岔河集油田支环状掺水集油工艺

岔河集油田支环状掺水集油工艺

耿玉广 宋丽梅 刘海俊 石惠宁 李新彩 刘福贵 吴宗武 吴天春

中国石油华北油田公司

岔河集油田南部区块原油黏度高，凝固点高，含蜡量高，先导试验发现多数井无法实施单管冷输集油，因此地面系统简化改造时选用了掺水集油流程。为降低改造投资，便于掺水量的调控，设计了支环状掺水集油工艺。应用结果表明，与单井双管掺水流程方案相比，支环状掺水集油工艺可节约改造投资15%～20%，较改造前的三管伴热流程年节省燃气78×104m3。

支环状掺水采油；工艺；流程；温度；压力

岔河集油田是一个开发30多年的老油田，其南部区块原油相对密度为0.815～0.871，50℃时黏度为3～179mPa∙s，凝固点为29～36℃，胶质沥青含量为7%～29%，含蜡量为16%～25%，析蜡点为52℃。简化改造前冷输先导试验发现，由于地面集输管网内原油凝固，多数油井的井口回压上升很快，以至于憋刺抽油机采油井口盘根盒或发生地面管线被堵死问题，无法整体实施单管冷输，因此选择了掺水集油工艺[1]。

1 支环状掺水集油工艺

为便于调控掺水量，设计应用了支环状掺水集油工艺[2-3]，如图1所示。该工艺将几口单井的出油管线串联成环状，环线的首、末端分别接至掺水阀组间的掺水管线和集油汇管。具体做法如下：

图1 支环状掺水工艺流程

（1）由于掺水管线压力高于集油管线压力，为防止穿孔，掺水干线全部为新建，而支环上的掺水线和集油线，只要原集油管线试压合格，便尽可能利用，以减少改造工作量，降低投资。

（2）在原计量站内新建1座小型简易掺水阀组间，控制3～4个掺水环，每个环上串联3～5口油井，可根据单井回压大小调节每个环的掺水量，使油井回压控制在设计允许的1.5MPa以下。一旦某个掺水环穿孔，可关闭阀组间的掺水阀，抢修期间不影响其他掺水集油环的生产。

（3）靠近集油干线的油井直接与干线串接，实施单管冷输。掺水环上最后一口油井离集油干线比较近时，也直接串干线，不再回到掺水阀组间。新打的加密井和调整井，根据其所处的位置，或直接插入集油环，或直接串集油干线，不再单独建掺水环。这样做可大大减少集油系统改造投资，缩短建设时间。

2 配套工艺措施

（1）岔河集南部区块采出水矿化度7122mg/L，Cl－含量3754mg/L，游离CO2含量24mg/L，pH值6.0，呈酸性。生产中发现，集油管线存在一定的腐蚀现象，且随着油田含水的上升有加剧趋势。为防止掺水干线腐蚀结垢，选用了柔性复合高压输送管，其额定压力为4.0MPa，耐温90℃，具有重量轻、强度高、弹性优良、施工方便、耐腐蚀等优点[4]。

（2）如果在原计量间内建掺水阀组需揭开计量间房顶才能拆除计量分离器和集油阀组，特别是多数计量站已被周围的地方建筑、树木所包围，无法上吊车拆建，而且拆建的工作量大、费用高，所以在计量站内用彩钢板建设了1座简易掺水阀组间。

（3）为防止油井停抽、作业期间和集油环穿孔时其他油井的产出液倒灌，在每口单井或每个支环与集油管线连接处均安装了单流阀和球阀。

（4）掺水取自岔南联合站压力沉降罐脱出的污水，温度为40℃左右。为节省能耗，夏季掺水不加热，只在冬季根据气温和井口回压变化情况适当升温。由于目前多数油井含水率已达90%以上，故夏季时可关闭油井回压较小的支环阀组间的掺水阀，实施自然冷输生产，以减少岔南联合站脱水负荷。

3 现场应用效果

现场建成3条掺水干线、16座掺水阀组间、42个掺水环，对177口油井实施了支环状掺水集油。加上直接串干线冷输30口井，总井数达到207口。取得以下效果：①与单井双管掺水流程改造方案相比，节约投资15%～20%；②阀组间各支环掺水量控制灵活简便，冬季最高掺水量与产出液比例为0.7∶1，夏季大部分井停止掺水，可以常温冷输生产；③掺水集油井口油压0.5～1.2MPa，低于设计的1.5MPa，系统运行正常；④与改造前三管伴热流程相比，年节约燃气78×104m3。

4 结论

（1）岔河集油田南部区块应用支环状掺水集油、阀组简控制工艺表明，该工艺在老油田简化中具有投资省、掺水量控制灵活、便于应急抢修等优点。

（2）掺水量和掺水温度可根据支环上油井回压变化及时调整，以防止因回压过高诱发堵管问题发生。

[1]耿玉广，陶宝胜，杨建雨，等．岔河集油田地面集油系统简化技术及应用[J]．石油规划设计，2012，23（6）：17-20.

[2]张国友．大庆外围油田单管环状掺水集油工艺参数试验研究[J]．油气田地面工程，2003，22（5）：22-23.

[3]邱立锦．降温集输技术用于外围环状掺水集油工艺[J]．油气田地面工程，2008，27（4）：20-21.

[4]魏艳丽，王继红，丁炜．气田用高压柔性复合管的施工方法[J]．石油工程建设，2010，36（4）：36-38.

（栏目主持 张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.036