發(fā)布時間:2022-04-05 23:20:47
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的輸油氣公司工作思路樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
優(yōu)化簡化關(guān)鍵工藝技術(shù)
1優(yōu)化總體布局
(1)場站布局
扶余油田范圍較大,井數(shù)較多。按照“抽稀、整合、優(yōu)化”的原則,在適當增加井口回壓、增大集輸半徑的前提下,合理調(diào)整場站規(guī)模和位置。西區(qū)南北長10km、東西寬7km,轄井1444口,采用一級半布站。集油干線由9條減少為5條,除2-E干線外,其余4條干線最遠井距聯(lián)合站集輸半徑均超過5km,其中2-C干線達到8km。因此,在2-C干線上保留1座增壓站,其他接轉(zhuǎn)站和增壓站、加熱站均取消。中區(qū)位于松原城區(qū)內(nèi),經(jīng)優(yōu)化布局,接轉(zhuǎn)站由10座減少為3座,且改為密閉流程;站外集油干線改造為2條。東區(qū)南北長14km、東西寬8km,采用一級半布站與二級半布站混合方式,接轉(zhuǎn)站由9座減少為3座,且改為密閉流程;站外集油干線改造為3條。改造后,3個采油廠的聯(lián)合站改造為2個放水站(東區(qū)放水站和中區(qū)放水站)、1個中心處理站(西區(qū)中心處理站)。扶余油田原油外輸口由3個改為1個,即西區(qū)中心處理站外輸口。東區(qū)放水站和中區(qū)放水站負責本作業(yè)區(qū)產(chǎn)液的簡易脫水,低含水油外輸至西區(qū)中心處理站;西區(qū)中心處理站負責西區(qū)產(chǎn)液的油氣分離及一段脫水,將東區(qū)、中區(qū)外輸來的含水油與本站低含水油共同進行二段熱化學沉降脫水,脫水后,凈化油外輸至銷售公司油庫。原21座接轉(zhuǎn)站調(diào)整為集油摻水增壓站1座、接轉(zhuǎn)站6座。采出水處理站和注水站仍設(shè)在原3個采油廠的聯(lián)合站內(nèi),處理規(guī)模和能力滿足未來開發(fā)的需要,只進行改造,不需擴建。注水管網(wǎng)三網(wǎng)聯(lián)通,注水水源以處理后的采出水為主,不足部分用清水補充。調(diào)改后,扶余油田地面工程總體布局為:中心處理站1座,放水站2座,接轉(zhuǎn)站6座,油氣混輸增壓站1座,污水處理站3座,注水站3座,采油井4115口,注水井1446口,集輸管道1243km,注水管道233km。擔負著整個扶余油田的全部油水井的集輸、脫水、外輸、污水處理、注水等。
(2)計量站布局
改造后,站外集輸系統(tǒng)采用常溫集油和端點摻水流程,采用“抽稀”的方式調(diào)整計量站管轄范圍,增加計量站的管轄井數(shù),對轄井過少的計量站實施關(guān)、停、并等措施,原321座計量站調(diào)改為203座,取消計量站內(nèi)計量分離器,將計量站改造為閥組間;單井產(chǎn)液計量改為采用井口計量方式,以液面恢復(fù)法或功圖法計量為主,以活動計量車計量為輔。
(3集輸、供熱管網(wǎng)布局
打破現(xiàn)有站隊界限,根據(jù)輸油干線情況、站場位置以及處理液量情況,對集油干線進行優(yōu)化調(diào)整。調(diào)整后,扶余油田集油干線由原來的23條減少為10條;干線閥池與集油配水間合建,共減少獨立閥池48座。實施串井、串間后,支干線由射狀管網(wǎng)改為枝狀管網(wǎng)。摻輸用熱采用以聯(lián)合站集中供熱為主、接轉(zhuǎn)站分散供熱為輔的供熱格局。
2串井常溫集輸工藝技術(shù)
油氣集輸系統(tǒng)是地面工程的核心,其投資占地面工程的30%~40%,能耗占總能耗的60%~80%,且主要是熱能消耗,占集輸能耗的90%~97%。若集輸過程采用常溫集輸流程,將會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益,而常溫集油技術(shù)的關(guān)鍵在于邊界條件的確定。
(1)常溫集油技術(shù)界限研究
影響常溫集油技術(shù)界限的因素很多,應(yīng)根據(jù)油品物性、油井產(chǎn)量、含水率、井口出油溫度、集輸距離、氣油比以及管材等具體條件來確定合適的常溫集輸邊界條件。通過大量的常溫集油試驗和PIPESIM軟件驗證,總結(jié)出了各種常溫集油工藝技術(shù)的適應(yīng)條件與范圍。
原油凝固點和黏溫性質(zhì)是決定原油集輸工藝的重要參數(shù)。一般而言,原油流動性隨黏度增加而降低。扶余原油的凝固點為20~24℃,且黏溫性質(zhì)較好,適宜常溫輸送。選擇具有代表性的能較全面反映試驗結(jié)果的區(qū)塊進行試驗,試驗結(jié)果表明:產(chǎn)液量<3m3/d的油井,由于流速慢,造成管道沿程溫降較大,析蠟嚴重,含水率>90%的油井每100m平均壓降為0.2MPa,壓降較大造成井口回壓升高;單井產(chǎn)液量在3~5m3/d的油井,管輸壓降和溫降比<3m3/d油井有較好的改善;產(chǎn)液量在5~15m3/d的油井,大部分油井管道每100m壓降<0.1MPa,井口回壓較低,適宜于常溫集油;產(chǎn)液量>15m3/d的油井,大部分油井管道每100m壓降>0.17MPa,井口回壓較高,但是,由于流速大且含水高,堵管的可能性較小,具備全部實施常溫集油的可能性。試驗表明,扶余油田原油含水率為20%~60%時,隨含水率增加,黏度增加緩慢;含水率為60%~65%時,隨含水率增加,黏度急劇加大,含水率達到65%時黏度最大;含水率為65%~70%時,隨含水率增加黏度急劇下降,此時連續(xù)相和分散相發(fā)生轉(zhuǎn)換,即由油包水型轉(zhuǎn)換為水包油型乳狀液。由此可以看出,常溫集油的含水率要大于轉(zhuǎn)相點附近的含水率。另外,含水率與管壁結(jié)蠟量也有關(guān),原油含水率在65%以下時,隨著含水率的上升結(jié)蠟量降低緩慢;當原油含水率達到65%以上時,隨著含水率的上升結(jié)蠟量降低較快。通常,井口出油溫度不但與井深有關(guān),還隨著產(chǎn)液量增加、含水率上升而升高,而溫度越高越有利于黏度降低、結(jié)蠟量減少、流動性改善。單井集油管道越長,尤其是超過600m以上,管道沿程阻力越大,井口回壓越容易升高;單井集油管道在300~600m時,沿程摩阻較??;單井管道長度小于300m時,沿程摩阻最小,最有利于油井生產(chǎn),井口回壓最低。試驗結(jié)果表明,產(chǎn)液量高、氣油比大的油井,其井口回壓較低;產(chǎn)液量低、氣油比小的油井,井口回壓較高。由此可見,氣油比高對井口回壓降低是有利的。對玻璃襯里無縫鋼管、高壓玻璃纖維增強復(fù)合管和無縫鋼管3種管材進行了現(xiàn)場試驗,結(jié)果表明:采用無縫鋼管的油井,由于內(nèi)壁粗糙,易結(jié)蠟,油井產(chǎn)液流動阻力大,造成井口回壓較高。因此,無縫鋼管不適用于不加熱集油井;玻璃襯里鋼管同玻璃纖維增強復(fù)合管比,內(nèi)壁具有較強的親水特性,表面光滑,油品流動性好,有利于實現(xiàn)常溫輸送。
(2)“扶余模式”常溫集油技術(shù)
