馬海濤（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

摻水集油與機采系統(tǒng)能耗影響規(guī)律分析

馬海濤（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

集油系統(tǒng)能耗包括集油系統(tǒng)水力功率與熱力功率，機采系統(tǒng)能耗即為電動機的輸入功率。隨著地面系統(tǒng)降溫集輸不斷深入，抽油機工況必定受到影響。通過分析集油參數(shù)對油井油壓、抽油機耗電量的影響規(guī)律，綜合評價集油與機采系統(tǒng)能耗，確定經(jīng)濟運行參數(shù)，指導集輸系統(tǒng)及機采系統(tǒng)優(yōu)化運行。

油田地面工程摻水集油油壓運行參數(shù)能耗規(guī)律

隨著地面系統(tǒng)節(jié)能挖潛的不斷深入，降溫集輸作為重要的節(jié)能措施已在油田全面推廣。隨著地面參數(shù)的變化，抽油機能耗必定受到影響。有必要以集油和機采系統(tǒng)總能耗最低為目標，開展油壓隨摻水溫度摻水量變化規(guī)律、耗氣耗電隨油壓變化規(guī)律研究，綜合評價地面系統(tǒng)能耗，確定經(jīng)濟運行參數(shù)，指導降溫集輸。

1　集油系統(tǒng)運行參數(shù)對集油環(huán)摻水壓力與油井油壓的影響規(guī)律

集油環(huán)摻水壓力為集油管網(wǎng)的沿程損失與環(huán)的回液壓力之和，各油井油壓為環(huán)的回液壓力與該井口到閥組間集油管線的沿程水頭損失之和。當摻水量一定時，油井油壓隨摻水溫度的增加而降低；當摻水溫度一定時，油井油壓隨摻水量的變化曲線存在駐點，即當摻水量較低時，油井油壓隨摻水量的增加而降低，當摻水量增加到一定程度后，油井油壓隨摻水量的增加而增加。

分析原因，沿程水頭損失主要受阻力系數(shù)和混合液流速兩個參數(shù)影響。當摻水量較低時，溫度較低，液黏度影響顯著，油井油壓大；隨著摻水量的逐漸增加，溫度上升，黏度下降顯著，從而降低了沿程水頭損失，油壓隨摻水量的增加而降低；當摻水量高到一定程度時，黏度影響不顯著，流速影響顯著，油井油壓隨摻水量的增加而增加。

2　確定合理運行參數(shù)

集油系統(tǒng)能耗包括加熱爐摻水耗氣和摻水泵耗電，機采系統(tǒng)能耗即為電動機耗電。以外圍油田某集油環(huán)（表1）開展現(xiàn)場試驗，確定合理運行參數(shù)。

表1　試驗集油環(huán)基本情況

2.1耗電量、耗氣量隨井口油壓變化規(guī)律

以單井平均摻水量1m3/h為例，當摻水溫度從70℃降到50℃，首端井油壓由0.6MPa上升到1.04MPa時，抽油機耗電量為214～222kWh/d，上升幅度不大；集油環(huán)耗氣量為426～255m3/d，下降幅度較大。

單井摻水量在0.5～1.5m3/h之間，摻水溫度在50～70℃之內(nèi)，耗電量隨著摻水溫度降低而升高，隨著摻水量降低而降低，變化范圍497～548kWh/d；耗氣量隨著摻水溫度和摻水量降低而降低，變化范圍627～125m3/d。

通過測算，集輸和機采總能耗中，集輸耗電占0.32%，機采耗電占20.95%，集輸耗氣占78.73%；由于熱能占主導地位，壓降滿足生產(chǎn)條件下，熱能最低時，總能耗最低，費用最低。

2.2調(diào)整優(yōu)化系統(tǒng)運行參數(shù)

以集油系統(tǒng)與機采系統(tǒng)總能耗最低為目標，滿足回油壓力進站不低于0.2MPa，回油溫度不低于原油凝固點，得出此集油環(huán)最經(jīng)濟運行參數(shù)：摻水溫度為61℃，集油環(huán)摻水量為1.5m3/h。優(yōu)化運行后，摻水溫度下降5℃，摻水量下降1m3/h。首端井3結(jié)語

油壓由0.71MPa上升至0.73MPa，中間井由0.60MPa上升至 0.69MPa，末端井由0.58MPa上升至0.63MPa。耗氣量由317m3/d下降至172m3/d，下降145m3/d，耗電量下降1kWh/d。

綜合考慮集油系統(tǒng)與機采系統(tǒng)能耗，形成了集油系統(tǒng)運行參數(shù)的優(yōu)選方法，對于降低集油與機采系統(tǒng)能耗，提高集油與機采系統(tǒng)的綜合經(jīng)濟效益具有指導意義。各摻水集油環(huán)推廣以后，可達到節(jié)能降耗的目的。

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.004

2014-12-19）

馬海濤，工程師，1999年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學，從事地面工程管理工作，E-mail：mahaitao@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責任公司中第八采油廠規(guī)劃設(shè)計研究所，163712。