安徽采油厂集输系统现状及改进策略探讨

曹剑峰

曹剑峰

江苏油田安徽采油厂安徽天长239300

[摘要]本文从保持能量、减少投入、提高效率3个方面分析集输系统效率的影响因素,介绍了采油安徽采油厂为提高集输系统效率所应用的技术及对策。通过这些技术在安徽采油厂的应用效果情况,提出今后提高集输系统效率的可行办法:推广应用成熟技术,改进存在问题的技术,尝试可行的新技术。

[主题词]能量，集输，系统，效率，

1前言

随着开发的不断深入，安徽采油厂老区油田已进人高含水开发期，综合含水不断升高，随着油田的不断开发，地面系统维护费用、生产能耗越来越高，地面管网腐蚀结垢问题日益增多，实际生产中存在用能不合理的环节，整个油田系统耗能偏高，难以适应低成本生产需要。因此，有必要对高含水期油气集输系统效率进行分析，找出系统效率低、能耗高的主要影响因素，提出下步节能挖潜的方向，降低地面生产的运行成本，提升系统效率，提高油田开发的整体经济效益。

2集输系统效率影响因素分析

从广义上讲,集输系统效率是指整个集输系统的能量利用率,即从井口开始算起,经过计量、接转、加热、加压及脱水稳定等处理过程的能量利用率。效率是指获得的能量与供给的能量的比值,总的系统效率是各分段效率的乘积。因此,要分析集输系统各方面的情况才能准确地计算集输系统的效率。影响集输系统效率的因素分析如下:

2.1油气通过地层自身压力或抽油机提供的动力举升至井口,本身具有的能量有压能和热能。在集输过程中,这些能量会因为管道摩擦阻力,热量散失等原因不断被消耗,如果通过转油站的常压储罐,能量会被彻底释放掉。摩擦阻力,热量散失等主要跟流体的黏度、速度、管径大小及处理流程的长短有关。因此,在集输过程中应考虑降低黏度、优化管网,使流体在经济流速下输送;简化流程,减少摩擦阻力损失和热量散失。

2.2在油田开发初期,原油含水较低,黏度相对较高,到了油田开发中后期原油含水率不断增加,油品黏度随着含水的升高不断降低,原来的井口加热降黏变得多余。因此,在集输过程中再进行加热就没有必要了。原油自身能量不足以完成自身的集输和处理,需要加热、加压来补充能量,加热、加压目的是为原油补充能量,但这个过程其实是在增加“液体”的能量。在油田开发中后期,含水高达80%以上,水的能量的增加其实是无用功。

2.3提供能量的主要设备有输油泵、输水泵、加热炉、锅炉及电动机等,它们是集输系统中最主要耗能设备,这些“不得不投入的能量”对集输系统的效率有很大的影响,但在实际运行中效率较低。效率的高低,首先取决于油品性质。油品性质好,可以在较低的温度下输送,热量损失小,管线压降小,管效高,同样站内工艺处理流程短,热能和压能的消耗小;反之亦然。利用原始能量,减少不必要能量,提高不必要投入具体体现在原油集输类型,布站方式,以及所选用的设备和处理工艺,这些都是造成效率不同的因素。

3配套技术及策略

3.1保持能量方面

(1)减少开式流程,实现密闭输送。集输与机采系统统一优化、合理布局,推广应用多相混输泵,实现油、气、水用同一管道混合密闭输送,降低井口回压,提高油井产量,可减少抽油管的维修费用等,提高机采及集输系统的总体效率。

(2)优化管网。小液量、大管径会造成流体流动不在经济流速范围内。整体上看,计量间到转油站、转油站到联合站间管线的管效都很高,一般在90%以上,原因是这些管线的液量大,管线的热损失相对少,使得管效较高。部分管线输送液量较小,流速低,摩擦阻力损失和热损失很大,可通过优化管网,使管道中保持较高的液量,以此提高效率。

(3)流程简化,减少能量损失。原油处理流程复杂,在管道中摩擦阻力损失大,需要输油泵来提供动力。将这些处理过程集中在一起,既减少建、设费用,又降低摩擦阻力和热能损失,可有效地保存原始能量。

3.2提高不得不投入能量的效率

(1)离心泵变频调速。离心泵在低负荷状况下工作,工作流量远低于额定流量,而工作压力远高于额定压力。传统上采用阀门节流,虽然在实际使用中很有效,但造成大量的能源浪费,是一种不经济的运行方式。输油泵应该普遍采用变频电机调速控制,节能效果十分显著。

(2)提高加热炉热效率。原油处理站能量消耗主要是热能消耗,占原油处理站总能耗的76%左右。通过观察火焰的颜色,可人为地控制通风量和进气量来减少燃油消耗，同时也可根据天气和具体生产情况实现间歇供热。

(3)高效化学药剂的研制及筛选。针对不同油品,筛选破乳剂,降低原油处理站中原油脱水温度。通过对乳化降黏技术和减阻技术研究,降低原油在管线中流动的摩擦阻力。

4技术应用效果及推广

4.1推广简化集油工艺，控制管线总量

目前安徽采油厂推广应用单管深埋流程井和多口井串联集输。通过对油井生产参数的了解，首先选择液量大含水低的油井，进行单管冷输，目前已达到10口；二是对油井比较集中生产的区域采用多口井串联式单管输送集输工艺，同时在井口安装功图计量装置来核实单井产量，管线内采用穿芯电缆加热，保证输送，目前多井串联生产已达到12口。

4.2继续实施常温输送技术

从2010年4月份开始,安徽采油厂部分老油区集输系统由原来的加热输送逐渐变为常温输送,并且通过不断地摸索和实验并结合单井的实际情况，确定了对产液大于10吨，含水大于85%的井实施单管出油。目前我厂共有油井202口，常开的油井190口，已经实现常温输送的油井有18口，将继续实施。实施常温集输后，全矿自耗气量明显减少，节约大量电能，节能效果显著。

4.3推广应用离心泵变频调速装置

针对油气集输过程中集输泵泵型与实际液量差别大,实际工作参数不相匹配的问题,应用变频调速装置,可以减少电能的消耗。集输泵应用变频调速技术后,实施变频调速的转油站外输单耗比无变频转油站单耗低40％，节电效果较好。

4.4推广应用加热炉技术

为了提高加热炉效果，可以通过观察火焰的颜色,人为地控制加热炉通风量和进气量,加热炉效率由78?2%可提高到80%左右。但是这种做法的机动性较差,调整准确性不易控制,缺少单台加热炉燃料量的计量仪表以及加热炉烟温的监控仪表。因此，建议引进应用了自动监控系统。根据自动监控系统的应用效果来看,效率可提高3到5个百分点。

5结语

5.1扩大优化简化工艺流程、不断完善集输简化工艺配套技术。

5.2推广应用常温输送技术，继续研究更加合理有效的常温输送方式和方法。

5.3推广应用离心泵变频器，有效提高机泵系统效率。

5.4加强高效化学药剂的研制及筛选工作。