針對扶余油田井淺(500m)、單井產(chǎn)量低(產(chǎn)液6.7t/d、產(chǎn)油0.5t/d)、井口出油溫度低(10℃)、氣油比低(17m3/t)、冬季氣溫低(最低-36.6℃)的特點,根據(jù)“常溫集油技術(shù)邊界研究”的結(jié)論,在4115口已建和新建油井中,確定有70%的油井采用常溫集油,其他油井實施季節(jié)性摻輸。因此,形成了扶余模式常溫集油,即采用串井常溫集輸和環(huán)狀端點井季節(jié)性摻輸相結(jié)合的工藝,以常溫集油為主,季節(jié)性摻輸為輔。具體如下:一是,多井串聯(lián)、單管深埋的常溫集油模式。按照油井產(chǎn)量和所允許的井口回壓,以某一油井為端點井,約3~5口井串聯(lián)在一起。在條件允許的情況下,盡可能以高產(chǎn)液量、高含水油井作為端點井,以帶動產(chǎn)液量較少、出油溫度稍低、甚至間歇出油的油井。二是,多井環(huán)行串聯(lián)、端點井季節(jié)性摻水集輸模式。多井實施串聯(lián),在集油閥組間和串聯(lián)端點井之間建設(shè)摻水管道,形成多井串聯(lián)、環(huán)狀摻水模式,平均每口井摻水量為3m3/d。常溫集油技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵點:一是,充分利用機采能量,適當延長單井集油半徑,應(yīng)以井口回壓控制在1.0MPa以內(nèi),最大不超過1.5MPa為條件;二是,單井集油管道采用玻璃襯里無縫鋼管,不保溫,埋深在凍土層以下,保證產(chǎn)液中水不凍,可帶動油流動;三是,采用常溫集輸?shù)膯尉孛娌捎蜆湟韵?m的立管設(shè)電熱帶保溫,可有效解決立管凍堵的問題;四是,多井串聯(lián)可改善流動狀況,減少管道長度。對含水率低于轉(zhuǎn)相點的油井,應(yīng)盡早接入串管系統(tǒng),在混合含水率滿足所推薦的常溫集油條件時,可以常溫集油,否則應(yīng)采用摻水輸送;五是,部分油井采用摻水集輸流程,可季節(jié)性摻水,在天氣比較暖和的季節(jié),不需要摻水即可正常生產(chǎn)。因此,應(yīng)較好地把握摻水時機。
3簡化優(yōu)化站內(nèi)流程
在沒有新增地的情況下,在原站內(nèi)改造、擴建了10座站場。改造后,各站系統(tǒng)負荷率大大提高。增壓站位于西區(qū)8#站,采用油氣混輸增壓技術(shù),延長了集輸半徑,降低了井口回壓0.5~0.9MPa,少建設(shè)接轉(zhuǎn)站1座。改造后,中區(qū)和東區(qū)各設(shè)接轉(zhuǎn)站3座,具有集油、摻水、增壓和供熱功能。采用一段密閉集輸技術(shù),主要設(shè)備為“三合一”裝置,外輸泵通過變頻裝置與“三合一”液位聯(lián)鎖,可實現(xiàn)連續(xù)密閉輸油,大大降低了油氣損耗和用電量。改造后,中區(qū)和東區(qū)各設(shè)放水站1座。放水站接收二級半布站接轉(zhuǎn)站的產(chǎn)液,與二級布站的產(chǎn)液匯集,采用一段低溫脫水流程,低含水油輸送至西區(qū)中心處理站統(tǒng)一脫水凈化。該站負責西區(qū)油井產(chǎn)液的氣液分離以及站外熱水摻輸?shù)热蝿?wù),還接收東區(qū)和中區(qū)放水站輸送來的低含水油,與本站產(chǎn)液統(tǒng)一脫水后,凈化油外輸。中心處理站采用一段大罐低溫沉降脫水與二段熱化學沉降脫水相結(jié)合的“二段脫水”工藝。
4低溫脫水工藝技術(shù)
由于站外采用常溫集輸工藝,站內(nèi)的一段脫水溫度在20~30℃。為了適應(yīng)低溫脫水、節(jié)能降耗,開展了一段低溫脫水、二段降溫脫水工藝技術(shù)研究。2.4.1一段低溫脫水工藝扶余油田原油為石蠟基,蠟含量超過6%,低溫下蠟的大量析出增加了原油黏度,降低了采出液的流動性,且阻礙了水珠聚并,從而導(dǎo)致破乳困難。為此,確定了破乳劑的攻關(guān)方向,即在極性界面膜上吸附、具有分支結(jié)構(gòu)、HLB(親水親油平衡值)值在8~11之間、具有一定油溶性、能夠迅速滲透到油水界面的破乳劑。成功研制了低溫破乳劑R151,同時,為使破乳劑迅速擴散、滲透,篩選出了效果較好的助劑JWRH-MM。試驗結(jié)果表明,在15~20℃范圍內(nèi),破乳劑對脫水效果影響不大,但是,只要高于凝固點溫度,破乳劑R151的低溫破乳效果明顯優(yōu)于其他破乳劑,且加藥量對破乳效果的影響較大。25℃時,基本可以達到殘余含水20%~30%的要求,水中含油≤1000mg/L,與助劑JWRH-MM進行合理比例的復(fù)配還可提高破乳脫水效果,28℃時,一段脫水后原油含水率為18.4%。目前,破乳劑R151及其改進破乳劑已在吉林老油田改造中廣泛應(yīng)用,均能達到理想的破乳脫水效果。2.4.2二段降溫脫水工藝一段脫水溫度低,若二段脫水溫度仍為常規(guī)的65~70℃范圍內(nèi),勢必要增加燃料消耗量。因此,根據(jù)實際需要,成功研制了降溫脫水破乳劑KD-1,其具有低溫脫水性能良好的適應(yīng)性以及穩(wěn)定性。現(xiàn)場應(yīng)用期間,扶余和紅崗聯(lián)合站脫水爐出口溫度由70℃降低至55℃,外輸原油含水≤0.5%。目前,二段降溫脫水技術(shù)正逐步在吉林油田12座聯(lián)合站上推廣應(yīng)用。
5低溫污水處理工藝技術(shù)
由于集輸系統(tǒng)采用不加熱流程及低溫脫水工藝,造成污水處理系統(tǒng)接收的原水平均溫度只有25℃,污水溫度低,黏度大,油珠浮生速度緩慢,處理難度加大。結(jié)合實際情況,采用了壓力式除油—二級過濾工藝流程,實現(xiàn)了低溫污水處理合格。
6注水系統(tǒng)三網(wǎng)聯(lián)通,注水井采用井口計量技術(shù)
根據(jù)扶余油田油藏條件和注水壓力相同、系統(tǒng)設(shè)計相同等實際情況,在3座注水站對應(yīng)的注水管網(wǎng)干線之間增設(shè)連通管道,將3座注水站連通,使其注水能力相互補充,減少了注水泵的回流,有利于節(jié)能降耗、減少運行費用。部分串聯(lián)注水井或平臺井采用井口計量技術(shù),該計量方式是2~3口注水井由1條注水管道供水,計量和調(diào)節(jié)全部在井口進行,減少配水間的面積、減少了單井管道的長度。
改造效果及推廣應(yīng)用
1改造效果
2003年至2006年,扶余油田完成了二次開發(fā)地面工程整體調(diào)整改造。通過優(yōu)化簡化,實施常溫集油和低溫脫水,降低了工程投資和運行費用,確保了油田安全、環(huán)保、低能耗生產(chǎn),經(jīng)濟效益和社會效益均取得較好的效果。一是,能耗水平有所降低。改造后,系統(tǒng)達到密閉,油氣損耗降低,井口至聯(lián)合站基本實現(xiàn)了油氣密閉混輸,油氣損耗國內(nèi)先進水平為1.2%,而扶余油田達到1.0%;噸油生產(chǎn)能耗由原來的4029MJ/t降至1548MJ/t;注水系統(tǒng)效率由原來的37.2%提高到50.0%。二是,集輸系統(tǒng)技術(shù)指標有所提高。優(yōu)化集輸系統(tǒng)總體布局,簡化放水站功能,集中脫水;調(diào)整集輸半徑,減少中間站場數(shù)量;簡化井口計量方式,計量間“抽稀”,改造為集油閥組間。應(yīng)用高含水原油常溫集輸技術(shù),簡化工藝、縮短流程,降低能耗,節(jié)約了生產(chǎn)成本,實現(xiàn)了集輸處理的高效益。表1為改造后扶余油田集輸系統(tǒng)主要技術(shù)指標。三是,提高設(shè)備利用率,降低了維護成本。通過對地面建設(shè)布局進行優(yōu)化調(diào)整,對場站實施關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、改等措施,地面設(shè)施規(guī)模減小,提高了設(shè)備的利用率,系統(tǒng)維護費用大大降低。四是,管理和操作人員大幅度減少。由于集輸系統(tǒng)改造帶來的優(yōu)化簡化,改變了生產(chǎn)工藝和作業(yè)制度。因此,減少了操作工人和維修工人,改造后較改造前減少800人。
