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        集油環(huán)節(jié)能降耗效果分析

        2014-04-10 11:37:32程江大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠
        石油石化節(jié)能 2014年6期
        關(guān)鍵詞:井液混輸集油

        程江(大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠)

        6#計(jì)量間1#集油環(huán)共集輸4口油井的產(chǎn)液,環(huán)長1380m。投產(chǎn)后4口油井的產(chǎn)液量較高,按設(shè)計(jì)流程運(yùn)行,1#環(huán)摻水壓力始終與總摻水壓力接近,如果強(qiáng)行啟抽該4口井,單環(huán)摻水壓力會(huì)迅速上升,回油溫度下降,一旦總摻水溫度下降到65℃,則1#環(huán)無法繼續(xù)摻水。試啟抽2次后都須停井沖環(huán)處理,兩次處理后該環(huán)的重點(diǎn)高產(chǎn)井一直無法正常啟抽,嚴(yán)重影響產(chǎn)量。

        1 能耗主要影響因素分析

        1.1 熱能損耗影響因素

        提高中轉(zhuǎn)站熱水出口溫度會(huì)增加管路的散熱量,同時(shí)也會(huì)改變?cè)偷臒嵛镄?,降低摩擦熱損失,起到一定的節(jié)能作用,但過度提高中轉(zhuǎn)站熱水出口溫度只會(huì)使沿線溫降加劇而管道末端油溫提高不明顯;因此在保證安全生產(chǎn)的前提下,采用最低能耗輸送,節(jié)能效果顯著。

        對(duì)于新投產(chǎn)的管道,并不是結(jié)蠟厚度越大越好,當(dāng)蠟層厚度超過一定值時(shí),動(dòng)力能耗增加占主導(dǎo),管道總的綜合能耗呈上升趨勢,因此要根據(jù)管道的實(shí)際輸量和不同的季節(jié)進(jìn)行清蠟,使管道保持合理的蠟層厚度,這樣可以有效降低管道能耗[1]。

        隨著季節(jié)的變化,管道埋深處的自然地溫將發(fā)生變化,使管線的總散熱量也發(fā)生變化,最終導(dǎo)致管輸能耗發(fā)生變化[2]。

        1.2 現(xiàn)場因素

        設(shè)計(jì)流程如圖1,即從A—B依次經(jīng)過井1、井2、井3、井4。井1產(chǎn)量最高,超過1#環(huán)總產(chǎn)量的一半以上,它的井液在環(huán)內(nèi)的行程也最長,所以沿程能量消耗巨大,且在環(huán)的始端不遠(yuǎn)處即遇到大量溫度低的井液,三種介質(zhì)混合后溫度下降幅度大。混合介質(zhì)在低溫時(shí)黏度高、阻力大、流速慢。延長井液在環(huán)中的運(yùn)輸時(shí)間,又進(jìn)一步促使混合介質(zhì)在環(huán)中存在的時(shí)間,從而降低了混合介質(zhì)的溫度,增加了黏度,進(jìn)一步增大了阻力。

        圖1 6#集油間1#集油環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖

        2 現(xiàn)場試驗(yàn)

        2.1 環(huán)路熱力試驗(yàn)

        在基本不改變摻水溫度的條件下測試不同摻水量時(shí)的回油溫度、回油壓力,并采集各種工況下的流型。試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)溫度急劇下降,從46℃下降到35℃,此時(shí),為保證生產(chǎn)安全運(yùn)行,應(yīng)加大摻水量。考慮到室外溫度對(duì)安全混輸溫度的影響,決定停止試驗(yàn)。

        2.2 倒換摻水流程試驗(yàn)

        將集油環(huán)流程由A—B改為由B—A,流程倒換后,摻水壓力穩(wěn)定在1.4MPa,摻水量1.5m3/h,回油溫度穩(wěn)定在45℃,4口井全部平穩(wěn)運(yùn)行,沒有因?yàn)榛赜蜏囟认陆刀l(fā)生凝環(huán)事件。

        2.3 安全混輸溫度界限研究

        6個(gè)月后再次進(jìn)行試驗(yàn),在室外環(huán)境溫度降低的情況下,研究安全混輸溫度界限是否變化,結(jié)果溫度從45.5℃突然降到42.2℃。

        在不改變摻水量的前提下,降低摻水溫度,找到安全混輸溫度界限。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn),當(dāng)摻水溫度為64.0℃,摻水量降到2.2m3/h,回油溫度為42℃;當(dāng)摻水溫度為62℃,摻水量降到2.2m3/h,回油溫度為42.8℃;當(dāng)摻水溫度為60℃,摻水量降到1.5m3/h,回油溫度為41.5℃。在測試過程中,為保證生產(chǎn)安全運(yùn)行,都加大了摻水量。

        測試中轉(zhuǎn)站的摻水壓力、摻水溫度、回轉(zhuǎn)油站原油的溫度和壓力,作為熱力、水力計(jì)算方法研究的基本數(shù)據(jù)??刂朴?jì)量間的回油溫度在42.0±0.2℃之間,反復(fù)試驗(yàn),環(huán)路和計(jì)量間的其他環(huán)路均能夠安全運(yùn)行。因此,在最低含水率超過85%的條件下,安全混輸溫度界限定為42.0℃是可行的[3]。

        表1 改進(jìn)前后效果對(duì)比

        3 經(jīng)濟(jì)效益分析

        改進(jìn)后1#環(huán)能夠平穩(wěn)運(yùn)行,不會(huì)因?yàn)閾剿疁囟鹊南陆刀l(fā)生凝環(huán)事件,從而避免由于凝環(huán)停井引起的產(chǎn)量損失,年累計(jì)減少產(chǎn)量損失2920t。

        改進(jìn)后4口井全部正常運(yùn)行,其中32#平臺(tái)液面到井口,由于環(huán)的原因一直未能調(diào)參,改進(jìn)后完成調(diào)參任務(wù),液面得到降低,不用再依靠停井控制產(chǎn)液量來保證環(huán)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),年累計(jì)增產(chǎn)2920t。

        改進(jìn)后對(duì)摻水溫度和摻水量要求降低,減少了對(duì)能量的需求。其中摻水量從2.3m3/h下降到1.5m3/h,總摻水溫度從要求的70℃以上下降到65℃以上,日節(jié)約熱水20m3。改進(jìn)前環(huán)內(nèi)壓力達(dá)到1.6MPa,井液從油管內(nèi)通過單流閥到環(huán)內(nèi)需克服1.6MPa的壓強(qiáng),而改進(jìn)后只需1.4MPa,年累計(jì)節(jié)電38000kWh。

        [1]毛前軍,劉曉燕,趙波.環(huán)狀油氣集輸埋地管道溫降計(jì)算方法研究[C].2007年中國工程熱物理年會(huì),2007.

        [2]劉曉燕,毛前軍,劉立君,等.油氣水三相流埋地管道溫降的影響因素研究[J],工程熱物理學(xué)報(bào),2009(8):1343-1346.

        [3]劉曉燕,劉立君,毛前軍.摻水環(huán)狀油氣集輸流程溫度界限測試[C].2007年中國工程熱物理年會(huì),2007.

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