降温集输技术用于外围环状掺水集油工艺

外围油田集输系统采用单管环状掺水集油工艺,受到单井产量低、气油比低、井口出液温度低、集输半径大及原油凝固点高等因素影响,集输系统生产能耗一直偏高。针对这种状况,经过几年的现场试验,摸索经验,逐步形成了适合外围油田集输运行的技术界限,为环状集油工艺低温运行探索新的途径。     

乌尔逊油田掺水集油系统降温集输效果分析

乌尔逊油田环状掺水集油系统受自然地理条件差(高寒),低产、低效井所占比例大,气油比低、原油凝固点高等因素影响,掺水集油系统生产能耗较高.在优选、控制掺水压力和温度不变的条件下,逐步降低单环瞬时掺水量,观察集油环回油压力、回油温度,单井回压的变化,研究影响降温集输的主控因素,摸索各集油环在不同季节的合理掺水量和极限回油温度.通过1年的现场试验,确定了影响乌尔逊油田降温集输的主控因素和各集油环在不同季节的合理掺水量,降低了掺水集油系统生产能耗     

原油掺水集输流程方案优选

根据某油田的实际生产运行情况,分别针对单管环状掺水集油流程、双管掺水集油流程及双管挂接掺水集油流程进行工艺模拟。按照各种工艺流程特点,运用PIPEPHASE软件,在已知产液量、管长、回油温度条件下确定管径及掺水量等参数,设计满足井口回压低于1 MPa,进站温度为39℃以上的输送要求的集输方案,进而计算这三种工艺流程的建设费用及掺水能耗,经比选后确定采用经济合理的单管环状掺水集油流程管网布局方案。     

低渗透油田油井低能耗集油技术

随着大庆外围油田进入高含水后期开发,采出液含水逐渐升高,采出液的流动性向有利于集输方面发展.因此,为达到节能降耗的目的,选取计量间进行降低掺水温度和集油温度等现场试验,研究不同掺水量、掺水温度、回油进站温度集油环回压之间的变化规律,确定出适合于大庆外围低产低渗透油田的掺水集油参数,并对现场节气效果进行分析,节约天然气30%以上.     

利用PIPESIM软件优化阿尔善油田站外集油系统

对阿尔善蒙古林油田站外集油系统建设现状及存在的问题进行了分析,提出了利用PIPESIM软件建立站外集油系统掺水和集油模型以及对站外集油系统进行优化调整的方法。该软件在阿尔善油田集油系统管网优化应用中取得了较好的效益。     

稠油集输工艺现场试验

在大庆油田采油九厂江37区块进行稠油集输工艺现场试验,研究开发适应稠油热采的集油工艺技术,并根据现场试验结果确定稠油在热采方式下的集输压力、温度界限,以及稠油在集油过程中的掺水量和掺水温度范围等工艺参数.试验结果表明,随着井口电加热器出口温度的升高,集油的管道终点温度逐渐提高,井口回压降低,进高架罐压力也逐渐提高,但变化不是非常明显,管道压降减小.江37区块稠油可采用掺水集油流程,掺水后管道综合含水应达到90%以上,集油管道末端温度保证在40℃以上,掺水温度、掺水量应根据实际情况确定.     

利用临界粘壁温度指导高含水油田不加热集输现场试验

随着油田进入高含水开发后期，采出液含水率不断升高，凝固点、黏度随之降低。经现场实验，高含水油井可实现低于原油凝固点集输，凝固点已经不适宜作为指导集输温度的唯一条件。为了在安全生产的前提下最大限度地降低集油温度，通过室内试验明确某油田原油粘壁特性，并根据所得的结果指导现场开展不加热集输试验，取得了试验区掺水量下降90%以上、回压控制在0.8 MPa内的效果。试验结果表明，可以利用临界粘壁温度指导高含水油田采油井不加热集输，为油田低能耗生产提供了依据。     

