朱榮杰 曹武(大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠)
油井摻水流量控制器及應(yīng)用效果
朱榮杰 曹武(大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠)
從油井摻水流量控制器的原理入手,結(jié)合礦場應(yīng)用,分析了其在摻水流量控制、機采井免清蠟技術(shù)不同用途情況下,保障油井正常生產(chǎn)和實現(xiàn)機采井免清蠟過程中起到的作用和見到的效果。摻水流量控制器的應(yīng)用提高了泵效和系統(tǒng)效率,達到了節(jié)能的效果。摻水流量控制器可進一步改進,實現(xiàn)摻水量的無級調(diào)整,進一步提高工作效率。
油井摻水 流量控制器 原理 應(yīng)有效果
油井摻水的主要目的是油井采出液的安全集輸。近年來,為了節(jié)能,實施了停摻和季節(jié)性停摻作業(yè),其中季節(jié)性停摻實施的數(shù)量最多。在冬季,這些井往往恢復(fù)摻水,摻水溫度控制在35~38℃。在實際工作過程中,在來水溫度一定的條件下,摻水量主要依靠計量間閥組的開合程度來控制。但水量的控制缺乏依據(jù),主要由現(xiàn)場工人依靠經(jīng)驗來決定,并且開合程度經(jīng)常發(fā)生變化,因而摻水量控制需要經(jīng)常調(diào)整,且工作量較大。近年來,隨著機采井免清蠟技術(shù)的應(yīng)用,摻水量的控制得到了有效的解決。
ZJDP6.4-50型自解堵免拆裝式流量控制器如圖1所示。
流量控制主要由流量控制器中的水嘴實現(xiàn),控制的另外一個功能是當發(fā)生水嘴堵時,上提可活動水嘴座部分,捅針插入水嘴孔中,將堵塞物排除,水嘴座外淤積的雜物也被沖出,實現(xiàn)不拆卸水嘴解堵和正常沖洗管線的目的?;顒硬糠挚繉S霉ぞ呱咸?,解堵或沖洗完畢后靠彈簧自動歸位,恢復(fù)正??刂茽顟B(tài)。進行流量調(diào)整時,可人工更換水嘴。
為了確定不同壓差和水嘴直徑的流量關(guān)系,在大慶采油工程研究院分層開采實驗室進行了實驗,采用細分開采綜合模擬實驗系統(tǒng)地面設(shè)備,嘴前壓力設(shè)為1.8~2.2 MPa,嘴后壓力由1.6 MPa每隔0.2 MPa逐步下調(diào)。共使用12種水嘴進行實驗,根據(jù)實驗結(jié)果繪制了不同直徑水嘴壓差與流量關(guān)系圖(圖2),給出了現(xiàn)場常用的水嘴速查表(表1)。
根據(jù)上述實驗結(jié)果,可根據(jù)計量間摻水來水壓力,以及不同壓差、水嘴直徑和流量的關(guān)系進行摻水量的精確控制。
油井摻水流量控制器主要有兩方面的用途:一是用于油井摻水的流量控制;二是用于機采井免清蠟技術(shù)的加藥量控制??刂圃韮烧呦嗤煌氖乔罢叩膿剿糜谥苯舆M入油井井口的回油管線,后者通過井口閥組的控制加入油井的油、套管環(huán)形空間。
表1 不同直徑水嘴流量與壓差關(guān)系速查表
通過現(xiàn)場640余井次的應(yīng)用,達到了如下效果:
1)實現(xiàn)了流量的有效控制,大幅度降低了摻水量。通常情況下,保持集輸溫度在較小的波動范圍,油層產(chǎn)出液量越高,地面集摻水量降低。在保證集輸溫度得到有效控制在35~38℃時,使單井日摻水量控制在4~6 m3/d,與不進行摻水量控制對比,節(jié)約摻水量50%左右。
2)減少了中轉(zhuǎn)站的自耗氣,大量地節(jié)約了電能。由于摻水量降低,使中轉(zhuǎn)站見到了明顯的節(jié)能效果,主要表現(xiàn)為自耗氣下降、集輸耗電下降。與摻水控制之前對比,由于摻水量下降,使站內(nèi)自耗氣下降30%以上,特別是冬季運行對比,自耗氣下降幅度可以達到50%以上;通常情況下,站內(nèi)摻水泵需要開2臺,進行摻水控制后,摻水泵只需開1臺,可實現(xiàn)日節(jié)電670kWh。
流量控制器在免清蠟油井藥量控制上的應(yīng)用見到以下兩方面效果:
1)實現(xiàn)了穩(wěn)定、連續(xù)加入免清蠟藥劑,保證了機采井免清蠟技術(shù)的有效運行。免清蠟機采井的加藥量只與單井產(chǎn)油量有關(guān),與產(chǎn)液量無關(guān),要求加藥后采出油中的藥劑濃度在150~200 mg/L。為了滿足這一特殊需求,根據(jù)單井采油量控制加入藥劑(濃度為500 mg/L)的流量,應(yīng)用摻水流量控制器使單井加藥量嚴格控制在3~5 m3/d,同時保證了油井集輸?shù)恼_\行。
2)加入免清蠟藥劑后,改善了流體的流動性能,降低了流體進入抽油泵的阻力,提高了泵效和系統(tǒng)效率。通過8口井措施加藥前后的系統(tǒng)效率對比試驗,在抽汲參數(shù)不變的條件下,扣除加入藥劑量,實現(xiàn)了單井增液6%,系統(tǒng)效率提高了12%。在保證加藥前后產(chǎn)液量不變的前提下,實現(xiàn)了單井日節(jié)電7.2%的效果。
1)通過合理的摻水量控制,在保證集輸溫度的前提下,降低摻水量50%,站內(nèi)自耗氣下降30%以上,站內(nèi)節(jié)電670 kWh。
2)摻水流量控制器應(yīng)用于機采井免清蠟技術(shù),有效控制了單井加藥量,使采出液中的藥劑濃度保持在合理的范圍內(nèi)。
3)摻水流量控制器應(yīng)用于免清蠟機采井,提高了泵效和系統(tǒng)效率,收到了節(jié)能的效果。
4)目前應(yīng)用的摻水流量控制器在流量調(diào)整時需人工更換水嘴,因此,摻水流量控制器仍可進一步改進,實現(xiàn)摻水量的無級調(diào)整,進一步提高工作效率。
10.3969/j.issn.2095-1493.2011.10.012
朱榮杰,2005年畢業(yè)于中國石油大學(xué),高級工程師,從事機械采油管理工作,E-mail:zhurongjiea@petrochina.com.cn,地址:大慶市薩爾圖區(qū)中七路114號,163001。
2011-08-21)