應用油氣集輸工藝技術提升節能降耗水平

武玉雙李淵李武平衛青松竇勤光（.華北油田公司第五采油廠；.西南石油大學石油工程學院）

應用油氣集輸工藝技術提升節能降耗水平

武玉雙1李淵1李武平2衛青松1竇勤光1
（1.華北油田公司第五采油廠；2.西南石油大學石油工程學院）

華北油田采油五廠的油藏具有“三高”特點，油氣集輸工藝多采用三管伴熱方式集油，耗能高、管理難度大。針對現場實際情況，分別從集油工藝、地熱資源利用及發電余熱回收等方面出發，采用了常溫集輸、雙管摻水、高溫地熱井的開發利用和發電余熱回收等油氣集輸技術，全面實施節能降耗措施，取得了顯著的經濟效益和社會效益。截至2014年底，累計節約燃油達8500 t。

三高油藏 油氣集輸 集油工藝 地熱開發 余熱回收 節能降耗

華北油田第五采油廠位于冀中南部地區，油田分布在河北省的3個地區、8個縣市，具有點多、線長、面廣的特點。開采的油藏具有“三高”特點，即原油黏度高、含蠟高、凝固點高，原油物性差，屬中高黏度油藏。全廠共有579口油井、251口水井和85.37 km輸油管線和93.4 km輸氣管網。油井地面集輸工藝多為三管伴熱集油模式，油田生產中耗能高、管理難度大。

自2011年以來，針對不同的油田和區塊、不同的油品物性及現場實際情況，分別從集油工藝、地熱資源利用及發電余熱回收等方面出發，全面實施節能降耗措施，取得了顯著的經濟效益和社會效益，4年累計節約燃油達8500 t。

1 雙管摻水集油工藝

深南油田共包括澤70、澤10和深南3個斷塊油田，有油井110口，開井81口。原油經8座計量站計量后集中在深一聯合站處理。深一聯的日處理液量1235 t，日處理油量495 t，水量740 t。

油田生產的主要特點：

1）原油物性較差，黏度高，屬稠油油藏。

2）該地區地表水較淺（僅為80 cm），易對管線造成腐蝕。

3）單井集油方式全部采用三管伴熱集油工藝。

4）站內脫水采用電脫水處理工藝。

生產中存在的主要問題：

1）管線自投產以來腐蝕比較嚴重，穿孔現象頻繁發生，嚴重影響了深南油田的正常生產。

2）單井集油管線采用常規的三管伴熱保溫方式，散熱較大，而且因為深南油田地表水較淺，熱水管線的大部分熱量被地表水吸收，熱能損失大。單井的熱能損耗達1.9×105kJ/h，深一聯每年的燃油量高達3650 t。

3）隨著油田的滾動開發，油井含水越來越高，礦化度高達14 000～15 000 mg/L，造成的腐蝕愈加嚴重，腐蝕速度為0.105 3～0.148 9 mm/a，每年造成高達50萬元的損失。

為解決能耗高、腐蝕嚴重的問題，在對深南油田原油物性和生產現狀進行詳細分析論證的基礎上，對深南油田的地面集輸工藝進行了簡化優化。

1）單管常溫輸送工藝：對含水在85%以上油品物性較好的油井，充分利用原來的三管伴熱管線，根據季節的不同，適時采用單管常溫輸送工藝進行生產，達到節能降耗的目的。

2）雙管摻水集油工藝：對于含水較低，油品物性較差，黏度大、凝固點高的油井采用雙管摻水集油工藝，降低井口回壓，降低能耗。

3）充分利用污水余熱，將其加熱后摻入單井產出液，提高進站溫度。

4）由于污水中含有的大量破乳劑沒有完全發揮作用，通過將污水摻入油井產出液，可以充分發揮破乳劑的破乳效果，降低加藥量，節約生產成本。

5）單井量油采取示功圖量油。

6）采用耐腐蝕的復合塑鋼管線，可以避免因為管線腐蝕穿孔造成的管線更換費用。

7）采用高效保溫的新型復合塑鋼材料，保溫效果比鋼管線好。

8）用污水代替清水給油井產液提高溫度，降低了清水的使用量，節能的同時又減少了投資。

通過前期方案論證、室內實驗，深南油田實施雙管摻水集油工藝改造，大大提高了熱能利用效率。截至2014年12月底，深南油田8座計量間110口油井上實施了雙管摻水集油工藝；并根據季節變化調整摻水量、摻水溫度等運行參數，做到低能耗運行。4年累計節約燃油4000 t。

