突破困局-集油方式转换见实效

于根喜　张子坤　刘勇　熊卫峰

一、断块基本情况

随着油田的不断开发，进入中后期的老油田含水率不断上升，产液量和产油量不断下降，站外集输模式及站内处理工艺与油田的开发现状出现不相匹配。

从地质条件来看，断块储层物性差、渗透率低、地层压力低;从单井生产条件来看，开井57口，平均单井日产液3.6吨，日产油0.96吨，综合含水73.8%，区块已经进入高含水期。

从断块效益评价表看，赛4断块连续两年吨油生产成本都在2271元/吨之上，属于典型的低效断块。

从工艺条件看：赛汉转油站自2011年投站以来，共投产5条掺水线、6条集油线。目前1#、2#、3#、4#、6#集油线已采用穿芯伴热电缆加热工艺进行集油。转油站内运行的掺水泵（排量30m³/h），单给5#线集油线伴热，每天掺水量45m³左右，瞬时掺水排量仅有2m³左右，存在“大马拉小车”问题。

5#集油线全长3637m，管径为Ф76mm，油井开井13口，日产液量77.3吨，日产油12.2吨，综合含水84.2%;其中，赛29-7X至赛1105管线采用单管集油，已进行穿芯伴热工艺改造，管线长度1269m;原计划剩余2368米管线采用掺水伴热。由于5#掺水线今年以来已出现穿孔23次，牧户想通过掺水管线补孔获得工牧补偿费，多次协商不同意管线更换，穿心伴热工程改造施工未能进行。

面对工牧协调难同时又出现的管线频繁穿孔，及站内掺水泵能耗居高不下这些问题到底该如何解决？

二、改造思路及实施方案

转换思路，以解决问题为导向。我们分析传统的加热方式有燃气、燃油炉和电热水套炉是产生热能的主要装置，这些装置一般都包含燃油回路、热媒回路和换热器回路等众多附属设备。其缺点是系统较为庞大，热惯性大，热滞后性大;不是以控制原油出口的温度为控制对象，属于开环加热，其加热效率低，保温比较困难，热损失大。如电热水套炉热效率为 50%左右，燃气炉热效率仅为 30%左右。但同燃料加热方式相比，电力加热拥有清洁卫生、热效率高（可达 85%～95%）、安全、可调节、系统简便等优点。电加热器凭借其加热效率高、污染小等优势，已经有越来越多的电加热器应用于原油加热中：

1、从必要性分析：通过开展现场试验，通过停用井口电加热器，来观察5#干线集油温度、井口回压变化。结果表明，停止加热12 h，末端单井油压由0.4MPa上升最高为1.8MPa，还在继续上升，5#干线末点温度由也由试验前33度下降到27度，启动管线加热 4 h 后油压恢复正常，说明单管冷输工艺在5#集油环线冬季不能实施。

2、可行性分析：本次改造将站外掺水伴热集油工艺改为单管集油工艺，降低能耗同时解决频繁穿孔带来的环保问题。由于断块已经处于开发中后期，原始凝固点34.5℃，在原油含水率高达85.3%的情况下，产出液的温度低于凝点3～5℃也能正常输送。

3、流程原理：对于电加热集输这种枝状管网，为了避免端点井井口回压会急剧上升，采取措施改善电加热集油管线中流体流动性，通过井口电加热器对产出的低温油、水混合液靠抽油机给的压力进入井口电加热器，经过电加热器升温集输。

通过曲线看，45℃ 时原油含水在80%左右，原油粘度已经降到了很低，再通过适当加热，保障集油顺畅。

4、从投资角度分析：自制井口电加热器费用低，安装改造方便，电加热器的主要优点是体积小，占地1-2m2;热效率高，一般在设计功率85--90%左右，严格保温可达到95%，管理方便，地面设备移动拆卸不需要大型设备配合。因此，采用对5#集油环线采油单井管线出口加装井口加热器方式提升管线液体温度。

同时，为進一步降低投资和运行费用，结合实际情况安装温度控制电伴热流程。由温控器调节输出功率，温度达到设定值切断电源停止加热，温度过低开启加热。

5、井口电加热器安装位置：（1）对于距离站场及高温井较远的油井，可在远端井口增加电加热器升温;（2）再在停止加热后，环线油井井口安装压力表，观察发现赛8-24井在8h时，压力上升相对最快，压力涨到1.3MPa，比末端的井高出0.15MPa;因此计划在赛8-24再安装一台;（3）增压：在支线赛8-30井安装一台2m3管道泵，加快管线油流速度。

三、经济效益评价

改造后的井口电伴热集油流程与老掺水集油流程进行对比：（1）单管集油，避免掺水线腐蚀造成的频繁穿孔;（2）停运站内掺水泵，实现节能降耗;（3）温控井口电加热器，可以根据回站温度控制加热器的启停，适合内蒙古温差较大的地方使用;（4）一次性投资小，维修方便;

掺水泵年消耗电量：50Kw*24h*0.53元/度*365天=23.21万元;新增两台井口加热器及温度控制器成本1万元，年消耗电量：8Kw*24h*0.53元/度*365天*2组=7.42万;预计年节约电费15.8万元;

5#掺水线年补孔23次，因补漏停产、停井年约影响油量70吨左右，年预计节约3000元/吨*70吨=21万元;每次挖沟机、人工、土地补偿预计0.9万元，年预计节约23次*0.9万元=20.7万元;合计经济效益：15.8+21+20.7=57.5万元;同时避免掺水环线腐蚀管线穿孔对环境影响，减少工牧纠纷。

四、下步思路

（1）电伴热集油流程，是一种新型的集输模式，通过在生产管理中我们总结了一套适合电伴热集油流程的管理模式，通过开展节能措施，大大降低电伴热集油流程的生产运行成本，从而为开展新的地面建设，降低地面建设投资及运行费用探索出一条新的途径。

（2）通过对电伴热集油流程与环状掺水流程投资及运行费用的对比分析，电伴热集油流程一次性投资费用低。但如何有效继续深化降本增效，还需不断积极调整措施，降低电伴热集油流程用电消耗，才可扩大电伴热集油流程的应用规模。

（3）在温度控制加热器启停的情况下，逐步实施温度、压力双向控制。