摻水集油與機采系統能耗影響規律分析

馬海濤（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

摻水集油與機采系統能耗影響規律分析

馬海濤（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

集油系統能耗包括集油系統水力功率與熱力功率，機采系統能耗即為電動機的輸入功率。隨著地面系統降溫集輸不斷深入，抽油機工況必定受到影響。通過分析集油參數對油井油壓、抽油機耗電量的影響規律，綜合評價集油與機采系統能耗，確定經濟運行參數，指導集輸系統及機采系統優化運行。

油田地面工程摻水集油油壓運行參數能耗規律

隨著地面系統節能挖潛的不斷深入，降溫集輸作為重要的節能措施已在油田全面推廣。隨著地面參數的變化，抽油機能耗必定受到影響。有必要以集油和機采系統總能耗最低為目標，開展油壓隨摻水溫度摻水量變化規律、耗氣耗電隨油壓變化規律研究，綜合評價地面系統能耗，確定經濟運行參數，指導降溫集輸。

1　集油系統運行參數對集油環摻水壓力與油井油壓的影響規律

集油環摻水壓力為集油管網的沿程損失與環的回液壓力之和，各油井油壓為環的回液壓力與該井口到閥組間集油管線的沿程水頭損失之和。當摻水量一定時，油井油壓隨摻水溫度的增加而降低；當摻水溫度一定時，油井油壓隨摻水量的變化曲線存在駐點，即當摻水量較低時，油井油壓隨摻水量的增加而降低，當摻水量增加到一定程度后，油井油壓隨摻水量的增加而增加。

分析原因，沿程水頭損失主要受阻力系數和混合液流速兩個參數影響。當摻水量較低時，溫度較低，液黏度影響顯著，油井油壓大；隨著摻水量的逐漸增加，溫度上升，黏度下降顯著，從而降低了沿程水頭損失，油壓隨摻水量的增加而降低；當摻水量高到一定程度時，黏度影響不顯著，流速影響顯著，油井油壓隨摻水量的增加而增加。

2　確定合理運行參數

集油系統能耗包括加熱爐摻水耗氣和摻水泵耗電，機采系統能耗即為電動機耗電。以外圍油田某集油環（表1）開展現場試驗，確定合理運行參數。

表1　試驗集油環基本情況

2.1耗電量、耗氣量隨井口油壓變化規律

以單井平均摻水量1m3/h為例，當摻水溫度從70℃降到50℃，首端井油壓由0.6MPa上升到1.04MPa時，抽油機耗電量為214～222kWh/d，上升幅度不大；集油環耗氣量為426～255m3/d，下降幅度較大。

單井摻水量在0.5～1.5m3/h之間，摻水溫度在50～70℃之內，耗電量隨著摻水溫度降低而升高，隨著摻水量降低而降低，變化范圍497～548kWh/d；耗氣量隨著摻水溫度和摻水量降低而降低，變化范圍627～125m3/d。

通過測算，集輸和機采總能耗中，集輸耗電占0.32%，機采耗電占20.95%，集輸耗氣占78.73%；由于熱能占主導地位，壓降滿足生產條件下，熱能最低時，總能耗最低，費用最低。

2.2調整優化系統運行參數

以集油系統與機采系統總能耗最低為目標，滿足回油壓力進站不低于0.2MPa，回油溫度不低于原油凝固點，得出此集油環最經濟運行參數：摻水溫度為61℃，集油環摻水量為1.5m3/h。優化運行后，摻水溫度下降5℃，摻水量下降1m3/h。首端井3結語

油壓由0.71MPa上升至0.73MPa，中間井由0.60MPa上升至 0.69MPa，末端井由0.58MPa上升至0.63MPa。耗氣量由317m3/d下降至172m3/d，下降145m3/d，耗電量下降1kWh/d。

綜合考慮集油系統與機采系統能耗，形成了集油系統運行參數的優選方法，對于降低集油與機采系統能耗，提高集油與機采系統的綜合經濟效益具有指導意義。各摻水集油環推廣以后，可達到節能降耗的目的。

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.004

2014-12-19）

馬海濤，工程師，1999年畢業于哈爾濱工業大學，從事地面工程管理工作，E-mail：mahaitao@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田有限責任公司中第八采油廠規劃設計研究所，163712。