,采用超声波液位控制技术,实现了站内全密闭集输工 艺 , 使 原 油 损 耗 率 由 2.3%降 低 至 0.8%。
2.2实现“三个降低”
1)降低油气损耗。127口单井罐生产油井带入系统,减 少 油 气 损 耗 69.53×104m3/a。
2)降 低运行 费 用。三 管伴随 流 程改造 为 井排串接大环掺水流程,降低能耗,每年可节省天然气227.8×104m3, 降 低 运 行 费 用 553.6 万 元 , 降低维护性费用150万元。
3)降 低投资 。 站外集 油工艺 采 用井排 串 接大环掺 水流 程,支干线 采用 射状 管网,减少 了 15km管线,降低投资 425万元。
2.3实现“两个提高”
1)实 现生产 数 据远传 、 集中 现 实,提 高 自动化水平。联合站及接转站就地显示仪表改造为 PLC计算机控制,提高工艺水平,提高管理水平,减轻工 人 劳 动 强 度 , 实 现 工 艺 过 程 的 自 动 化[1]。
联合站新建中心控制室,联合站内所有参数(包括油系统、污水系统、注水系统、卸油系统)均传入中心控制室统一监测、显示。接转站站内所有参数(包括油系统、注水系统)均传入仪表值班室统一监测、显示及控制,并通过光纤传至联合站。
2)提 高 水 质 指 标 。 新 木 7#污 水 处 理 站 取 消 ,前60地区所有产液全部在联合站集中脱水及污水处 理 , 系 统 出 水 含 油 由 47.98mg/L 降 至 6mg/L 以下 ,悬浮 物 由 76mg/L 降 至 2mg/L 以 下 。
2.4推广应用“四项新技术”
1)单 井集油 以 井排串 接 大环 掺 水、配 套 翻斗计量大环液量为主的集油工艺,平均 10~15口油井串联,减少投资,达到节能降耗目标。
2)接 转站密 闭 处理技 术 。使 站 内由开 式 流程变 为 密 闭 流 程 , 原 油 损 耗 率 由 2.3% 降 低 至 0.8% ,减少了油气损耗。
3)标 准 化 技 术 。 中 小 型 站 场 实 现 设 计 标 准化、系列化、模块化。
4)压 力 除 油 、 二 级 过 滤 技 术 。 前 60 站 扩 建 污水处理系统采用压力除油、二级过滤流程,该流程比较短,仅对原水进行一次提升,有利于油水分离,同时也节省运行费用。另外,处理设备预制化程度高,减少工作量,缩短了施工周期。
2.5应用“三种新材料”
1)站外集油管线应用高压玻璃钢管。高压玻璃钢管内表面光洁度高,减少输送能耗;防腐性能好、承压能力高、寿命长;保温性能好,减少了石蜡 沉 淀[2]。
2)低压输水管线采用钢骨架复合管。钢骨架塑料复合管是一种集钢材与热塑性塑料两种材料优点于一身,有着优良的综合性能的新型复合管材。它不仅具有防腐、不结垢、光滑低阻、保温、不结露、耐磨、质轻等特点,其独特的结构还具有抗蠕变性能好、持久机械强度高、耐温性能好、耐冲击性好、尺寸稳定性好、热膨胀系数小、制造成本低等特点。
3)污 水 处理站 内 管网采 用双金 属 复合管 。 双金属复合管耐腐蚀性能好、安装连接方便、具有良好的抗机械冲击、热冲击性能。
新木油田前 60等区块地面系统改造项目的实施,实现站外管网的更新,从根本上解决管线腐蚀严重的问题,从而减少或尽量避免对自然环境的污染;通过站外流程及站内流程的调改,实现降低能耗,节约能源的目的。通过流程优化、简化,集输吨 油 耗 气 由 40.1m3降 到 10.6m3, 油 气 损 耗 降 低65%,年节约运行费用 2488万元。
[1]李虞庚,苗承武,金燕凯,等.油田油气集输设计技术手册(下册)[M].北京:石油工业出版社,1995:800.
[2]冯叔初,郭揆常,王学敏.油气集输[M],东营:石油大学出版社,2002:8.
10.3969/j.issn.2095-1493.2013.005.004
2012-12-20)
金连顺,工程师,2003年毕业于吉林大学 (环境工程专业), 从 事 油 气 集 输 设 计 工 作 , E-mail: chunfenger@163.com, 地址:吉林省松原市宁江区沿江西路 166号吉林油田勘察设计院工艺所,138000。