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.     

辽河油田稠油集输工艺

辽河油田稠油地面集输工艺,在“七五”期间取得了很大进展,稠油生产的工艺和设备实现了配套,其中稠油掺稀油降粘集输工艺取得了重大突破,并已在油田广泛应用,基本实现了稠油密闭集输。本文就辽河油田稠油地面集输工艺的设计原则、掺稀油阵粘集输工艺的特点等做一总结。     

稠油掺稀井系统分析研究与应用

新疆塔河油田的稠油油藏,以掺稀油降黏方式开采为主.根据传热学、能量及物质平衡原理,综合考虑稠油井筒中压力、温度之间的相互作用,建立了稠油掺稀井井筒流体压力-温度耦合数学模型,并以此为基础,建立了以掺稀深度为节点的稠油掺稀自喷井系统分析模型,优化了掺稀比、油管管径和掺稀点深度等参数.以塔河油田某井为例进行的计算表明,压力-温度耦合模型得出的压降平均误差为2.6％,温降平均误差为8％;优化得出的最优掺稀比与现场不同产量下掺稀量得出的比值相符.     

八面河油田稠油掺水降粘集输技术

为了降低八面河油田稠油集输环节的生产运行成本,针对生产所需的稀油资源相对贫乏,污水资源相对充足且管理方便的实际情况,大力开展稠油集输掺污水降粘试验,对稠油掺污水降粘集输的现状、机理和生产工艺进行分析,形成了和目前油田生产相配套的典型工艺设计,基本解决各区块稠油开采集输问题,实现了油田污水余热资源的有效利用。在掺水降粘集输技术成功应用的同时,八面河油田还针对实际生产中存在的问题展开研究,确立了今后的科技攻关课题。     

超深井掺稀降黏井筒温度分布模拟研究

掺稀降黏是开采稠油的一种重要的井筒降黏工艺。基于能量守恒和动量守恒,建立了考虑井筒产液温度和压力互相影响的稠油掺稀井井筒流体温度-压力耦合数学模型,并用迭代法对控制方程组进行了求解,实例计算与对比表明模型准确度高。利用该模型对掺稀井井筒温度分布进行了计算与分析研究,分析了掺稀温度、掺稀比、掺稀深度等参数对井筒温度分布的影响。为掺稀降黏工艺参数的设计提供一定的指导意义。     

稠油及特稠油长输管道工艺参数分析方法

由于稠油、超稠油长输管道油品的黏温特性,管道的运行压力、温度、管径、集肤效应伴热温度等关键工艺参数的确定成为难题。根据纯油黏温曲线、掺稀油比下的黏度变化曲线及经济指标,综合比选确定低能耗、低投资、高安全性的温度和压力设计参数,从中总结出稠油、特稠油长输管道关键工艺参数分析方法。分析发现,黏温曲线的温度拐点是一个关键的参照点。根据这个方法确定海坨线普通稠油进站最低温度35℃,设计温度80℃,掺稀油比14∶1;特石线超稠油最低进站温度75℃,设计温度110℃,集肤效应伴热温度≥75℃。     

稠油集输处理技术及优化工艺初探

目前我国的稠油开发已形成了以注蒸汽、掺稀油等为主的开采工艺,以及井口加热、掺稀油、掺活性水等为主的集输处理技术。针对稠油的特殊性,论述了如何在满足油藏开发和生产管理要求的前提下,进一步简化掺输系统,改进推广掺热水集输技术,加强破乳剂的筛选应用,开展高效稠油脱水设备研制,完善稠油脱水处理工艺。并对如何提高系统效率,降低地面工程投资,提出了建议。     

稠油掺稀开采井筒内温度分布规律

稠油在井筒中的流动阻力很大,造成稠油生产困难,而采用套管掺稀油工艺,可以使井筒中的混合液保持较低黏度,减小井筒流动阻力。根据传热学和能量守恒原理,采用节点系统分析的思想,考虑油管、套管、水泥环及地层之间的传热,建立稠油掺稀井筒和套管内流体温度分布数学模型。运用高斯列主元对模型进行求解,并对油管中的温度分布规律进行了分析,总结出影响掺稀效果的主要影响因素,为掺稀开采稠油油藏的参数设计提供了依据。     

