棗園油田集輸系統(tǒng)優(yōu)化簡化工程效果案例分析

趙維 張瑞延（大港油田公司信息中心，天津300000）

棗園油田集輸系統(tǒng)優(yōu)化簡化工程效果案例分析

趙維 張瑞延（大港油田公司信息中心，天津300000）

棗園油田在進(jìn)行棗2、9、20站集輸系統(tǒng)優(yōu)化簡化先導(dǎo)性試驗成功的基礎(chǔ)上，全面拉開了優(yōu)化簡化工程的序幕。截至目前，棗園油田集輸系統(tǒng)優(yōu)化簡化工程基本完成，實現(xiàn)了原油的單管輸送和油井的自動計量，解決了棗園油田集輸系統(tǒng)能耗高、管網(wǎng)腐蝕老化嚴(yán)重等問題，達(dá)到了節(jié)能創(chuàng)效的目的。

棗園油田;集輸系統(tǒng);優(yōu)化簡化;自動計量;管網(wǎng);能耗

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問題

棗園油田現(xiàn)有棗北、棗南、自來屯3個開發(fā)區(qū)塊，采用三級布站模式，即單井—計量站—轉(zhuǎn)油站—聯(lián)合站。目前共有油井391口，開井292口，地層日產(chǎn)液量9974 m3，其中日產(chǎn)油1064t，日產(chǎn)水8910m3，日摻水量4304 m3，地層含水85.5%。地面配套有集中處理站2座，轉(zhuǎn)油站1座，計量站30座。配套工藝管網(wǎng)314km，其中系統(tǒng)輸油31條43.4km,摻水31條33.7km；單井集油290條119.3km，摻水264條117.3km。

棗園油田經(jīng)過多年的生產(chǎn)開發(fā)，主力區(qū)塊已進(jìn)入到高含水開發(fā)期，地下和地面生產(chǎn)情況發(fā)生了較大的變化，目前地面系統(tǒng)存在工藝不合理、運行成本高、安全環(huán)保隱患大等突出問題，主要體現(xiàn)在以下三方面：

1.1 地面管網(wǎng)龐大，能耗高

由于采用三級布站、雙管摻水工藝，地面管網(wǎng)龐大，現(xiàn)有各類管線314Km。傳統(tǒng)的雙管摻水伴熱集油工藝，運行成本高，年摻水量約151×104m3，年耗氣約508×104m3，年耗油約2800t，年耗電約154×104KWH，合計年能耗費用約3000萬元。傳統(tǒng)的高能耗雙管摻水伴熱集油工藝已不適應(yīng)油田發(fā)展需要。

1.2 工藝流程不適應(yīng)生產(chǎn)變化，運行成本高

隨著油田開發(fā)的深入，油井產(chǎn)液性質(zhì)與開發(fā)初期相比發(fā)生了很大變化，地面工藝系統(tǒng)循環(huán)輸送、重復(fù)處理問題較多。主要集中在棗一聯(lián)、棗二聯(lián)、自一聯(lián)，用于循環(huán)輸送、重復(fù)處理的運行成本約341萬元。

序號1 2系統(tǒng)名稱棗一聯(lián)原油脫水處理工藝現(xiàn)狀存在問題原油三段脫水耗費運行成本(萬元)電費35萬元、藥劑處理費40萬元、燃油費90萬元，合計165萬元棗二聯(lián)原油處理及輸送系統(tǒng)原油在棗二聯(lián)、棗一聯(lián)2次沉降,重復(fù)處理工藝流程長，運行費用高與棗二聯(lián)一次沉降、污水就近回注、低含原油外輸至官一聯(lián)外輸干線相比日增加加熱、外輸、處理液量4100m3/d電費、燃料費70萬元，藥劑處理費12萬元、合計82萬元

1.3 腐蝕老化嚴(yán)重，安全環(huán)保隱患大

由于部分管線投產(chǎn)時間長，腐蝕老化嚴(yán)重，造成系統(tǒng)維護(hù)工作量大，安全隱患多，管理難度大。地面管網(wǎng)月平均漏失85次，年污染賠償80萬元，地面管網(wǎng)維護(hù)費用高達(dá)220萬元，嚴(yán)重影響了油田的安全生產(chǎn)、環(huán)境狀況和生產(chǎn)經(jīng)營乃至油田的整體形象。

2 優(yōu)化簡化工程技術(shù)思路

根據(jù)棗園油田的實際情況和地面系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀，以系統(tǒng)、區(qū)域性的治理為對象，按照整體規(guī)劃、分步實施的方的原則，遵循下列7條技術(shù)思路開展棗園油田集油系統(tǒng)的簡化優(yōu)化工程：

(1)單井計量應(yīng)用新型單井自動計量技術(shù)，實現(xiàn)油井自動監(jiān)測和控制、實時示功圖、壓力、溫度等數(shù)據(jù)采集、油井工況診斷、產(chǎn)液量計量等功能。

(2)單井集油工藝管線利用高液量、高含水油井作為源頭井，將周邊的油井串接、“T”接到系統(tǒng)干線生產(chǎn)，逐步取消計量站點的設(shè)置，以降低系統(tǒng)能耗。棗園新井采用串接、T接工藝。

(3)單井摻水原則上只對低液量源頭井及地下伴摻生產(chǎn)井進(jìn)行摻水伴熱，力爭取消摻水工藝，縮減地面管網(wǎng)，減少摻水規(guī)模。

(4)盡可能利用現(xiàn)有管線，對老化腐蝕漏失嚴(yán)重的管線進(jìn)行更換。

(5)地面管網(wǎng)更新優(yōu)選高質(zhì)量的復(fù)合管線，并配套收發(fā)球裝置。

(6)單井井口工藝流程：

(7)摻水系統(tǒng)停運后，油井如遇事故停井，對距離系統(tǒng)干線近的單獨T接油井，利用壓風(fēng)機(jī)掃線。

3 優(yōu)化簡化工程改造情況

根據(jù)棗園油田簡化優(yōu)化的整體部署和安排，在棗2、9、20站集油系統(tǒng)開展了先導(dǎo)試驗，涉及油井30口，簡化后安裝單井自動計量裝置30口；27口井通過T接或串接生產(chǎn)方式停掉摻水，有3口低液量油井仍采用雙管伴摻生產(chