转油(放水)站优化改造的思路及认识

2015-02-10 07:39
油气田地面工程 2015年6期
关键词:油站水驱老化

大庆油田工程有限公司

转油(放水)站优化改造的思路及认识

寇秋涣

大庆油田工程有限公司

喇嘛甸油田在不同开发时期建成了不同规模、性质的转油(放水)站,在特高含水开发后期,站库出现水聚驱负荷不均、布局不合理、设施老化及能耗高等问题。通过区域优化与更新改造相结合,在产能建设和老区改造中实施剩余能力挖潜、区域优化调整、技术整合、功能转换、升级改造等一系列优化措施,适时更新了老化的转油(放水)站,有效控制了建站数量和规模,提高了分离转液系统负荷率,降低了生产能耗及运行成本。

转油站;优化调整;负荷率;集输系统

1 建设历程及存在的问题

喇嘛甸油田地面工程建设紧紧围绕油田开发需要,在水驱开发持续高产阶段(1980-1990年),为适应大规模采出液处理需要,集中建设分离转液、注水、污水处理系统,共建成转油站45座;在聚驱开发阶段(1995—1999年),按照水、聚驱产液独立处理原则,集中建设聚合物配注、聚驱分离转液、聚驱污水处理系统,共建成聚驱转油(放水)站6座;在二类油层上返、高浓度聚驱开发阶段(2006—2013年),由于采出液含聚浓度高,普通聚驱处理工艺难以适应,地面系统在充分利旧聚驱剩余能力的同时,独立建设了高浓度聚驱分离转液、污水处理系统,目前共建成高浓度聚驱转油(放水)站5座。

油田进入特高含水开发后期,由于分离转液系统是在不同开发阶段建设而成,且随着各个阶段产量高峰期的滑落,分离转液系统存在各区块水(聚)驱站库布局不合理、水(聚)驱负荷不均衡的问题。水驱站库建于油田开采初期,分布相对密集、规模小且负荷较低;聚驱站库为开发中期建成,分布相对稀少、规模大且负荷波动较大;同时大部分转油(放水)站面临设施严重老化、工艺繁琐、设备匹配不合理及生产能耗高等实际问题。

2 优化调整改造思路及方法

“十五”期间,集输系统通过调整合并和优化改造相结合,合并水驱转油站5座,改造水驱转油站9座,到2005年底,该油田转油站数量由“十五”初期的53座减少到48座,分离转液负荷率由60.3%提高到64.5%。

“十一五”以来,该油田连续开展了规模化产量接替开发,新增产能区块13个,新增油水井3626口,占全厂总井数的43.6%。为使分离转液能力满足新增开发要求,地面集输系统通过区域优化与更新改造相结合,在产能建设和老区改造中实施了一系列优化调整改造措施,有效控制了转油(放水)站的建设数量和规模。

(1)挖潜已建转油站剩余能力,控制站库数量,提高系统负荷率。在南中西二区过渡带三次加密产能中,通过利旧区域内已建计量间5座、转油站3座,仅新建4座计量间,满足了78口新建油井的集输、处理任务,区域分离转液系统负荷率由59.9%提高到75.62%。

(2)对相距较近且面临改造的低负荷转油站实施合并。如喇561、喇570转油站均运行20年以上,设施腐蚀老化问题比较突出,两站相距300m且位于油田边部,在2006年北北块一区三次加密产能中,取消喇561,在该位置新建喇570转油站,喇570、喇561转油站及部分三次加密井产能新井负荷调至新喇570转油站,核减水驱处理能力0.3×104m3/d,调后新喇570辖井120口,负荷率为83.5%。

(3)对不能整体合并的转油站,通过系统调整将其所辖计量间拆分到临近转油站。如喇661、喇631转油站位于油田最北端过渡带地区,两站均运行接近30年,设施腐蚀老化严重,亟待更新改造。而两站均存在辖井少(61口、30口)、负荷率低(53%、62%)、规模小(均为5000t/d)、集输半径大(2.44km、1.9km)等特点,若将其中任意一座转油站合并到另一座站,都存在集输半径过大、站间布局不合理等问题,为此将喇631所辖4座计量间通过系统调整拆分至附近的喇661、喇641两座转油站,取消喇631站,可取消并节省1座转油站的改造资金投入,提高了区域内系统负荷率。

(4)对负荷较低或工艺适应性差的水驱站实施功能转换,包括转油放水站改转油站、水驱站转聚驱站等。如喇290转油放水站采用分队计量工艺,流程繁琐、能耗高,设备老化生产困难,老改中取消该站放水、分队计量功能,改为转油站,停运了污水站,简化了流程,提高了设备利用率。喇380水驱转油站原辖水驱井28口,辖井少、负荷低,2006年北东块一区聚驱产能中,接纳附近46口聚驱新井,为降低聚驱产液对脱水站、污水处理站的影响,按照聚驱标准改造该站工艺设备,转为聚驱转油站,调整进入聚驱转油放水站放水。