2“扶余模式”在紅崗油田老區(qū)的應(yīng)用
扶余油田改造取得的經(jīng)驗成功地應(yīng)用于紅崗油田,并且對“扶余模式”有了進一步的發(fā)展,形成了“紅崗模式”常溫集油技術(shù)。紅崗油田單井產(chǎn)量較高(產(chǎn)液量19.5t/d、產(chǎn)油量1.4t/d)、井口出油溫度低(20℃)、氣油比較高(106.6m3/t)、冬季溫度低(最低-36℃)。根據(jù)常溫集輸邊界條件的研究結(jié)論以及“扶余模式”的成功經(jīng)驗,形成了紅崗常溫集油模式——單管串井常溫集輸模式。即單井集油管道和集油支干線全部采用常溫輸送流程,單井管道不保溫,井串井、間串間、支干線串支干線,改善流動狀況,減少管道工程量,實現(xiàn)了從井口到站的單管常溫密閉串聯(lián)集輸流程,簡化了集輸工藝。集輸系統(tǒng)全面實施不加熱輸送和油氣密閉集輸處理,節(jié)省了油氣集輸自耗氣,降低了單位能耗,噸油能耗由改造前的2352.3MJ/t下降至822.2MJ/t,油氣損耗率由2.3%降至0.5%。改造后,紅崗油田老區(qū)地面工程水平大大提高,從根本上解決了工藝流程落后,運行費用高,管道及設(shè)備腐蝕、漏失嚴重等各種生產(chǎn)運行問題。常溫輸送技術(shù)已在吉林油田7個采油廠推廣應(yīng)用,其中,扶余、紅崗和前大采油廠應(yīng)用較為廣泛,常溫輸送油井所占比例均超過60%;英臺、新立、乾安和長春采油廠常溫輸送油井所占的比例均低于25%,有較大的挖潛空間。
取得的幾點認識
1老油田調(diào)改原則
一是,堅持系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整與已建設(shè)施更新維護相結(jié)合的原則。通過關(guān)停、合并低負荷、腐蝕老化嚴重的站及設(shè)施,降低更新維護費用、提高系統(tǒng)運行負荷、降低生產(chǎn)運行能耗及成本。二是,堅持系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整與科技進步相結(jié)合的原則。只有大力推廣新工藝、新技術(shù),才能取得最大的節(jié)能降耗效果,如,采用不加熱集輸工藝、高效的合一設(shè)備等。三是,堅持系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整與中長期規(guī)劃方案相結(jié)合的原則。地面系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整要充分與油藏開發(fā)部門結(jié)合,并隨著油田開發(fā)方案的變化進行適時調(diào)整。四是,常溫集輸?shù)刃录夹g(shù)的推廣,堅持先現(xiàn)場試驗摸索邊界條件,后規(guī)?;茝V應(yīng)用的原則。
2常溫集油運行管理經(jīng)驗
常溫輸送流程與熱水伴熱及摻水流程相比,油井采出液以段塞流形式輸送,井口回壓會有上升,運行溫度低,易凝管。因此,要從井口回壓和運行溫度兩方面加強運行管理。一是,根據(jù)井口回壓變化情況,對常溫輸送油井進行壓力分級管理:井口回壓低于1.0MPa,并能長期保持穩(wěn)定的井進行正常管理;井口回壓范圍在1.0~2.0MPa的油井,監(jiān)測其含水、產(chǎn)液量變化情況,制定吹掃管道制度。要注意季節(jié)性摻輸水質(zhì)的處理,控制結(jié)垢速度,降低油井回壓。二是,運行溫度控制方面,施工時間盡量避開上凍期,防止因凍土使管溝回填不實、增加凍土層深度,造成常溫輸送困難;加強井口電熱帶保溫的管理,保證油井再啟動時井口保溫完好;對以季節(jié)性摻輸為條件的常溫輸送油井,要根據(jù)油井生產(chǎn)參數(shù)的動態(tài)變化,對達到常溫輸送界限的井通過現(xiàn)場實踐進行。