塔河油田稠油集输工艺现状及攻关方向

稠油黏度高、密度大、流动性差等特点给地面集输与处理带来挑战。介绍了国内外稠油集输工艺现状,当前热点的稠油集输工艺,以及中国石化塔河油田稠油集输处理工艺现状。目前,塔河油田稠油集输处理工艺为"混、输、掺"集中掺稀释剂模式;实现超稠油密闭集输;系统应用橇装化设备。针对塔河油田当前面临的稠油更"稠",稀油资源越来越缺乏,地面系统适应性降低,腐蚀问题日益严重的形势,通过研究,认为塔河油田需要加强超稠油藏开发地面关键技术攻关;超稠油乳化降黏和低黏液环输送工艺研究;高效超稠原油脱水技术的研究;高H2S、高CO2、高地层水矿化度、低p H值腐蚀环境地面防腐技术研究等工作。     

稠油掺稀输送中混合油黏度与最优掺稀比研究

稠油掺稀油输送技术是油田实现减阻增输的重要方法。为了降低稠油管道输送过程中的能量损失,以管道输送的水头损失作为优化目标,通过对比混合油黏度计算模型,建立了水头损失与质量掺稀比关系的数学模型,并以某管道为例进行了计算分析。结果表明:稠油掺稀油是非常有效的降黏方式,可大幅降低稠油黏度;Cragoe修正模型能较好预测掺稀油后混合油黏度;随着质量掺稀比的增加,水头损失先减小之后出现小幅增加;利用Cragoe修正模型和水头损失的计算方法及稠油与稀油的物性参数,可对最优质量掺稀比进行计算分析。     

基于遗传蚁群算法的高含水油田集输系统的运行优化

目前,我国大部分油田已进入高含水后期开发阶段,优化生产运行、减低成本已成为油田开发所面临的主要问题。以集输系统的动力、热力消耗最小为目标函数,根据集输系统的运行条件提出了函数约束条件,依据高含水原油集输特点提出了新的温度约束条件,建立了高含水油田集输系统运行优化的数学模型,并利用遗传蚁群算法对系统模型进行优化研究。通过实例计算．其优化结果可以指导油田生产运行,具有一定的现实意义。     

塔河油田稠油集输处理工艺优化研究

塔河12区油田原油属高含硫、高粘度、高凝点的重质稠油,属于特超稠油系列,原油物性比较差。针对塔河12区油田的这一特点,经过优化分析认为,稠油集输系统推荐采用将乳化降粘和掺稀降粘2种集输工艺技术结合起来使用;原油脱水采用热化学沉降脱水的方法,解决了稠油脱水问题;同时为协助塔河12区的处理工艺提供了一种高粘稠油计量技术作为优化参考。     

基于改进鲸鱼算法的转油站运行参数优化

针对油井采出液含水率不断增加,转油站集输系统效率低、能耗高的问题,对转油站集输系统进行运行参数优化。以掺水温度和掺水量为决策变量,生产能耗费用最低为目标函数,建立转油站运行参数优化模型。采用人工设计与佳点集原理相结合的种群初始化策略和引入非线性收敛因子等机制对传统鲸鱼算法进行改进,以大庆PH2转油站为例,采用改进鲸鱼算法对运行参数进行优化,结果表明,改进后的鲸鱼算法综合性能明显提高,并且优化后转油站掺水温度降低9℃,掺水量减少450 m³/ d,日均耗气量下降14.68%,日均耗电量降低34.1%,总体运行费用降低了21.5%,优化效果良好。研究成果可供类似工程参考。     