2 單管摻水集油新工藝

在稠油油藏成功實施雙管摻水集油工藝的基礎上，針對中質油品，逐步摒棄原來的三管伴熱集油工藝，使用單管摻水集油新工藝，充分利用分離出來的污水余熱為油井提供熱量，帶動全油田的單井產液回站。這種工藝可以靈活調整摻水量，冬季可根據生產情況適時摻水，夏季可以停止摻水，直接將油井產出液送回站內處理，以保證油田的安全正常生產。目前有68口油井采用新工藝，不僅節約了大量的建設成本，而且提高了熱能利用率。3年節約燃油800 t。

3 常溫輸送工藝

為實現油田公司提出的“低成本開發”戰略目標，從每一個節能環節做起，減少能源的損耗。在單井集油工藝上，結合季節變化，分析不同區塊不同單井的原油物性，針對不同的油井，對于凝固點較低、油品物性較好的中質原油，分別采用單管通球、常溫輸送和季節性常溫輸送的集油工藝。根據油井的實際生產數據，每年5月份全廠的部分單井停運伴熱水，實施季節性常溫輸送，至9月份地溫最高時全廠實施常溫輸送的單井達160余口。通過實施常溫輸送技術，降低了燃料油的用量。4年累計節約原油1000 t。

4 充分利用地熱資源

華北油田地處華北平原腹地，地下有豐富的地熱資源，而采油五廠部分老井由于開發時間較長，目前含水已達99%，產油量較低，但產出液的溫度較高，比如晉古2-4、澤43-7等井井口溫度高達110℃。合理利用產出液的高溫余熱，將晉古2-4的油井產出液首先為外輸原油換熱，再與其他區塊的來液混合脫水，不僅提高了來液進站的溫度，節約了燃料油的用量，而且通過換熱，降低了高溫地熱水對管線的腐蝕結垢；而澤43-7井的來液則是通過為站內生產及生活換熱后與其他單井一起進三相分離器脫水，節約了脫水換熱器的建設成本，也保證了脫水工作的順利進行。

通過對地熱水的多級利用，使地熱水熱能充分釋放，利用地熱實現對單井伴熱和油水分離的升溫，利用地熱資源替代燃油熱能。3年累計節約燃油1500 t。

5 充分回收發電站的余熱

采油五廠在有伴生氣的區塊實施天然氣發電工程，為油田內部供電。目前共有天然氣發電機21臺，均安裝了發電機余熱和煙道余熱回收裝置，在充分利用油田伴生氣的同時，每臺發電機回收的高溫余熱高達4600 kW/h。該工程實現了油田伴生氣的有效利用，為單井伴熱和三相分離器升溫及生活用熱節約了大量熱能。3年累計節約燃油1200 t。

6 結束語

通過綜合應用油氣集輸工藝技術，不僅解決了因腐蝕穿孔影響生產的問題，而且通過合理利用集油工藝，實現了節能降耗，保證了油田的安全生產，解決了制約油田發展的瓶頸問題。對管線腐蝕比較嚴重的油田，建議在原油集輸管材選擇方面應首選耐腐蝕的復合管。

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.004.013

2014-12-24）

武玉雙，高級工程師，1992年畢業于西南石油學院（油氣儲運專業），從事油氣集輸管理和地面建設工作，E-mail：cy5_wys@petrochina.com.cn，地址：河北省辛集市采油五廠工程技術研究所，052360。