提高高凝点原油混输海管抗风险能力研究

渤海油田油气资源储量丰富,开发潜力大,但原油多为高含蜡、高凝点,该性质为海上油田安全、高效开发带来了挑战。对于高含蜡、高凝点、高黏度的原油输送海管,渤海油田通常通过掺水外输方式进行输送。渤海某平台原油具有高含蜡、高凝点的物理特性,由于是新投产平台,产水量较低,掺水水源通常来自水源井,因此当水源井或掺水泵一旦发生故障无法实现掺水工况下,平台将会被迫停产,对海管进行紧急置换,将会严重影响产量。为了提高高凝点原油混输海管的抗风险能力,根据油田实际运行数据进行了理论研究,并开展了降低掺水量的先导性试验进行了验证,最终取得了理想研究成果,在提高高含蜡油田海底管道输送抗风险能力,确保油田高效开发方面提供了一定的指导意义。     

高凝原油输送管道流动安全保障设计探讨

在高凝原油输送管道的设计与运营管理中,流动安全保障问题尤为突出。以中海油国外某高凝原油管道设计为例,针对管道与转运站分属不同管理作业方的特殊模式,提出两种热输送设计方案。在加热、热水预热与置换方案中,经计算预热时预热水最佳温度为84℃,预热水流量越大越好,建议管道设计输量为6 359 m3/d,并对正、反向置换预热的优缺点进行了比较;在集肤效应电伴热方案中,通过技术经济性比选确定了管道保温层厚度取80 mm,集肤效应电伴热系统加热功率设置为2 534 k W,同时对集肤效应电伴热方案相对于加热、热水预热与置换方案的优势进行了分析探讨。     

大庆油田含蜡原油管道低输量运行安全保障方案研究

随着大庆油田进入开发后期,原油产量逐年递减,管道大多处于低输量运行状态。为保证大庆油田R区块A—B段含蜡原油管道在低输量下安全、经济地运行,根据管道主要运行参数,设计了掺水输送、新建加热站输送和正反输三套安全保障方案,确定了各方案主要设备型号。综合考虑管道运行能耗费用和建设投资费用,最终优选出掺水输送作为大庆油田含蜡原油管道低输量运行安全保障方案,即首站外输含水原油至末站、扩建末站污水站、剩余污水在污水站处理后就地回注方案。研究成果对含蜡原油管道低输量安全保障方案的提出具有一定的指导意义。     

流动保障技术在BZ34-3/5油气田开发中的应用

BZ34-3/5油气田属于边际油气田,由于所处海域环境温度较低而所产原油凝固点较高,混输管道初次启动难,且在冬季停输情况下管内原油容易出现在较短时间内凝固而堵塞海底管道的风险。应用流动保障技术对BZ34-3/5油气田海管预热、置换过程和停输后的温降等多种工况进行了动态模拟,确定了初始投产时采用完井液预热和停输再启动时采用海管子母管置换的流动保障方案,从而合理地解决了启动预热和海管停输再启动的问题,有效地规避了凝管风险,为油气田安全合理的开发提供了有力的技术保障,确保了该油气田开发工程投资和运行成本的降低。流动保障技术在BZ34-3/5油气田开发中的成功应用,对其它类似边际油气田开发具有借鉴作用,也为深水油气田开发流动保障问题研究奠定了基础。     

局势动荡地区高凝原油输送工艺技术研究

为了保障高凝原油管道的安全输送,一般采用保温加热输送、集肤效应输送、油品改性输送三种输送方式。对于地处动乱地区管道,传统单一的输送方式并不能满足高凝原油管道安全输送的要求,结合保温加热输送和集肤效应输送的优点,提出保温加热输送和集肤效应输送相结合的混合输送工艺。以阿尔伯特湖原油外输管道为例,长输管道动力驱动方式包括外电驱动、天然气发电驱动和原油(或柴油)发动机驱动,热源有天然气、原油或柴油加热炉。该管道所经地区对环保要求比较高,如果采用管内所输原油作为动力源和热源,存在着无法获取当地政府批准的风险,因此选择柴油驱动是相对可行的方案。     

