多相混輸技術(shù)在官2斷塊油田中的應(yīng)用

程珊（中石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司 山東東營 257026）

一、工程實(shí)例

多相混輸主要是將井口物流中的油、氣、水介質(zhì)，在未進(jìn)行分離的狀態(tài)下，直接用多相混輸泵泵送到附近的接轉(zhuǎn)站或集中處理站進(jìn)行處理。

根據(jù)官2斷塊地理位置的特點(diǎn)，確定官2斷塊的集輸方向?yàn)椋涸诠?斷塊新建1座12井式計(jì)量站，采出液輸送至最近官7接轉(zhuǎn)站。

1.官2斷塊地面工程建設(shè)方案選擇

油氣集輸系統(tǒng)工藝流程是將油氣各單元工藝合理組合，現(xiàn)行的典型油氣集輸工藝流程有三種模式。

模式一：單井進(jìn)站，集中計(jì)量，油氣分輸流程

井產(chǎn)物經(jīng)出油管線到計(jì)量站，經(jīng)氣液分離計(jì)量后，油氣分別輸送。這種流程的優(yōu)點(diǎn)是油、氣分別處理、計(jì)量。出油、集油、集氣管線分別采用不同的輸送工藝，對(duì)不同壓力、不同產(chǎn)量的油井都能適應(yīng)。其缺點(diǎn)是油、氣分輸，工程量、設(shè)備、鋼材、投資消耗量大。油氣分輸流程見圖3.1-1[1]。

模式二：單井進(jìn)站，集中計(jì)量，油氣混輸流程

井產(chǎn)物在計(jì)量站完成氣液分離計(jì)量后，再度混合經(jīng)集油管線進(jìn)入集中處理站進(jìn)行處理。這種流程除具有分輸流程的優(yōu)點(diǎn)外，簡化了集氣系統(tǒng)。缺點(diǎn)是需有處理合格采出水的管網(wǎng)，配給各注水站。油氣混輸流程見圖3.1-2[1]。

模式三：三級(jí)布站油氣混輸流程

在油氣集輸流程的基礎(chǔ)上，將油氣分離、原油脫水與采出水處理和注水集中建站，使采出水就地利用。這樣避免了建設(shè)處理合格采出水的管網(wǎng)，可建設(shè)規(guī)模較大的原油穩(wěn)定和回收天然氣凝液的裝置。三級(jí)布站油氣混輸流程見圖3.1-3[1]。

根據(jù)官2斷塊所處的地理位置、預(yù)測(cè)指標(biāo)，該斷塊采用三級(jí)布站油氣混輸流程，即：油井→計(jì)量站→混輸泵站→官7接轉(zhuǎn)站。

（1）計(jì)量站流程

單井來液→計(jì)量→生產(chǎn)匯管→加熱→外輸

流程說明：單井來液計(jì)量后，進(jìn)入生產(chǎn)匯管與其它油井產(chǎn)液進(jìn)加熱爐升溫至35℃后外輸。

（2）混輸泵站流程

流程說明：單井來液計(jì)量后，進(jìn)入生產(chǎn)匯管與其它油井產(chǎn)液和計(jì)量站來液進(jìn)加熱爐升溫至35℃后進(jìn)油氣分離器分出部分伴生氣，剩余伴生氣和油水進(jìn)混輸泵外輸至官7接轉(zhuǎn)站。

2.混輸泵

目前，油氣混輸泵主要用于油田的油、氣、水混輸，是油氣集輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備。混輸泵是一種介于常規(guī)泵和常規(guī)壓縮機(jī)之間的增壓設(shè)備，一般來說，常規(guī)泵適用于≤1.5%含氣率的工況；常規(guī)壓縮機(jī)適用于99.9%～100%含氣率的工況；而混輸泵泵送的氣、液相含量往往超過常規(guī)泵和壓縮機(jī)所能承受的范圍，因此要求多相混輸泵既要有泵的性能又要有壓縮機(jī)的性能。

（1）工作原理：

混輸泵是通過雙螺桿的嚙合或者通過單螺桿與定子之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，把多相流物料從泵的進(jìn)口吸入，經(jīng)過壓縮排至出口，在出口處對(duì)氣相物料膨脹做功，作用于液相物料，克服管泵阻力，把多相流物料送至目的地。

（2）運(yùn)行特點(diǎn)：

1）工作適應(yīng)范圍廣，有很強(qiáng)的自吸性能，可輸送0%～97%含氣率的流體；

2）混輸泵運(yùn)輸平穩(wěn)可靠，無脈動(dòng)、無攪拌，振動(dòng)小、噪音低，能在寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持高效運(yùn)行，適合變頻驅(qū)動(dòng)；

（3）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用：

在集輸現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)根據(jù)液量、氣量的多少，選擇不同排量的混輸泵。通常采取在集輸干線上使用與計(jì)量站集油支線上使用。在集油干（支）線或單井集油管線上安裝油氣混輸泵，把油氣集輸過程中產(chǎn)生的背壓作用到泵上，以此來實(shí)現(xiàn)降低集油管線回壓和井口回壓的目的。

（4）在生產(chǎn)中使用多相混輸泵有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）減少邊緣井井口回壓，增加油井產(chǎn)量，延長油井壽命；

2）對(duì)于儲(chǔ)量和產(chǎn)量不大的邊緣油田，若利用多相泵對(duì)邊緣油田生產(chǎn)的油氣進(jìn)行增壓，氣液混輸至臨近的處理站進(jìn)行處理加工，能降低生產(chǎn)成本，使邊緣油田得以經(jīng)濟(jì)地開采。

二、幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）在滾動(dòng)勘探開發(fā)中出現(xiàn)的小斷塊油藏，油氣在計(jì)量站內(nèi)分離后，原油靠自身壓力、泵送或車?yán)椭两愚D(zhuǎn)站（聯(lián)合站），天然氣（伴生氣）除用作燃料外，其余放空，回收率極低，造成了大量的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題。若能實(shí)現(xiàn)油氣密閉混輸，則既能簡化工藝流程，方便管理，又能提高經(jīng)濟(jì)效益。

（2）混輸技術(shù)的應(yīng)用，無論從經(jīng)濟(jì)角度還是從管理角度出發(fā)，與氣液分輸相比都具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，代表了邊遠(yuǎn)油田油氣輸送的發(fā)展方向。

（3）由于混輸物流為氣液混合物的特殊性，對(duì)混輸泵有特殊要求：

1）能適應(yīng)氣液體積流量和氣液比大幅變化的能力。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，混輸泵進(jìn)口氣液混合物的氣液比例極不均勻，在一段時(shí)間內(nèi)接近100%的液體，另一段時(shí)間內(nèi)接近100%的氣體，氣液常交替地流過混輸泵。因而，常要求混輸泵具有20 min的“干轉(zhuǎn)”（即泵內(nèi)100%氣體）能力，不會(huì)因?yàn)槊芊狻櫥囟冗^度升高等原因而損害泵的結(jié)構(gòu)部件和泵的性能；

2）有較強(qiáng)的抗磨、抗蝕能力。未經(jīng)加工的油氣水混合物含有一定量的砂子等固體雜質(zhì)，因而混輸泵必須抗磨、抗蝕；

3）能適應(yīng)不同環(huán)境的要求。油氣田所處地域不同，自然環(huán)境各異，要求混輸泵能適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境。

[1]GB50350-2005油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范北京中國計(jì)劃出版社.

[2]郭長會(huì).油井計(jì)量技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì).石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2001.

[3]王玉江.張廣卿全自動(dòng)稱重式計(jì)量裝置在稠油開發(fā)中的應(yīng)用.使用與維修，2003.