張偉哲(大慶油田第一采油廠(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

樹(shù)(環(huán))狀流程井自2010年在采油某廠(chǎng)推廣應(yīng)用以來(lái)，通過(guò)老區(qū)改造及產(chǎn)能工程建設(shè)，共建樹(shù)(環(huán))狀流程424 組，轄井1540口。通過(guò)分析在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷摸索，反復(fù)試驗(yàn)，完善了樹(shù)(環(huán))狀流程集油工藝。

1 采油某廠(chǎng)樹(shù)(環(huán))狀集油工藝現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

為了節(jié)省地面建設(shè)工程投資，規(guī)劃在地面建設(shè)中大力推廣樹(shù)(環(huán))狀集油工藝的應(yīng)用，并隨著產(chǎn)能、老區(qū)改造、基建節(jié)余項(xiàng)目建設(shè)的推進(jìn)，逐漸擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

樹(shù)(環(huán))狀集油工藝設(shè)計(jì)參數(shù)與常規(guī)雙管集油工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)相比有一定的調(diào)整，主要有：?jiǎn)尉畞?lái)液入轉(zhuǎn)油站的溫度由高于凝固點(diǎn)3～5℃進(jìn)站變?yōu)槟厅c(diǎn)進(jìn)站(即降低摻水溫度，節(jié)能降耗)；井口最大回壓由1.0MPa 調(diào)整為1.5MPa；單井摻水量由0.8m3/h 調(diào)整為0.3m3/h。

樹(shù)狀(環(huán)狀)流程示意圖如圖1、圖2 所示。

圖1 樹(shù)狀集油管網(wǎng)示意圖

圖2 環(huán)狀集油管網(wǎng)示意圖

樹(shù)狀(環(huán))流程通過(guò)近幾年實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，逐步暴露出了一些問(wèn)題，主要問(wèn)題有：

(1)部分單井回壓升高、管線(xiàn)沖洗頻繁。樹(shù)(環(huán))狀流程井沖洗干線(xiàn)周期一般在10～15 天，小隊(duì)人員需不定期沖洗干線(xiàn)化蠟來(lái)降低回壓。

(2)管理難度增大。從注聚以來(lái)，產(chǎn)液粘度增大，熱洗管線(xiàn)很難沖掉管道內(nèi)部大量的含聚合物的雜質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間積累后造成管線(xiàn)管徑變細(xì)，導(dǎo)致在冬季實(shí)際生產(chǎn)中，掛接井?dāng)?shù)多的樹(shù)狀流程井存在分流，使有些井摻水進(jìn)不去，造成凍堵，小隊(duì)管井人員無(wú)法迅速處理開(kāi)凍井管線(xiàn)，處理難度增大，造成單井停產(chǎn)，影響產(chǎn)量。

2013年某廠(chǎng)注高濃度聚合物及三元復(fù)合驅(qū)油，產(chǎn)液量增加，高濃度聚合物使產(chǎn)液粘度進(jìn)一步增加，導(dǎo)致回壓提升，影響產(chǎn)量。為了解決這一問(wèn)題，保障油田生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行，集中采取了一些整改措施。

2 采油某廠(chǎng)樹(shù)(環(huán))狀流程井改造效果分析

針對(duì)目前樹(shù)狀、環(huán)狀流程井帶來(lái)的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行逐步改造，拆分樹(shù)狀、環(huán)狀流程井，具體以某油礦所轄驅(qū)塊為例：

2010年某區(qū)塊產(chǎn)能建設(shè)中某礦聚中某09 轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)、中某09 轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)、中某05 轉(zhuǎn)油站系統(tǒng)共新建油井359口，為節(jié)省地面建設(shè)投資，部分油井采用了樹(shù)(環(huán))狀集油流程。

其中樹(shù)狀和環(huán)狀流程井共253口，分屬79個(gè)樹(shù)或環(huán)。目前共有16個(gè)樹(shù)或環(huán)的60口井因回壓升高需要定期沖洗管線(xiàn)，占已投產(chǎn)樹(shù)或環(huán)總數(shù)的20.25%，占井?dāng)?shù)的23.71%。沖洗管線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)是回壓達(dá)到1.5MPa。沖洗方式為聚中某09 站外系統(tǒng)因無(wú)固定熱洗工藝，采用熱洗車(chē)沖洗，中某05 站外系統(tǒng)采用固定熱洗流程的熱洗水進(jìn)集油管線(xiàn)沖洗。

2.1 選取高回壓井6口，對(duì)其定期沖洗，觀察回壓的變化

由觀察結(jié)果可知，在一個(gè)沖洗周期內(nèi)，6口單井回壓均先逐步升高，沖洗后立即降低。可以推斷單井管線(xiàn)隨著生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，集油管道內(nèi)結(jié)蠟越來(lái)越多，從而使堵塞越來(lái)越嚴(yán)重。當(dāng)熱洗水沖開(kāi)堵塞處后，管線(xiàn)暢通，且摩阻降低，單井回壓恢復(fù)正常。因只從樹(shù)狀流程的端點(diǎn)井開(kāi)始，只沖洗干線(xiàn)，不沖洗單井支線(xiàn)，就可以使回壓恢復(fù)到正常，因此判斷干支線(xiàn)連接處堵塞的可能性更大。