花土沟油田集输管道冷热油交替输送工艺研究

冷热油交替输送工艺是在低温情况下保证管道正常输送的重要手段,该工艺主要应用热力学方法,合理安排管道冷热油变换输送的频率。通过大量的基础数据计算,并依据冷热油交替输送的数学模型,对花土沟油田管道热油和冷油的交替输送过程进行计算。结果表明,冷热油交替输送两至三次后,管道内的原油温度变化会呈现出周期性;预热管道前端的冷油或者适当增加热油的输送量,可以更好地保证冷热油交替输送的安全。经过经济性对比分析,得到花土沟油田管道在低温下成本较低的输送方案为:在第一站进行加热,保证花土沟油田的管道原油出站温度为40℃,进口原油的出站温度为30℃,原油输量为1 100 m3/h,并提前48 h将前行冷油加热到45℃,全年输送11个批次。     

海底输气管道反向输油可行性研究

该文采用水力热力分析的方法研究了BZ26-3至BZ26-2海底输气管道反向输油的可行性。结果表明,海底输气管道反向输油是可行的,为了满足海底管道安全输送要求,需要BZ26-2油气田与BZ13-1区域的混合原油不脱水直接输送,加注降凝剂使所输原油凝固点不高于18℃以及原油最小输量为588m3/d。海底输气管道反向输油过程中可能出现BZ13-1油气田、BZ26-2油气田或BZ26-3油田停产的工况,因此需要分别采取掺水输送和加热输送的应对措施。     

海上稠油长距离保温输送管线关键设计参数选取及计算

为了确定海上稠油长距离保温输送管线的关键设计参数,利用海管工艺模拟软件PIPEFLOW建立渤海某油田长距离稠油保温输送管线模型,通过选型模拟计算确定合理的保温层、掺水比例、海管入口温度以及经济管径尺寸。经过计算分析得到如下结论:试用于该稠油长距离混输管线的聚氨酯保温材料厚度为50 mm,掺水输送的比例为80%,海管入口温度为70℃,经济管径尺寸为12 in,满足海上稠油长距离保温输送的要求。     

海上特稠油掺水集输方案

以渤海某特稠油油田输送管道工艺设计为研究对象,在分析稠油管道降黏管输技术的基础上,对加热管输方案及掺水管输方案进行优选。利用PIPEFLO多相流模拟软件对掺水管输方案工艺指标进行优化设计,推荐掺水管输的技术指标及外输方案。     

在役油田群海管网最低管输流量分析

本文结合某油田群的实际生产情况,以各生产平台为节点计算基础,分析计算了各平台间的分支海管和串联海管在不同含水率和不同入口温度下的最低管输流量,形成了一整套油田群海管网在不同含水率及温度下的输量数据表,为油田群各海管的安全输送提供了保障。     

西部原油管道低输量连续运行研究

为了解决西部原油管道冬季运行期间短期内油源不足的境况,减少管线间歇输送时的停输次数和停输时间,西部原油管道鄯善—兰州干线低输量连续运行的可行性研究显得尤为必要。对西部原油管道鄯善—兰州干线900、850和800 m3/h三种低输量工况进行了连续运行测试试验。通过北京油气调控中心的SCADA系统得到了全线在低输量下连续运行期间站场的总参数表和输油泵的总参数表。试验数据的分析结果表明西部原油管道短期内低输量下连续运行是可行的,保障了西部原油管道冬季安全平稳运行,顺利完成管线输送任务。     

海上油田高凝点管输原油降凝研究

本文针对海上油田某平台高凝点管输原油开展降凝研究,经过凝点值、粘度值及屈服值测定数据对比,筛选出适合的降凝剂,使原油凝点由27℃降低至8.5℃,并对降凝剂进行了环道试验,验证了降凝剂在降低原油凝点、改善原油流动性方面效果显著,对台风期间海上油田更安全、经济、高效进行远程控制模式生产及海管安全运行具有重要意义。     

冀东油田海上导管架降凝剂的研究与应用

NP1-5是冀东油田海上导管架之一,采用海底管道外输原油。该平台生产的原油含蜡量及凝固点均较高,可能会影响海底管道的正常输送。在原油中加入少量的的降凝剂,可降低原油凝固点,改善流动性能,保证原油在海底混输管线内安全经济运行。因此,降凝剂的研究与应用具有重要意义。     

