塔河油田稠油集输系统评价与优化技术研究

为降低塔河油田的稠油集输系统运行费用和操作成本,开展了塔河油田稠油集输技术优化研究,以促进塔河油田高效经济开发.对塔河一号联站外集输管网进行了评价,评价结果表明,站外管线的管输效率普遍较高,在85%以上,有些管线管输效率偏低是因为流量偏低,温降较大;影响站外能耗的主要因素是管线的热力损失.稠油集输可以采取的方式包括加热、掺水和掺稀油,这三种方式中,输送的能耗由小到大的顺序依次为掺水、掺稀油、加热.     

油田集输管网仿真评价及优化研究

喇嘛甸油田进入特高含水期后,集输系统管网的效率普遍降低,能耗升高.为降低集输系统管网运行能耗,通过对集输系统管网结构的分析,建立了管网的矩阵模型,利用连续性方程及能量平衡方程对矩阵模型进行求解,并应用能量平衡模型建立了管网能耗评价系统.通过应用仿真评价系统对集输管网的能耗影响因素进行分析,确定了采用经济管径作为管网评价的方法;并在实际应用中通过将实际管径和经济管径进行对比,确定了需要调整的低效管线;并以能耗最小为目标,提出了集输管网缩小管径及加强保温等优化措施,优化后集输管网能耗大幅降低,实现了集输管网的优化运行     

气田集输系统效率评价方法

气田集输系统效率评价方法是用来评价气田集输系统管网、站场运行效率状况的指标体系。气田集输系统效率可以用能量指标进行评价,用单位能量表示。普光气田目前运行35座井站,3条输气管线,经计算,集气站效率为70.7%,管网效率为90%,集输系统效率为63.6%。管网效率计算式不但揭示了管道进出口的能量关系,同时揭示了管道积液规律与能量的关系,即积液增加气体流通量减少,管效降低。气田集输系统效率评价方法符合气田集输系统能量传递规律,能够揭示气田集输系统能耗薄弱环节,对气田集输系统运行参数优化提供了理论依据。     

就地分水及处理工艺在塔河油田B区块的实践与应用

目前塔河油田B区块已进入中高含水阶段,现有地面集输系统处理工艺存在流程长、运行负荷大的问题,注水井所用处理合格污水往返输送能耗高,难以满足油田效益开发需求。西北油田通过技术创新,研发就地分水工艺并在塔河油田B-3计转站成功应用。该工艺主要由一体化预分水装置、多介质过滤器、反冲洗装置、储水罐、输水泵等组成,所分离处理污水含油质量浓度≤10 mg/L,含悬浮物质量浓度≤10 mg/L,悬浮物粒径中值≤10μm。现场应用结果表明:该工艺可实现产出液在计转站就地分水、就地污水处理、就地回注,减少污水往返量,降低外输管网运行压力及后端联合站处理负荷和能耗,经济效益显著。     

原油稳定工艺模拟与参数优化技术研究

原油稳定是将原油中轻质组分分离、回收的工艺技术,可有效降低原油集输过程中的蒸发损耗。为达到降低原油稳定综合能耗、提高产品经济效益的目的,通过对原油集输的现状分析,对不同原油稳定工艺的操作条件、投资成本、能耗分析、产品质量等方面进行了对比,结合现场生产实际,优选负压闪蒸工艺技术作为研究对象,利用Aspen HYSYS进行建模分析,研究了负压闪蒸技术的稳定压力、稳定温度、稳定深度、塔顶出料等参数的相关性及变化规律,对综合能耗、运行成本、经济效益进行评价,结合设备能力、产品质量设立的边界条件,根据参数变化规律,确定了最佳的运行参数。通过建模计算可知,合理的运行参数可大幅降低稳定过程中的热量损失,进而降低综合能耗、提高产品产出率,实现降本增效的目的,实现原油稳定系统节能、高效运行,对同类型原油稳定工艺的调整及优化具有一定指导意义。     

海上油气集输系统决策平台的构建

构建海上油气集输系统决策平台,是实现集输系统最优化生产的一种非常有效的方法,可显著改善设备的运行状况,提高设备和管网的效率,降低油气集输的能耗。决策平台主要划分为运行仿真和分析评价两个模块,这两个模块数据共享,互为补充,又相互独立。利用决策平台可以将管网系统和采油系统连接,因此可以为海上油气集输管网运行参数的优化提供支持。海上油气集输系统决策平台的建立,在提高集输系统对海上油气生产的适应性同时,又增加了集输系统内部各部分之间的协调性,从而起到提高集输系统运行效率,降低海上油田经营管理风险的作用。     