油田站外单管集油辅助工艺对比

为了解决部分油井无法单管输送的问题,采用PIPESIM模拟软件对不同含水率、不同集输半径和不同产液量油井的集输管线进行计算分析,同时结合各油田单管集输设计经验,得出中质原油站外系统单管集油工艺改造的技术界限,而对于达不到技术界限的油井,可以通过辅助措施实现单管集油,通过对比电磁加热器、空气源热泵、管道内置电伴热、井口气电加热器、油井保温隔热油管、地热、太阳能光热技术及井口加药等单管辅助措施的原理及工艺特点,最终确定在不同工况条件下的辅助单管集输措施,为油田站外单管集输工艺选择和优化提供了理论依据。     

二氧化碳驱油井单管环状掺水集油试验

大庆油田于2008年在宋芳屯油田建立了芳48二氧化碳驱试验区,地面集油系统采用单管环状掺水集油工艺。由于目前该试验区油井采出流体中二氧化碳含量远远超出最初的开发预测数据,导致部分油井见气后井口产液温度过低,甚至造成集油环冻堵,致使生产、试验受到影响。因此,针对大庆外围低产、低渗透油田二氧化碳驱油井采出流体温度低和气油比高等特点,开展了单管掺水集油工艺参数摸索试验。试验结果表明,1#集油环在环境温度18℃、井口温度14℃、掺水温度70℃左右、产液量2.3 t/d条件下,单井掺水量为2.0、1.5、1.0和0.8 m3/h时,回油温度分别为46、44、43和43℃,均高于设计要求的40℃,说明上述条件下单井掺水量定为0.8 m3/h以上时能满足该集油环的集输热量要求。     

站外集油工艺简化优化技术研究

华北部分油田所产原油多具有高凝固点、高黏度、高含蜡性质,存在集输能耗高、工艺复杂等问题。为了节能降耗,简化流程,对站外集输系统实施优化改造。利用现场试验和软件模拟等手段,针对不同区块开展不加热集油边界条件和环状掺水影响因素的研究,采用油井串接、井口电加热、隔热保温油管、油气混输降压等辅助技术,优化了站外油气集输工艺,降低了生产能耗,可为相似的油田地面站外集油系统提供参考。     

大庆外围油田单管环状掺水集油工艺参数试验研究

针对大庆外围低产、低渗透油田原油集输物性差、油井产量低、单位产能建设投资高和集输能耗大的特点，开展了单管掺常温水集油工艺参数确定的现场试验。试验研究了采用单管环形掺水简化集油工艺，在不同的掺水温度条件下，回油进站温度分别为47℃、42℃、40℃时，各集油环集输参数的特点，总结了不同掺水温度条件下，各参数边界条件和各工况稳定运行周期及能耗规律，为外围低产、低渗透油田低能耗油气集输莫定了基础。     

大庆油田集输工艺低温集输技术试验研究

大庆油田分别于2003年和2004年在老区双管掺水流程和外围环状掺水流程中开展了低温集输研究.由试验得出结论:双管掺水流程采用掺常温水不加热集输方式,在投入方面较合理,节能效果明显;环状掺水流程低温集输可通过控制掺水温度和掺水量实现节气目标;双管掺水流程的单井回油温度可控制在原油凝固点以下10℃左右;环状流程集油环回油温度应控制在原油凝固点附近.     

坪北低渗透油田低温集输温度界限

坪北油田单井低产的内部原因和环境低温的外部环境,使得坪北油田外输系统能耗与其他系统相比较高.对坪北油田集输系统的外输温度界限进行研究,以期在合理范围内降低外输温度,从而降低能耗.在温度一定的条件下,含水率越高原油的黏度越小;而含水率一定,集输液体温度降至35℃以下时,原油黏度急剧上升,管线摩阻增大.生产井含水较高、含蜡量低、气油比高、井口温度高的平台,低温集输较易实现.根据室内实验和现场试验,输油时回油温度可以低于常规的运行温度,通过加强管理可满足系统安全平稳运行的要求.     