(5)对处理不同性质采出液的转油(放水)站进行整合,适时改造为双流程转油站。如2013年老区改造中,喇231水驱转油站辖井少(59口)、负荷率低(39%)且老化破损严重,而毗邻建设的喇230聚驱转油站辖井多(214口)、掺水热洗能力不足、负荷率高(95%)、机泵老化故障频繁,通过调整部分后续水驱井至水驱系统,平衡水聚驱负荷,拆除喇231转油站,利用该位置将喇230聚驱转油站改造为水聚驱双流程转油站,一定程度上缓解了聚驱高负荷、辖井多带来的采出液处理和掺水、热洗方面的压力;另外,水(聚)驱设施集中布置,优化了布局,减少了占地面积,且部分设施互为备用,有效控制了设备数量。

(6)对无法实施优化但腐蚀老化严重的转油站实施工艺优化改造。近年来共改造这类转油站6座,如喇641、211、401转油站等,20世纪80年代早期投产的转油站在工艺流程、布局及规模上都比较类似,多采用浮球调节外输工艺、二合一炉升温掺水(泵前炉)、高效炉二次提温热洗工艺。生产方面多存在负荷降低、设施腐蚀老化,二合一炉炉体及内部构件渗漏、变形、超期服役的问题;工艺方面存在外输流程繁琐、节流损失大,二合一炉升温慢、效率低、烟火管易结垢鼓包,液量降低引起外输泵匹配不合理等问题。通过适当缩减规模、更新或大修容器设备、合理匹配外输泵并设变频调节工艺、“泵前炉”改“泵后炉”、“单泵双洗”改“单泵单洗”等技术升级改造,优化并简化了掺水、热洗及外输工艺,提高了运行效率,节约了生产能耗,消除了设施老化存在的生产隐患。

3 优化效果

通过以上措施,该油田自“十一五”以来,共取消水驱转油站5座,水驱转聚驱1座,水驱改建三元站1座,放水站改为转油站1座,改“水、聚驱”双流程转油站3座,聚驱改为“后续水驱、高浓度聚驱”双流程1座;为满足聚驱开发需求,新建高浓度聚驱转油放水站3座,现有转油(放水)站46座(其中水驱31座,聚驱10座,水聚驱双流程4座,三元1座)。截至2013年底,核减水驱处理能力3.56×104m3/d,水驱转为聚驱处理能力1.9×104m3/d,新增聚驱能力3.62×104m3/d。集输系统分离转液负荷率为80.1%,比“十五”末提高了15.6%,其中水驱负荷率81.8%,聚驱负荷率77.4%,分别比“十五”末提高了18.8%、26.1%,水、聚驱负荷率趋于平衡。在满足新增13个产能区块3600余口油水井的条件下,较“十五”末减少转油站2座,有效控制了转油(放水)站的建设数量和规模,提高了分离转液系统整体负荷率。

4 结语

(1)转油站已建设施更新维护与系统优化调整相结合,在设施能力满足开发需要的前提下,适当缩减规模,关停、合并低负荷及老化严重的站和设施,可以避免对过剩设施的更新维护,提高了在用设施的运行负荷,改善了油田主体设施的运行状况,降低了生产能耗及运行成本,使得老油田改造投资更有价值,更有意义[1-2]。

(2)水(聚)驱系统统筹考虑是控制新增能力、减少更新改造的关键。通过调整部分水驱剩余能力,充分利用聚驱剩余能力,减少聚驱新增站库规模和数量,提高系统整体负荷率,在降低工程投资的同时解决了已建系统存在的问题。

(3)通过水驱转油站改聚驱或三元转油站,水驱与聚驱合建为双流程方式,调整利用已建地面设施,可有效平衡水(聚)驱负荷、优化站库布局。

(4)转油站的更新改造与技术升级相结合,通过优化掺水、热洗及外输工艺,应用满足生产实际的新型技术设备及工艺,提高转油站运行效率和适应性,能够有效控制生产能耗和运行成本。

[1]高立新.转油站改造的总体思路及方案探讨[J].油气田地面工程,2009,28(8):46-47.

[2]阚宝春.喇嘛甸油田地面系统的优化简化[J].油气田地面工程,2012,31(5):47.

(0459)5903810,kouqh@petrochina.com.cn

(栏目主持焦晓梅)

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.6.019

寇秋涣:工程师,2005年毕业于大庆石油学院石油工程专业,现在大庆油田工程有限公司从事总体规划工作。

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