原油集输系统效率计算与能耗分析软件开发

为了实现原油集输系统效率计算 及能耗分析的科学与智能化,开发了效率计 算及能耗分析软件。软件可用来分析计算原 油集输系统各环节效率、能耗及系统总效 率,并找出用能薄弱环节,提出集输系统改 造方案,分析计算改造后的效率。     

宝浪油田集输系统工艺改进与完善

宝浪油田原油集输处理系统经过多年运行,已出现各种问题,例如来油阀组以及高低压除油器没有超越流程;三相分离器盘管结垢、腐蚀严重,处理效果不好;原油储罐呼吸损耗大;污水管线穿孔频繁、水质难以保证等问题。通过现场调查分析,采取完善工艺,采用强磁阻垢器以及复合材料管线,改进污水处理技术,优化装置操作等技术措施,确保了原油脱水合格;处理后的污水水质达到A3标准,油气损耗大幅降低,解决了污水管线穿孔频繁问题,同时确保了生产系统安全平稳运行。     

老油田油气集输与降回压工艺技术

油田生产进入高含水期后,原油综合含水逐年升高,普遍存在液量高、生产系统效率低、能耗及运行成本高、地面输油管道回压增高等问题。针对老油田的这些生产实际情况,通过优化老油田的地面集输管网、利用油气混输技术、降低集输系统末端压力等,降低了老油田开发过程中地面工艺系统出现的高回压问题,以较小的投资取得了较好的经济效益。     

长庆油田油气集输与处理系统节能降耗研究

针对长庆油田部分老区块资源未得到充分利用、地面工程效率低下的现状,研究油气集输与处理工艺各个环节的节能降耗技术措施。指出不仅要减少油气集输的动力、热力消耗和原油脱水工艺的能耗,而且要采取油气密闭集输、原油稳定、轻烃回收等一系列工艺技术,减少油气集输过程中的油气损耗。针对油气集输长距离、高回压的丛式井组,积极探索降回压工艺和伴生气利用工艺技术,最终达到节约能源、降低能耗、提高资源利用率、提高经济效益、保护环境的目的。     

集输管线的能耗影响分析

集输管线是油田企业油气运输系统的重要组成,在原油运输的过程中,集输管线存在缺陷,则可能增加能源损耗,对集输管线能耗的影响因素分析,对企业提高经济效益有一定参考价值。     

煤层气田节能降本增效的干管互通式管网设计新思路

沁水盆地的煤层气开发已经由早期的单井位部署模式改变为近期的多井井丛式部署模式,为了进一步优化该气田的煤层气集输系统,针对当前煤层气集输系统存在的"三高"(能耗高、投资高、设备闲置率高)问题,综合考虑系统开发和运行两个阶段的需求,建立了相应的经济效益计算模型与优化模型,结合经济技术分析与软件数值模拟,提出了"干管互通式管网"的新设计理念——在不同区块间建立铺设连通管线,使设备互为备用,有效地降低了设备闲置率。研究结果表明:①采用干管互通式管网设计新理念,可以实现采气系统的互通、互联,增加管网的灵活性,进而有效提升站场平均负荷率和设备利用率,提高系统运行效率,降低系统能耗,提高经济效益;②该理念在沁水盆地某区块4×108 m3/a产能建设中的应用效果表明,系统投资降低了20%,站场的平均负荷率提升了30%,系统运行效率提高了10%,运行能耗降低了20%,收益增加2 000余万元。结论认为,该设计思路对今后煤层气田新区块开发建设具有重要的借鉴意义。     

集输管道效率分析方法及节能研究

以塔河油田稠油集输管道节能降耗课题为背景,在传统的管效分析方法基础上结合管道运行工况和流体特性参数,对其进行水利和热力计算,提出了理论对比分析法,该法可用于集输管道效率分析和储能能力的评价。介绍并推导了该方法涉及的理论计算模型和计算机求解方法,利用建立的模型对塔河油田三条管道进行管效分析,结合现场测试数据,运用理论对比分析法和传统的管道评价法对塔河集输管道效率进行了分析和评价,对比两种评价方法分别确定了集输管道最佳运行参数,从理论和实际上说明了该方法的可行性和优越性。     

