大庆油田设计院
大庆外围油田的原油集输工艺
张娜大庆油田设计院
大庆外围油田地层渗透率低、油品性质差、单井产量低、地面建设可依托性差,制约着油田开发。目前在大庆外围油田应用的原油集输工艺主要有双管掺水集油工艺、单管环状掺水集油工艺、电加热集油工艺、单管深埋不加热集油工艺等。结合产能建设及老区改造工程将葡北油田剩余油井改造为单管不加热集油工艺,可以有效地降低生产能耗。
大庆油田;原油集输工艺;优化;能耗
大庆外围油田地层渗透率低、油品性质差、单井产量低、地面建设可依托性差,制约着油田开发。目前在大庆外围油田应用的原油集输工艺主要有双管掺水集油工艺、单管环状掺水集油工艺、电加热集油工艺、单管深埋不加热集油工艺等。
20世纪80年代中期至90年代大庆外围油田普遍采用的单井集油工艺为双管掺水集油工艺。该集油工艺单井至计量间需要建设集油、掺水2条管道,双管掺水集油工艺主要表现为“三高”,即单井掺水量高、运行费用高、建设投资高。
90年代中期,在双管掺水集油工艺的基础上逐步简化成单管小环掺水集油工艺。该工艺采用1条掺水集油管道串接多口油井至集油阀组间,单环辖井数在3~5口,每个集油阀组间辖集油环3~6个。
敖南模式的单管大环减量掺水集油工艺将外围油田原有的小环掺水集油工艺改为大环掺水,单环辖井由3~5口增加到10~15口,集油半径也由常规掺水流程不超过5~6 km扩大至9~10 km。转油站的管辖井数由80口增加至300口。自敖南油田投产后,根据对已投产区块实际生产数据进行分析研究,逐步对单管大环减量掺水集油工艺进行改进,调整后的单管环状减量掺水集油工艺为:①每个集油环辖油井3~5口;②为了避免投产初期环中含水率在原油转相点附近,单井掺水量提高至0.35~0.4 m3/h;③原油集输工艺设计参数进一步优化,井口回压提高至不超过1.5MPa,将转油站进站温度控制在低于原油凝固点3℃。
电加热集油工艺是在井口安装电加热器,对油井产液进行集中升温至凝固点,将多口油井串联由电加热管道维持该温度进入转油站。该工艺与环状掺水集油工艺相比可节省集油管道50%,节省建设投资30%,但该运行费用较高,平均为环状掺水集油工艺的1.5~1.6倍。目前已经在油田产能建设中应用的电加热管道主要为碳纤维管道、电热带两种。
单管深埋不加热集油工艺采用单井不掺水,转油站至阀组间掺少量含油污水至阀组间,以保证转油站的回油温度在凝固点左右,单井集油管道深埋2.0m(冻土层以下),不保温,站间集油管道采取浅埋保温。
采用单管深埋不加热集油工艺与环状掺水流程相比取消了单井掺水,阀组间内掺少量水,分配至单井后掺水量为0.2~0.25m3/h,环状流程单井掺水量在0.4m3/h左右,单井掺水量降低了0.2m3/h;单管深埋不加热集油工艺与环状掺水相比取消了单井掺水管线,管线数量降低40%~45%左右。同时,新建站的建设规模也相对减少25%。每年节约掺水耗气1.23×104m3,节约掺水耗电0.23×104kW·h,综合能耗降低1.7×104kg/a,单井运行费用降低1.34万元。
单管环状掺水集油工艺是近几年来在大庆外围油田产能建设中应用最普遍的一种集油工艺,自2008年在外围油田大规模采用并应用至今,大庆外围油田已经投产应用了近6 200口油井。该工艺生产运行平稳、维护费用低、便于生产管理。该工艺适用范围较广,主要适用于外围油田的低产量、低含水、低渗透整装区块及外围老区的加密井、过渡带扩边井等。
电加热集油工艺的推广应用,有效地解决了外围油田的油井分布零散、系统依托性差、伴生气量不足等限制性因素,截至目前已经在大庆外围油田应用了1 893口油井。电加热集油工艺的主要问题反映在电加热管道上,电热带保温管道运行平稳、故障率低,但碳纤维电加热管道在运行上均反映了故障率高、现场维护困难大、事故处理时间长、难度大等问题。
单管深埋不加热集油工艺主要应用在采油七厂葡北老区,在近4年的时间里完成了葡北7座转油站及系统的调整改造,已经将49座计量间合并为26座集油阀组间,并对葡北地区的642口井进行工艺改造,其中427口井采用单管深埋不加热集油工艺,215口井采用环状掺水集油流程。葡北地区采用单管深埋不加热集油工艺后,大部分油井运行正常,但是还有少部分油井表现井口回压高等问题。
根据大庆外围油田原油集输工艺应用情况,提出如下几点认识:
(1)电加热集油工艺有待于完善。电加热管道接头处的密封性需要进一步改进,接头数量也需要进一步减少,同时要严格把关施工质量,防患于未然,尽量不要在地势低洼积水处应用电加热管道。
(2)结合产能建设及老区改造工程将葡北油田剩余油井改造为单管不加热集油工艺,可以有效地降低生产能耗。
(3)对外围油田老区已建的双管流程油井并且不满足不加热集油条件的,可以结合外围油田加密区块产能建设,将老井就近挂接至新建的集油环,可以解决已建双管流程老井管线腐蚀老化及回压高的问题。
(栏目主持 张秀丽)
10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.021