油气混输工艺在低输量管道安全运行中的优势分析

为了保证华北油田某区块J-S输油管道能够在低输量下安全运行,对比分析油气混输和低含水油输送两种技术方案,优选通过油气混输的运行方式降低J-S输油管道最低启输量和启输温度。通过在J站新建伴生气压缩、注入、放空系统,在S站新建分离、过滤、放空系统,利用两相流在管道中的流动特性,提高管道内介质流速,并将J站富余的伴生气资源通过管输的方式输送至S站。设计采用PIPESIM软件及HYSYS软件进行模拟,计算结果相互验证。该方案不但解决了J-S输油管道低输量下安全运行的问题,同时缓解了J油田与S油田伴生资源分布不均匀的矛盾,降低了油田原油生产成本。     

注水海管反向输气在渤海某油田的探索与实践

受到混输海管输送能力以及井口平台各系统承压能力不足的影响,使得渤海某油田井口平台的日常运行缺乏足够的安全性、秩序性与稳定性,需要在该项目中采取将注水海管更改为反向输气海管的作业,从而实现液体与天然气分通道输送的目标,在降低混输海管输送压力的基础上,全面性地提升油田的产量。为保障油田井口平台运行的稳定性以及实际生产流程的可控性与安全性,针对注水海管反向输气进行理论研究与进一步的实践探索。     

鄯善—兰州原油管道冬季常温输送可行性探讨

鄯善—兰州原油管道冬季运行采用首站一站式加热方式,消耗大量的原油和天然气,不仅造成环境污染,还加大了管道的运行成本。因此,为保障管道冬季安全平稳运行,实现节能降耗的目标,对所输送油品——吐哈油田原油、塔里木油田原油、哈萨克斯坦原油、北疆原油进行了掺混试验。分析了管道输送各种油品的物性及管道沿线油温、地温数据,通过室内试验、管道外输试验,以及停输再启动试验,探讨了鄯善—兰州原油管道冬季常温输送的可行性。     

区域开发中的海底管道管输工艺

随着区域开发方式在我国海上油气田开发过程中所起作用的日益加深,在区域规划开发中,管输方案确定时需要考虑的影响因素也越来越多。论述了海上油田开发方式的3种演变：独立开发、依托开发、区域开发,以及不同开发方式的不同作用,从设计基础确认、管输方案制定、管径选择和海底管道流动安全保障等方面,分析了区域开发方式中管输工艺设计应关注的问题,指出油气田区域开发中合理规划管网系统,设置完善的流动安全保障设施,使区域内管道输送方案合理、安全、节能、经济,对区域开发中的海底管道管输工艺设计至关重要。     

西部原油管道停输再启动现场工业试验研究

在对西部原油管道输送的混合原油进行流变性研究和对停输再启动过程进行计算机数值模拟的基础上,开展了西部原油管道现场停输再启动的现场工业试验。原油管道在分别停输24、36、48h后,均可安全再启动,启动过程中各站均未出现进、出站压力和流量畀常情况,实测数据与计算结果基本一致,原油凝点变化不明显,满足原油管道运行规范要求。     

渤海K油田CEPA平台集输系统优化研究

K油田CEPA平台是渤南区域原油外输的枢纽核心,随着渤海南部区域勘探开发计划稳步推进,区块原油产量逐年递增,后期输送至该平台的原油量也将同步增加。为优化平台集输系统,提高区块原油输送能力,从原油外输泵橇体的制作布置、后期维修、平台结构调整、平台管线改造、电气设备及仪表增设等多个方面,研究了外输泵增设方案的可行性,该套优化方案具有较大推广价值,为油田整体增储上产提供坚实基础。     

原油长输管道顺序输送动态传热特性研究

长输管道冷热原油顺序输送是为了使冷油通过后热油也能安全地通过管道输送进站,因此对于周围环境的土壤温度场具有严格的要求。以传热学和流体动力学理论为指导,建立长输管道中的流体流动与传热的基本模型,再利用数值模拟,对长输管道冷热原油顺序输送时不同轴向位置的土壤温度场和轴向油温间的对应关系进行相关拟合研究。结果表明:当管道输送的原油量较小时,输送距离超过相关值后,管道沿线不同位置的温度近似保持一定值;而当管道冷热原油顺序输送时,由于油温不断交替变化,使得管道内油温及周围环境的土壤温度场随之不断周期性变化,但会发生空间滞后性,并且在输送热油时,由于管道受之前运送冷油的温度影响,热油头进站温度达到最低值,这是在编制安全运行方案时应重点考虑的因素之一。