春风联合站用能分析与节能优化

为提高油气集输系统用能效率,减少稠油生产能耗和污染排放,对春风联合站工艺设备进行了能耗测试。并以原油脱水及污水处理系统为研究对象,建立了能量平衡模型,对联合站总能系统进行了分析计算,确定了能耗分布规律,找出了用能薄弱环节:原油含水较高,浪费了大量加热能耗;污水大量排放损失了低位热能;机泵在远离额定工况下运行导致用能效率较低。提出了机泵变频调速、预装电脱、药剂优化和污水加热清水工艺优化节能方案,为春风联合站实现集输系统高效用能提供了科学的理论依据。     

西部天然气管网稳态运行优化研究

基于现场报表数据反算校验的西部天然气管网SPS仿真模型,通过不同流量与运行压力级制分类搭建了管网运行方案库。结合深度学习模型对方案库数据进行训练与特征提取,建立了一种新的管网水力计算与压气站配置方法,在保证计算精度的基础上提高了大型天然气管网运行优化计算效率。利用动态规划算法对压气站最优出站压力变量进行选择,管网流量分配原则为系统总能耗最小。所建立的管网稳态运行优化模型同时具备计算的高效性与准确性,基于该优化模型编制了西部天然气管网稳态运行优化软件V1.0,经过现场实测数据验证,模型优化结果可以显著降低管网运行能耗,可为西部天然气管网的运行与调度提供有效参考。     

稠油集输管网运行参数优选

在室内试验和现场调研工作的基础上，建立了单家寺油田稠油集输管网运行参数优选的数学模型，提出了求解方法，优选了单家寺油田1#计量站及其所辖管网的运行参数。结果表明，优化运行具有一定的节能效果，还可节省混掺的轻原油用量约10％。     

稠油集输管网运行参数优选

在室内试验和现场调研工作的基础上，建立了单家寺油田筒油集输管网运行参数优选的数学模型，提出了求解方法，优选了单家油田１＾＃计量站及其所辖管网的运行参数，结果表明，优化运行具有一定的节能效果，还可节省混掺的轻原油用量约１０％。     

污油泥处理工艺现状及进展

在石油开采和管道集输过程中,不可避免地会产生大量的污油泥。塔河油田因原油中硫化氢含量较高,且部分管线腐蚀老化等原因,在管道集输过程中易发生管线刺漏,从而产生原油泄漏,对周围土壤及环境造成污染。     

沁水盆地郑村区块煤层气集输系统的优化调整

沁水盆地煤层气田郑村区块2010年建成投产,采用的是同步建设的开发模式,因气井产量受构造、含气量、压裂及排采工艺等因素的影响,存在着单井产量差异大,区域产能不均,煤层气井井口压力低,产量对管网压力敏感等问题。为此,首先优选适合煤层气集输系统的水力计算方法,利用TGnet软件对郑村区块集输管网系统进行建模(状态方程选用BWRS方程,流动方程选用Colebrook-White方程),通过模拟计算分析了集输系统的运行现状。针对输气量超负荷、管线变径较大导致有明显节流现象的问题,在理论分析的基础上,提出了集输管网系统优化调整措施:1集气站扩容;2集气站进口管线节流优化改造;3安装粉尘过滤器;4采气管线安装凝水器;5增建复线。优化调整实施后,解决了郑村区块集输系统管压过高、管线积水、粉煤灰影响集输效率等问题,系统降压明显,管线输送能力大大提高,释放了区域煤层气产能,取得了良好的效果。     

塔河油田稠油集输系统能耗分析及节能研究

针对集输系统进行效率测试,研究系统能耗规律,进而提出节能降耗方案,对提高稠油生产的经济性和后续区块地面集输的设计具有重要指导意义。根据塔河油田稠油集输系统工艺流程及能耗过程,提出了塔河油田稠油集输系统能流模型和能耗分析模型,按流程将集输系统分为3个子系统,测算了塔河二号联稠油集输系统及其子系统的能耗和能量利用率;根据测算结果,确定系统的能量损失主要是联合站和输油管道的散热损失。从运行工况分析炉泵等设备的效率影响因素,并提出相应的节能方案。