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        應(yīng)用油氣集輸工藝技術(shù)提升節(jié)能降耗水平

        2015-04-04 15:23:43武玉雙李淵李武平衛(wèi)青松竇勤光華北油田公司第五采油廠西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院
        石油石化節(jié)能 2015年4期
        關(guān)鍵詞:集油集輸常溫

        武玉雙李淵李武平衛(wèi)青松竇勤光(.華北油田公司第五采油廠;.西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院)

        應(yīng)用油氣集輸工藝技術(shù)提升節(jié)能降耗水平

        武玉雙1李淵1李武平2衛(wèi)青松1竇勤光1
        (1.華北油田公司第五采油廠;2.西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院)

        華北油田采油五廠的油藏具有“三高”特點,油氣集輸工藝多采用三管伴熱方式集油,耗能高、管理難度大。針對現(xiàn)場實際情況,分別從集油工藝、地?zé)豳Y源利用及發(fā)電余熱回收等方面出發(fā),采用了常溫集輸、雙管摻水、高溫地?zé)峋拈_發(fā)利用和發(fā)電余熱回收等油氣集輸技術(shù),全面實施節(jié)能降耗措施,取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。截至2014年底,累計節(jié)約燃油達(dá)8500 t。

        三高油藏 油氣集輸 集油工藝 地?zé)衢_發(fā) 余熱回收 節(jié)能降耗

        華北油田第五采油廠位于冀中南部地區(qū),油田分布在河北省的3個地區(qū)、8個縣市,具有點多、線長、面廣的特點。開采的油藏具有“三高”特點,即原油黏度高、含蠟高、凝固點高,原油物性差,屬中高黏度油藏。全廠共有579口油井、251口水井和85.37 km輸油管線和93.4 km輸氣管網(wǎng)。油井地面集輸工藝多為三管伴熱集油模式,油田生產(chǎn)中耗能高、管理難度大。

        自2011年以來,針對不同的油田和區(qū)塊、不同的油品物性及現(xiàn)場實際情況,分別從集油工藝、地?zé)豳Y源利用及發(fā)電余熱回收等方面出發(fā),全面實施節(jié)能降耗措施,取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,4年累計節(jié)約燃油達(dá)8500 t。

        1 雙管摻水集油工藝

        深南油田共包括澤70、澤10和深南3個斷塊油田,有油井110口,開井81口。原油經(jīng)8座計量站計量后集中在深一聯(lián)合站處理。深一聯(lián)的日處理液量1235 t,日處理油量495 t,水量740 t。

        油田生產(chǎn)的主要特點:

        1)原油物性較差,黏度高,屬稠油油藏。

        2)該地區(qū)地表水較淺(僅為80 cm),易對管線造成腐蝕。

        3)單井集油方式全部采用三管伴熱集油工藝。

        4)站內(nèi)脫水采用電脫水處理工藝。

        生產(chǎn)中存在的主要問題:

        1)管線自投產(chǎn)以來腐蝕比較嚴(yán)重,穿孔現(xiàn)象頻繁發(fā)生,嚴(yán)重影響了深南油田的正常生產(chǎn)。

        2)單井集油管線采用常規(guī)的三管伴熱保溫方式,散熱較大,而且因為深南油田地表水較淺,熱水管線的大部分熱量被地表水吸收,熱能損失大。單井的熱能損耗達(dá)1.9×105kJ/h,深一聯(lián)每年的燃油量高達(dá)3650 t。

        3)隨著油田的滾動開發(fā),油井含水越來越高,礦化度高達(dá)14 000~15 000 mg/L,造成的腐蝕愈加嚴(yán)重,腐蝕速度為0.105 3~0.148 9 mm/a,每年造成高達(dá)50萬元的損失。

        為解決能耗高、腐蝕嚴(yán)重的問題,在對深南油田原油物性和生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析論證的基礎(chǔ)上,對深南油田的地面集輸工藝進(jìn)行了簡化優(yōu)化。

        1)單管常溫輸送工藝:對含水在85%以上油品物性較好的油井,充分利用原來的三管伴熱管線,根據(jù)季節(jié)的不同,適時采用單管常溫輸送工藝進(jìn)行生產(chǎn),達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

        2)雙管摻水集油工藝:對于含水較低,油品物性較差,黏度大、凝固點高的油井采用雙管摻水集油工藝,降低井口回壓,降低能耗。

        3)充分利用污水余熱,將其加熱后摻入單井產(chǎn)出液,提高進(jìn)站溫度。

        4)由于污水中含有的大量破乳劑沒有完全發(fā)揮作用,通過將污水摻入油井產(chǎn)出液,可以充分發(fā)揮破乳劑的破乳效果,降低加藥量,節(jié)約生產(chǎn)成本。

