二氧化碳驱油井单管环状掺水集油试验

王 林 大庆油田工程有限公司

二氧化碳驱油井单管环状掺水集油试验

王 林 大庆油田工程有限公司

大庆油田于2008年在宋芳屯油田建立了芳48二氧化碳驱试验区，地面集油系统采用单管环状掺水集油工艺。由于目前该试验区油井采出流体中二氧化碳含量远远超出最初的开发预测数据，导致部分油井见气后井口产液温度过低，甚至造成集油环冻堵，致使生产、试验受到影响。因此，针对大庆外围低产、低渗透油田二氧化碳驱油井采出流体温度低和气油比高等特点，开展了单管掺水集油工艺参数摸索试验。试验结果表明，1#集油环在环境温度18℃、井口温度14℃、掺水温度70℃左右、产液量2.3 t/d条件下，单井掺水量为2.0、1.5、1.0和0.8 m3/ h时，回油温度分别为46、44、43和43℃，均高于设计要求的40℃，说明上述条件下单井掺水量定为0.8 m3/h以上时能满足该集油环的集输热量要求。

油井；二氧化碳驱；掺水集输；单管环状；试验

前言

大庆油田于2008年在宋芳屯油田建立了芳48二氧化碳驱试验区，地面集油系统采用单管环状掺水集油工艺[1]。由于目前该试验区油井采出流体中二氧化碳含量远远超出最初的开发预测数据，导致部分油井见气后井口产液温度过低，甚至造成集油环冻堵，致使生产、试验受到影响。

因此，针对大庆外围低产、低渗透油田[2-3]二氧化碳驱油井采出流体温度低和气液比高等特点，开展了单管掺水集油工艺参数摸索试验，并结合管输模拟计算结果进行了分析。

1 试验方法

在采油八厂芳48注气试验站，关停1#集油环上的其他井，只保留芳48井运行，同时在试验站调节该环的掺水阀开度和掺水加热炉出口温度，使掺水量和掺水温度达到预设值，在试验过程中密切观察掺水压力、掺水量和回油温度等参数。芳48试验站1#集油环示意图见图1。为了初步探索适合外围低产、低渗透二氧化碳驱油井掺水集油工艺技术参数，分别在2.0、1.5、1.0和0.8 m3/h掺水量条件下，开展了掺水集油试验。试验过程中，掺水压力控制在1.3 MPa以下，井口回压不超过1.0 MPa，回油温度不低于35℃。此外，利用OLGA V6.2.3动态多相流模拟计算软件，结合现场试验参数，进行了掺水集油模拟计算，并与试验结果进行对比。芳48井生产数据见表1。

图1 芳48试验站1#集油环示意图

表1 芳48井生产数据

2 试验结果

（1）采油八厂芳48注气试验站在掺水温度71℃、单井掺水量2.0 m3/h下的现场试验。该现场试验是在正常生产过程中，以其生产参数为基础，调节掺水量，改变集油进站温度。现场试验过程中，集油环稳定运行15 h以上，回油温度46℃，掺水压力0.3 MPa，回油温度和掺水压力基本稳定，集油环正常运行，未出现堵塞现象，现场试验结果与计算结果对比见表2。

（2）在掺水温度70℃、单井掺水量1.5 m3/h条件下的现场试验。在上一步现场试验的基础上适当减小掺水量，观察集油进站温度的降低程度。现场试验过程中，集油环稳定运行15 h以上，回油温度44℃，掺水压力0.3 MPa，回油温度和掺水压力基本稳定，集油环正常运行，未出现堵塞现象。试验结果与计算结果对比见表3。

（3）在掺水温度72℃、单井掺水量1.0 m3/h条件下的现场试验。继续减小掺水量，观察集油进站温度的降低程度。集油环运行15 h后，未出现堵塞现象，回油温度43℃，掺水压力0.26 MPa，回油温度和掺水压力基本稳定。现场试验结果与模拟计算结果对比见表4。

表2 单井掺水量2.0 m3/h时现场试验结果与管输模拟计算结果对比

表3 单井掺水量1.5 m3/h时现场试验结果与管输模拟计算结果对比

（4）在掺水温度74℃、单井掺水量0.8 m3/h条件下的现场试验。由于掺水量较小，为保障正常运行，增大掺水压力至1.2 MPa，集油环持续稳定运行12 h，回油温度和掺水压力基本稳定，未出现堵塞现象，回油温度43℃。现场试验结果与模拟计算结果见表5。

本次试验结果表明，1#集油环在环境温度18℃、井口温度14℃、掺水温度70℃左右、产液量2.3 t/d条件下，单井掺水量为2.0、1.5、1.0和0.8 m3/h时，回油温度分别为46、44、43和43℃，均高于设计要求的40℃，说明上述条件下单井掺水量定为0.8 m3/h以上时能满足该集油环的集输热量要求。

表4 单井掺水量1.0 m3/h时现场试验结果与管输模拟计算结果对比

表5 单井掺水量0.8 m3/h时现场试验结果与管输模拟计算结果对比

对比模拟计算结果与现场试验结果可以发现，计算所得的回油温度和掺水压力与现场试验数值十分接近，误差不超过5.5%，说明本次使用的模拟计算方法适用于该集油环目前的生产运行条件。产生差异的原因是由于本次模拟计算为纯稳态理论计算，没有考虑油井生产的波动性、管线沿程起伏以及其他生产中可能涉及到的环境变量。

3 结论

（1）本次试验研究了采油八厂芳48试验区1#集油环单管环状掺水集油工艺，在不同掺水温度和掺水量下，回油进站温度符合现场需求时的集输参数特点。从本次试验及计算结果来看，在当前生产条件下，单井掺水量定为0.8 m3/h以上时能够满足原油集输的热量要求。

（2）模拟计算数据与现场试验数据基本吻合，本次使用的模拟计算方法适用于该集油环目前的生产运行条件。

[1]薛利，周淑华，范州，等．芳48断块注二氧化碳试验区测试资料分析[J]．内蒙古石油化工，2008（24）：15－17.

[2]李道品，罗迪强，刘雨芬．低渗透油田概念及我国储量分布状况[J]．低渗透油气田，1996，1（1）：1－8.

[3]沈宝明．提高低渗透油田开发经济效益方法[J]．油气田地面工程，2013，32（5）：47.

（栏目主持 张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.025

王林：工程师，2013年毕业于天津大学动力机械及工程专业。

2015-01-16

(0459)5903496、wangl01_dqdod@petrochina.com.cn