2.2 選取回壓異常井10口，監(jiān)測(cè)沖洗前后10口單井產(chǎn)液量的變化

管線(xiàn)沖洗后單井回壓最高下降了0.75 MPa，最低下降了0.43MPa，平均下降了0.62MPa，10口單井沖洗前后產(chǎn)液量平均上升25.8%。因此沖洗管線(xiàn)可以使單井管線(xiàn)內(nèi)的蠟及雜質(zhì)去除從而使堵塞的管線(xiàn)暢通，集油管徑從小變大，管線(xiàn)摩阻由大變小，回壓逐漸下降，產(chǎn)液量上升。10口井沖洗后累計(jì)產(chǎn)液量增加363t/d。

2.3 選取3組樹(shù)狀流程井進(jìn)行單井分開(kāi)計(jì)量

試驗(yàn)結(jié)果得出，單井分開(kāi)計(jì)量，降低井口回壓可核增日產(chǎn)液16%～22%，日產(chǎn)油3.3t～4.8t。

3 認(rèn)識(shí)和建議

3.1 目前的集輸工藝可以滿(mǎn)足生產(chǎn)需要

聚中某09 轉(zhuǎn)油站、中某09 轉(zhuǎn)油站、中某05轉(zhuǎn)油站站外系統(tǒng)的樹(shù)(環(huán))狀流程井回壓異常的主要原因是管線(xiàn)結(jié)蠟從而使管線(xiàn)堵塞，管徑變細(xì)，管線(xiàn)摩阻增大。因改變了技術(shù)參數(shù)，樹(shù)(環(huán))狀工藝較常規(guī)雙管流程集油工藝溫度低，凝固點(diǎn)附近管線(xiàn)更易結(jié)蠟，因此摩阻增加，回壓上升，與常規(guī)雙管流程計(jì)量間相比，平均回壓要小34.5%。

3.2 樹(shù)狀和環(huán)狀集油流程不是井口回壓高的主要原因

采油某礦已投產(chǎn)的79 組樹(shù)狀、環(huán)狀流程井中，只有16 組涉及單井60口因回壓超過(guò)1.5MPa 需要定期沖洗管線(xiàn)，占已投產(chǎn)總數(shù)的20.25%，79.75%的樹(shù)狀、環(huán)狀流程井回壓正常。

3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)的改變是樹(shù)(環(huán))狀工藝井口回壓略高的原因之一

常規(guī)雙管集油流程設(shè)計(jì)進(jìn)站溫度高于凝固點(diǎn)3～5℃，現(xiàn)在樹(shù)(環(huán))集油流程以凝固點(diǎn)進(jìn)站；井口最大回壓由1.0MPa 調(diào)整為1.5MPa；設(shè)計(jì)管徑、摻水量、摻水溫度等都有所下降。設(shè)計(jì)參數(shù)的變化使集油管道摩阻比常規(guī)的雙管集油流程要大，井口回壓變高。

3.4 回壓高影響單井產(chǎn)液量

回壓異常的樹(shù)(環(huán))狀單井沖洗后回壓明顯下降，產(chǎn)液量較沖洗前平均提高了25.8%；老井由雙管流程改為樹(shù)狀流程后，回壓基本都會(huì)上升，產(chǎn)液量平均下降28.2%。

3.5 加強(qiáng)生產(chǎn)管理可降低井口回壓

改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)后，集油溫度降低。因此管線(xiàn)結(jié)蠟比以前嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致單井回壓升高。因此應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)管理，提高轉(zhuǎn)油站出站的摻水溫度，使單井進(jìn)間溫度提高2-3℃，從而改善管線(xiàn)結(jié)蠟堵塞現(xiàn)狀，降低井口回壓。

3.6 尋找管線(xiàn)堵塞點(diǎn)，尤為重要

由于存在局部摩阻，可對(duì)管線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔，尋找管線(xiàn)堵塞點(diǎn)；并確認(rèn)管線(xiàn)結(jié)蠟情況。

3.7 加強(qiáng)管線(xiàn)沖洗，可提高產(chǎn)液量

沖洗管線(xiàn)對(duì)降低單井回壓，提高產(chǎn)液量有顯著作用，所以在今后的日常管理中，定期沖洗單井管線(xiàn)可以列為正常的生產(chǎn)管理措施。

3.8 優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，可將降低樹(shù)(環(huán))集油流程單井回壓高

樹(shù)(環(huán))狀集油工藝目前是相對(duì)成熟的集油工藝，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)不適應(yīng)的情況，應(yīng)將這種情況反映給設(shè)計(jì)者或管理人員，針對(duì)回壓高的單井應(yīng)考慮凝固點(diǎn)附近原油流變性的變化及結(jié)蠟情況。對(duì)單井管線(xiàn)的管徑及來(lái)液的進(jìn)站溫度等參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化。

3.9 完善單井計(jì)量工藝，可以準(zhǔn)確計(jì)量單井液量

認(rèn)真分析研究現(xiàn)有單井計(jì)量手段存在的問(wèn)題，完善該計(jì)量工藝。目前為了更準(zhǔn)確計(jì)量樹(shù)狀和環(huán)狀流程單井液量，可以按照模擬井口回壓的工況點(diǎn)對(duì)總產(chǎn)液量進(jìn)行劈分。