        5)單井量油采取示功圖量油。

        6)采用耐腐蝕的復(fù)合塑鋼管線,可以避免因為管線腐蝕穿孔造成的管線更換費用。

        7)采用高效保溫的新型復(fù)合塑鋼材料,保溫效果比鋼管線好。

        8)用污水代替清水給油井產(chǎn)液提高溫度,降低了清水的使用量,節(jié)能的同時又減少了投資。

        通過前期方案論證、室內(nèi)實驗,深南油田實施雙管摻水集油工藝改造,大大提高了熱能利用效率。截至2014年12月底,深南油田8座計量間110口油井上實施了雙管摻水集油工藝;并根據(jù)季節(jié)變化調(diào)整摻水量、摻水溫度等運行參數(shù),做到低能耗運行。4年累計節(jié)約燃油4000 t。

        2 單管摻水集油新工藝

        在稠油油藏成功實施雙管摻水集油工藝的基礎(chǔ)上,針對中質(zhì)油品,逐步摒棄原來的三管伴熱集油工藝,使用單管摻水集油新工藝,充分利用分離出來的污水余熱為油井提供熱量,帶動全油田的單井產(chǎn)液回站。這種工藝可以靈活調(diào)整摻水量,冬季可根據(jù)生產(chǎn)情況適時摻水,夏季可以停止摻水,直接將油井產(chǎn)出液送回站內(nèi)處理,以保證油田的安全正常生產(chǎn)。目前有68口油井采用新工藝,不僅節(jié)約了大量的建設(shè)成本,而且提高了熱能利用率。3年節(jié)約燃油800 t。

        3 常溫輸送工藝

        為實現(xiàn)油田公司提出的“低成本開發(fā)”戰(zhàn)略目標(biāo),從每一個節(jié)能環(huán)節(jié)做起,減少能源的損耗。在單井集油工藝上,結(jié)合季節(jié)變化,分析不同區(qū)塊不同單井的原油物性,針對不同的油井,對于凝固點較低、油品物性較好的中質(zhì)原油,分別采用單管通球、常溫輸送和季節(jié)性常溫輸送的集油工藝。根據(jù)油井的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù),每年5月份全廠的部分單井停運伴熱水,實施季節(jié)性常溫輸送,至9月份地溫最高時全廠實施常溫輸送的單井達(dá)160余口。通過實施常溫輸送技術(shù),降低了燃料油的用量。4年累計節(jié)約原油1000 t。

        4 充分利用地?zé)豳Y源

        華北油田地處華北平原腹地,地下有豐富的地?zé)豳Y源,而采油五廠部分老井由于開發(fā)時間較長,目前含水已達(dá)99%,產(chǎn)油量較低,但產(chǎn)出液的溫度較高,比如晉古2-4、澤43-7等井井口溫度高達(dá)110℃。合理利用產(chǎn)出液的高溫余熱,將晉古2-4的油井產(chǎn)出液首先為外輸原油換熱,再與其他區(qū)塊的來液混合脫水,不僅提高了來液進(jìn)站的溫度,節(jié)約了燃料油的用量,而且通過換熱,降低了高溫地?zé)崴畬芫€的腐蝕結(jié)垢;而澤43-7井的來液則是通過為站內(nèi)生產(chǎn)及生活換熱后與其他單井一起進(jìn)三相分離器脫水,節(jié)約了脫水換熱器的建設(shè)成本,也保證了脫水工作的順利進(jìn)行。

        通過對地?zé)崴亩嗉壚?,使地?zé)崴疅崮艹浞轴尫牛玫責(zé)釋崿F(xiàn)對單井伴熱和油水分離的升溫,利用地?zé)豳Y源替代燃油熱能。3年累計節(jié)約燃油1500 t。

        5 充分回收發(fā)電站的余熱

        采油五廠在有伴生氣的區(qū)塊實施天然氣發(fā)電工程,為油田內(nèi)部供電。目前共有天然氣發(fā)電機21臺,均安裝了發(fā)電機余熱和煙道余熱回收裝置,在充分利用油田伴生氣的同時,每臺發(fā)電機回收的高溫余熱高達(dá)4600 kW/h。該工程實現(xiàn)了油田伴生氣的有效利用,為單井伴熱和三相分離器升溫及生活用熱節(jié)約了大量熱能。3年累計節(jié)約燃油1200 t。

        6 結(jié)束語

        通過綜合應(yīng)用油氣集輸工藝技術(shù),不僅解決了因腐蝕穿孔影響生產(chǎn)的問題,而且通過合理利用集油工藝,實現(xiàn)了節(jié)能降耗,保證了油田的安全生產(chǎn),解決了制約油田發(fā)展的瓶頸問題。對管線腐蝕比較嚴(yán)重的油田,建議在原油集輸管材選擇方面應(yīng)首選耐腐蝕的復(fù)合管。

        10.3969/j.issn.2095-1493.2015.004.013

        2014-12-24)

        武玉雙,高級工程師,1992年畢業(yè)于西南石油學(xué)院(油氣儲運專業(yè)),從事油氣集輸管理和地面建設(shè)工作,E-mail:cy5_wys@petrochina.com.cn,地址:河北省辛集市采油五廠工程技術(shù)研究所,052360。

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