淺談二連油田環(huán)狀串聯(lián)摻水集輸系統(tǒng)節(jié)能管理

劉海濤李麗香劉俊英

（1華北油田公司二連分公司 內(nèi)蒙古錫林浩特 0260002華北油田公司勘探開發(fā)研究院 河北任丘 052560）

我國(guó)油田中，稠油所占到的比例很大，高粘度的稠油具有很高的附著力,流動(dòng)性很差。目前稠油輸送較為常用的方法有稀釋法、加熱法、摻熱水或活性水以此來減低稠油的粘度減小輸送的阻力，但是在輸送中耗能情況較為嚴(yán)重。通過采用串聯(lián)摻水集輸系統(tǒng)，合理的配置稠油輸送中的含水量和溫度，在節(jié)省水資源的同時(shí)，降低稠油技術(shù)的耗能，提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。

1 環(huán)狀串聯(lián)摻水集輸系統(tǒng)節(jié)能降溫運(yùn)行技術(shù)

通過分析采出混合液的溫度曲線，確定適合的集輸回油溫度、摻水量等，最大限度控制生產(chǎn)的耗能。通過采用集油間末點(diǎn)回油溫度控制，聯(lián)合站優(yōu)化摻水量控制，聯(lián)合站設(shè)備季節(jié)性調(diào)控等，監(jiān)測(cè)各條環(huán)線的產(chǎn)液量、產(chǎn)氣量和含水率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，探究摻水集輸系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)。

通過對(duì)阿爾油田地面原油性質(zhì)進(jìn)行研究（見表1），得出混合液最低回站溫度控制在3 5℃以上。當(dāng)溫度高于3 5℃時(shí)，粘度受到剪切力的作用較小，對(duì)溫度的敏感度也較小，隨著溫度的升高，混合液的粘度隨之降低；當(dāng)溫度小于3 5℃時(shí)，粘度隨著溫度的降低不斷增加。

表1 對(duì)二連盆地阿爾油田地面原油性質(zhì)

摻水溫度同溫降值之間具有直接的關(guān)系，摻水的溫度越高，溫降值就會(huì)越低，隨之消耗的能量也會(huì)越高，而需要的動(dòng)力能耗會(huì)降低，通過對(duì)摻水溫度、溫降值以及所需要的熱能和動(dòng)力能建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，得出熱能消耗和動(dòng)力消耗的計(jì)算公式，為油田的節(jié)能奠定基礎(chǔ)。

其中熱能的消耗公式為：

動(dòng)力能的計(jì)算公式為：

2 集輸系統(tǒng)優(yōu)化措施

集輸系統(tǒng)的性能優(yōu)化通過對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇，合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，來實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的。根據(jù)回壓最低的生產(chǎn)原則和摻水量最低的效益原則，確定每條環(huán)線的瞬時(shí)摻水值，確保摻水控制精細(xì)化、科學(xué)化。建立支線摻水卡片、摻水調(diào)整日志，每天詳細(xì)記錄每條環(huán)線的摻水動(dòng)態(tài)、回壓變化和摻水效果，進(jìn)一步摸索單井摻水規(guī)律，對(duì)摻水系統(tǒng)進(jìn)行不間斷的優(yōu)化。

為了對(duì)集輸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行設(shè)計(jì)，開展環(huán)狀摻水流程合理的溫度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，通過采油廠內(nèi)的試驗(yàn)研究，確定集輸系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的技術(shù)界限。為了獲得更準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了單管摻水集油工藝參數(shù)確定的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)摻水量和摻水溫度的靈活控制，探索不同的摻水量和摻水溫度下的耗能的變化規(guī)律，確定油摻水量和摻水溫度的優(yōu)化控制，總結(jié)在穩(wěn)定運(yùn)行情況下的設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，運(yùn)行參數(shù)的技術(shù)界限為：運(yùn)行溫度應(yīng)該在凝固點(diǎn)以上3℃~5℃，摻水量控制參數(shù)為0.7~1.0m3/h。

結(jié)合油田現(xiàn)場(chǎng)管理要求，根據(jù)二連油田阿爾油田的管理現(xiàn)狀，建立起合理的管理體制，建立了“一環(huán)一策”、“一日一調(diào)”的運(yùn)行管理模式，根據(jù)季節(jié)變化，及時(shí)做好爐溫控制，通過自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)再對(duì)有優(yōu)化潛力的支線摻水量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，節(jié)約供熱系統(tǒng)的供熱量，同時(shí)能夠減少燃?xì)饬?，?jié)約環(huán)狀串聯(lián)摻水集輸系統(tǒng)的耗能，為油田的節(jié)能減排做出努力。

3 節(jié)能效果

通過對(duì)稠油集輸?shù)乃臏囟冗M(jìn)行加熱，加熱前的水的溫度為3 5攝氏度，經(jīng)過加熱爐后摻水的出口溫度為58攝氏度，通過對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，對(duì)油田內(nèi)減少的輸氣量和摻水量進(jìn)行計(jì)算，得出燃?xì)獾睦塾?jì)效益和動(dòng)力耗損消耗，計(jì)算油田節(jié)能的總效益。

Q理=C M ΔT=4.2×103×164×103×（58-3 5）=1.58×1010（J）

日可減少動(dòng)力費(fèi)消耗：

W=U*I*C O S*t=3 8 0*3 4*0.8 5*24=263(k W·h)/d

通過對(duì)自2012年3月1日到2012年12月3 1日累計(jì)的節(jié)約的天然氣的總量和節(jié)約的電量進(jìn)行計(jì)算，探究?jī)?yōu)化措施產(chǎn)生的節(jié)能效果。

累計(jì)節(jié)約天然氣為48 0m3/d×3 06d=1468 8 0m3

燃?xì)赓M(fèi)結(jié)余金額為：1468 8 0m3×3.5元/m3=51.408（萬元）

累計(jì)節(jié)約電量為263(k W·h)/d×3 06d=8 047 8 k W

動(dòng)力費(fèi)結(jié)余金額為：8 047 8 k W*0.56元/k W=4.5（萬元）

總效益=減少燃?xì)庀?減少動(dòng)力費(fèi)消耗

=51.408+4.5

=55.908（萬元）

4 結(jié)語

通過對(duì)二連油田阿爾油田摻水集輸系統(tǒng)的研究，對(duì)油田內(nèi)環(huán)狀集輸系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)研究，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，研究環(huán)狀集輸?shù)膿剿疁囟群蛽剿窟M(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化選擇，并且根據(jù)記錄計(jì)算出系統(tǒng)總的節(jié)能效益，有效減少了油田內(nèi)的耗能。

[1]劉立君,劉揚(yáng),魏立新,等.油田管網(wǎng)系統(tǒng)效率測(cè)算及能耗分析[J].油田地面工程,2005,24(11):3 1.

[2]周興友.輸油系統(tǒng)能耗分析及提高輸油效率的方法[J].勝利油田師范專科學(xué)校學(xué)報(bào),2002,16(4):8 5-8 7.