高含水油田单井降温集输试验

高含水原油的集输温度可以低于原油凝点,为实现集输过程的节能降耗和优化运行,不加热集输工艺受到了广泛的关注,但随之而来的凝油粘壁问题成为制约该工艺大规模应用的关键因素。为了在保证安全的前提下最大限度地降低集油温度,明确高含水原油粘壁特性具有十分重要的工程意义。采用自主设计的带压模拟罐装置在国内某油田现场开展了高含水原油1 MPa条件下的粘壁实验。根据实验所得的粘壁温度,指导现场进行单井降温集油试验,取得了井口加热炉温度下降30℃的效果;根据现场生产数据,计算集油管道沿线粘壁速率分布,结果表明在粘壁温度下,粘壁速率会出现突增,验证了模拟罐粘壁实验结果的准确性。     

掺水集油参数优化研究

在油田掺水集油流程中,掺水量越少则需要的掺水温度越高;掺水量越多则需要的掺水温度就越低。本文对某油田掺水集油系统中能耗进行分析,得出掺水温度在一定的温度范围内,集输系统的能耗最低。     

高寒油田油气混输管网的设计及应用

乌里雅斯太油田属于低孔特低渗油田,且地层产出液具有产量低、油气比高的特点。在产能地面建设设计中,依据该断块原油物性及单井集油流程经济对比,结合油气混输管网的计算与管网模型建立,采用环状末点掺水集输流程。对该油田单井集油管线、集输流程的选择、设计方法及有关数值计算的研究表明:对于油气比较高、产量低的油田更适于采用油气混输计算公式和PIPESIM软件来建立管网进行模拟计算;对于一级布站,采用"简、短、串"的环状末点掺水集输流程和橇装计量设备,布置紧凑,节省占地,其投资和运行费用最少,经济性较好,可降低对草原的破坏,适于高寒油田的开发建设模式。     

油田单管电加热集油工艺技术研究

大庆外围油田油井分布零散、系统依托性差,某采油厂采用井口电加热器加热原油、电加热集油管道维温的"点加热、线维温"的电加热集油工艺。通过与掺水集油工艺对比分析可知,电加热集油工艺可有效降低建设投资和集输能耗,但是运行费用高。同时提出当原油含水率上升到转相点附近时,为保障生产、降低运行成本,需将电热集油流程改为环状掺水集油流程。     

原油集输与处理工艺低能耗技术应用研究

通过对华北油田岔北联合站、岔三站、岔四站集输系统的生产参数的现场实测,进行了原油及其乳状液流变性模拟试验,对30口单井进行了井口回压的模拟计算,研究出单井实现不加热输送的条件;根据其物性进行了破乳剂筛选和研究工作,研制出了适合岔北联合站原油脱水的低温破乳剂;通过低能耗集油及原油处理工艺的技术经济对比,提出了岔北油田低能耗集输与密闭处理工艺技术方案.     

定量掺水阀

在油田掺水输油过程中，针对油井单井掺水量难以控制，并可能因此造成井口回压超高及管线凝堵的问题。通过开展大量的研究和试验，成功地研制出了可使掺水量达到基本恒定的掺水工艺新产品定量掺水阀（已获实用新型国家专利：200520012551．6）。该产品能够为掺常温水不加热集油工艺的大面积推广应用，对保障掺常温水不加热集油工艺的大面积有效实施和系统的平稳运行创造有利条件，也能够为油田的掺水集油系统提供更加先进、完善的新型掺水工艺技术。     

机械采油井加药方式优化

随着大庆油田进入油田开采中后期,一些化学药剂被注入油层,并使用了大量的表面活性剂,因此,油田采出液有可能形成乳状液,这给采出液的后续处理造成困难.通过对原油开采过程中能否形成乳状液进行了研究,运用编程软件对抽油机在运行过程中的剪切运动进行计算,最终确定整个原油采出过程有原油乳状液形成.现场取油样,在显微镜下观察,分析了原油乳化情况,并在现场选1口井进行井口加药试验.通过分析对比加药量、回压、进站温度、掺水量等参数,确定了最佳加药方式.通过数值模拟、室内试验分析、现场试验求证,得到了最优的加药方式.