提高稠油集输输油泵运行效率研究

为调查目前稠油泵运行中存在的问题，对辽河油田某稠油采区集输系统随机抽取4台外输泵、2台掺稀油泵进行了现场测试，测算结果见表1。     

河南油田研制成功四相分离器

河南油田稠油区块具有浅、薄、散和小等特点，采出液物性较差，胶质沥青质含量高、密度高、粘度大、携砂量大，脱水一直非常困难，而且容易造成设备堵塞。常规的地面集输处理工艺采用多段流程，首先大罐沉降除去部分油砂，然后再掺稀油多段脱水。这种工艺存在系统运行能耗大、效率低、集输系统不密闭、设备运行不平稳、油气损耗大等问题。     

辽河油田稠油地面集输技术现状及攻关方向

由于辽河油田稠油品种繁多,物性较差,相对集输处理的难度较大。辽河油田以降低稠油粘度来解决稠油集输问题,通常采用的方法有:加热降粘、掺轻质油或掺稀油稀释、掺活性水以及乳化降粘等。稠油脱水工艺流程主要采用两段热化学沉降脱水工艺流程;热化学沉降加电化学脱水两段脱水工艺流程;一段热化学静止沉降脱水流程。主要运用的稠油处理设备有卧式三相分离器、电脱水器、加热炉、泵等。     

稠油掺稀脱水工艺室内实验研究

稠油掺稀油是稠油脱水的有效方法,通过掺稀油可以降低稠油的黏度和密度,加快脱水。掺稀工艺不同、掺稀比例不同,沉降效果和加热能耗也不同。以两种性质不同的稠油和稀油为原料,通过室内静态和动态实验,比较了进站预掺混和脱水后再掺混两种工艺的优劣性。研究结果表明,进站预掺混工艺显著增加了乳化水的含量,强化了脱水难度;脱水后再掺混工艺比进站预掺混工艺的脱水效果更好,也更节能。     

塔河油田原油管网能效分析及优化

针对塔河油田滚动开发过程中出现的部分站场运行负荷不均、集输设备工艺运行参数偏离设计工况等导致的生产能耗高、效率低等问题,开展了塔河油田原油管网能效分析研究。基于现场数据,利用PIPEPHASE仿真计算软件建立原油管网仿真计算模型,详细分析管网系统中管线、计转站等环节的运行参数规律及能耗。通过对仿真结果进行分析,发现塔河油田原油集输管网的热能损耗占管网总能耗的96.5%,因此降低管网能耗应以降低热能损耗为主。原油管网中部分管线存在压降、温降较大或管线效率较低等问题,针对这些管线采取串接管线或增加副管等措施进行优化,优化后管线效率最高可提高约7.5%。针对部分计转站出站温度进行调整分析,优化后计转站运行费用最大可降低30.44%,说明本优化方案具有非常明显的节能降耗效果,可在现场推广实施。     

稠油掺稀井系统效率计算方法

针对塔河油田掺稀生产油井的系统效率较实际情况偏高的问题,根据稠油掺稀生产油井和常规生产油井的不同点,分析了影响两者系统效率的不同因素。在常规油井系统效率计算模型的基础上,将总输入功率分为电机输入功率和掺稀系统输入功率2部分,在掺稀系统功率中引入掺稀生产油井的掺稀量和掺稀压力2个参数,对掺稀系统的输入功率进行量化,建立了稠油掺稀生产井新的系统效率计算方法,确保稠油掺稀生产油井系统效率的准确性。对评价该类油井的管理水平具有指导意义。     

辽河油田设计院被确定为行业指导性设计院

日前接到中国石油天然气总公司文件指出,辽河油田设计院为稠油集输工艺、凝析油集输工艺技术方面指导性设计院;胜利油田设计院为油田采出水处理、滩海油田地面工艺设计技术方面指导性设计院。辽河油田稠油产量占全国稠油产量的一半。多年来,辽河油田设计院在稠油开采、集输、储运等技术方面积累了比较丰富的科研设计经验,取得了数十项科技成果。其中稠油区块产能建设《欢喜岭油田地面建设工程设计》获国家优秀工程设计金质奖,《稠油掺稀油降粘集输工艺研究》、《新型稠油电脱水器研究》、部级标准《稠油集输及注蒸汽系统设计技术规定》等