延长掺稀流量计寿命浅析

夏新跃

(中国石油化工股份有限公司 西北油田分公司 采油二厂，新疆 轮台 841604)

某油田油藏埋深5 350～6 600 m，由于热损失及原油脱气影响，原油井筒内流动性逐渐变差，为此，采用套管掺入稀油降黏的方式进行开采[1-9]。掺稀油量一般由计转站掺稀泵统一输送，由于部分油井套压大于0，甚至达到14 MPa，因而，掺稀泵选择系统中油井最高压力输送，当压力过高时，选择井场直接掺稀，一般输送压力在14 MPa。为保障掺稀用油准确、平稳地输送至各油井，采用高压自控流量计，调整掺稀用油量，其量程规格为3，6，12 m3/h三种类型，生产过程中频繁出现流量计故障导致掺稀用油量不准确[10]，表现为稀油利用率下降，油井不能正常进行生产。

1 流量计故障原因分析

通过分析，造成流量计故障的原因包括： 多数井套压为0，井口表现为倒吸现象，流量计前端压力约为14 MPa，前后端压差较大，高速液流冲击导致流量计阀芯刺漏；稀油中含有金属杂质，主要为各类泵机械磨损、管道腐蚀脱落及焊接产生的杂质，加剧了流量计阀芯失效进度；流量计阀芯适应性不强，影响了使用寿命[11]。

2 解决思路及方法

在现有掺稀系统及流量计应用情况下，最大限度地减少流量计故障频次成为解决问题的关键因素，通过分析发现，主要是解决流量计前后端压差问题，为此设计出掺稀减压阀降低流量计前后端压差，减少流量计阀芯刺漏频次。

2.1 结构及工作原理

减压阀由8部分组成，即油嘴丝堵、油嘴、高压微调针型阀、“U”型毛细液体通道、“O”型密封胶圈、阀体、进口高压法兰、出口高压法兰，减压阀结构如图1所示，主要工作部分为“U”型毛细液体通道、油嘴、高压微调针型阀。高压计转站输送稀油通过“U”型毛细液体通道，实现第一次降压，流经油嘴，实现第二次降压，再次进入“U”型毛细液体通道，实现第三次降压，最后进入单井掺稀管线。此外，可根据掺稀油量需求更换不同孔径的油嘴来满足生产需要，当油嘴为固定孔径且需要调整流量时，可以通过高压微调针型阀调整，最终达到降低压差、保证流量的目的。

图1 减压阀结构示意

2.2 应用效果

在常规掺稀基础上，流量计前端增加减压阀，降低流量计前端压力，掺稀减压阀应用前后如图2所示。即计转站高压输送稀油经减压阀实现有效降压，降压后的稀油进入流量计，减少高压冲击对流量计阀芯的伤害，降低流量计阀芯刺漏造成稀油用量不准的风险。

2015年在采油厂TH12XX1，TH12XX2，TH12XX3等8口井增加减压阀，主要达到效果如下：

1) 在确保注入量准确的前提下，流量计前端压力由原来的14.2 MPa降至目前的0，降压达到14.2 MPa，减少了高压稀油对流量计阀芯的冲击损伤。减压阀前后压力对比见表1所列。

2) 减压阀可有效降低流量计前后端压差，延长了流量计使用寿命，平均单井月节约流量计阀芯2个。

3) 掺稀流量计故障频次大幅减少，延长了流量计寿命，同时降低了油井异常率，提高了稀油利用率，平均单井月减少生产异常1井次。

图2 掺稀减压阀应用前后示意

掺稀站名称井 号减压阀前端压力/MPa减压阀后端压力/MPa实际压差/MPa稀油量/(m3.h-1)12-12TH12XX114.0014.02.6TH12XX214.0014.02.7TH12XX314.0014.02.710-7TH12XX414.0014.01.5TH12XX514.0014.01.612-4TH12XX613.5013.51.712-14TH12XX715.0015.01.6TH12XX815.0015.02.5平均值14.2014.22.1

3 结束语

减压阀通过“U”型毛细液体通道、油嘴、高压微调针型阀实现了逐级降压，减少了前后端压差，有效延长了流量计使用寿命。减压阀的应用提高了掺稀稳定性，平均单井月减少油井异常1井次、节约流量计阀芯2个。

参考文献：

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