自动化集输技术在采油平台的应用

郭立娜

摘要：自动化集输技术在采油平台的应用能利用现有设备完成的技术改造，应用本技术后，可以在采油平台上实现自动掺液、自动计量、集中加热、油气混输，不仅提高了液量的计量精度，而且自动化程度高，可以完全取代传统的采油站与转油站模式。先后在J611、J607等区块先后不同程度的推广应用了这几项技术，取得了很好的效果，目前在全油田累计应用该技术320余套。

关键字：自动化集输；采油平台；计量；加热

前言

辽河油田经过多年开发，绝大部分稠油区块已经进入中后期开发阶段，集输能力过剩的问题更显得尤为突出。目前稠油开采的集输工艺存在如下问题：

（1）管网工艺复杂繁琐，浪费大量管网与油气分离等设备，初投资与维护费用高。

（2）玻璃管式分离器量油，计量精度低。

（3）计量油井产量的同时，好需要调节每口油井的掺液量，浪费人力资源。

（4）集油半径太大，井口回压较高。

（5）管线众多，加热炉数量多，外输液温度控制方法复杂，热损失大，能源浪费严重。

针对初投资大资源浪费严重问题，仅以辽河油田JZ采油厂Q12块为例，该块1991年9月投产，相继建设投产计转站9座，各类油井298口，最大日集输能力为8000m3，1993年10月產量达到高峰期，日产液4080m3，至2000年，仅10年产液量下降到1230m3，日产油170t。而目前开井80口，日产液只有1500m3，日产油只有160t。9座计转站先后转为夫妻承包站或集体承包站，目前开井数只占总井数的26.8%，大量集输设施闲置。

1自动化集输技术介绍

该技术实现计转站的自动计量、自动掺液、平台外输、集中加热等系列功能。既能满足稠油区块高峰期生产要求，又可以避免开发中后期集输能力严重过剩的问题。该项目现场应用达325套，节省了大量初投成本，有效的提高了自动化管理水平。体现在：1）两次加热变为一次加热；2）两组管带变为两条管线。

1.1平台自动计量技术

要在平台上实现计转站的功能，平台计量是一项关键技术，实现平台计量可以将计量间放置到平台上，但是为了实现无人职守状态下的连续自动计量，则需要解决一下三项基本技术：

1）自动计量技术研究；

根据需要设计并研制了翻斗式称重自动计量装置，实现了自动计量要求并提高了计量精度（如右图）。

该技术采用新的补偿计算方法，消除稠油残留造成的误差，其优点是：计量精度高、占地面积小、实现三相计量和实现自动计量。

2）倒流程工艺研究

合作开发出DT-7型多通分配阀，又称选井阀。多通分配器共有11路进口，采用12位BCD码控制。当油井计量时，导入管按指令连接单井入口，当停止计量时，可以将导入管锁定在计量出口位置。

3）协调控制技术研究。

该技术利用一台PLC替代各自原有的控制系统，更加快捷地传递数据，并且利用计算机在多通分配器与油井计量器之间建立通讯与整体控制系统，同时设计了控制软件系统（如下图））。

1.2平台自动掺液技术

在平台计量视线了以后，很容易将油井掺液也从计转站转移到采油平台，因此，计量间的全部功能前移到了平台。如果要实现平台掺液，只需要单独一个阀组间就可以了，但为了实现自动掺液，则需采用以下几项技术：

1）掺液量的计量技术；

2）微流量的控制技术；

3）流量信号的反馈与协调控制技术。

具体工作：

①将掺液干线直接铺设到采油平台，在经过集中加热以后进入平台掺液间。

②利用具有通讯功能的电子调节阀配合计算机，替代原来的手动掺液调节阀。

③选择具有远传功能的电子流量计发送反馈的流量信号。

④在单片机或者计算机的控制下依据设定的掺液量，通过流量计反馈的流量信号，自动调整瞬时掺液量，以满足生产需要。

平台自动掺液的技术改造又为集中加热打下了基础。

1.4平台集中加热技术

在平台上实现了自动计量与掺液以后，2条管线替代了2组管带，因此采用1台大功率加热炉替代了所有的井口加热炉，为此，设计并研制了型号为ZKJ用于采油、集输的新型负压式真空加热炉。ZKJ加热炉具有体积小、热效率高、易于维护等优点，热效率达到了85%以上。

原有的井口加热炉功率为33.6×104J，按一个平台9口油井计算，总加热功率约294×104J，而目前在平台使用的集中加热炉功率只有168×104J，日用气不到300m3。节气效果非常明显。

2现场应用

该技术是利用现有设备完成的技术改造，应用本技术后，可以在采油平台上实现自动掺液、自动计量、集中加热、油气混输，不仅提高了液量的计量精度，而且自动化程度高，可以完全取代传统的采油站与转油站模式。

近几年，随着这四项功能的先后实现，先后在J611、J607等区块先后不同程度的推广应用了这几项技术，取得了很好的效果，目前在全油田累计应用该技术320余套。

J611块共有油井15口，日产液400 m3，日产油100t。该区块属于新投的边远稠油区块，距离集输干线较远，既不适合建立转油站也不适合拉油生产，因此应用了稠油地面集输新工艺，既节省了投资，又完全可以满足生产需要。

J607区块29#平台共有油井 9口，日产液240m3，如果正常管输进站距离为500m。目前在该平台上实现了油气混输、自动计量、自动掺液与集中加热，油井正常生产，系统运行平稳。

3结论

（1）开发设计出适用于稠油生产的地面集输系统，大大降低了投资建设成本。

（2）设计并研制了翻斗式称重自动计量装置，实现了油井的连续自动计量，是石油行业地面计量与集输模式的一次技术革命。

（3）充分利用现有设备对采油平台进行技术改造，实现采油集输过程的自动化管理，为数字化油田建设奠定了基础。

（4）现场已累计安装320余井次，系统运行平稳，效益显著，整体技术处于国际领先水平，具有广阔的应用前景。

（作者单位：辽河油田锦州采油厂工艺研究所）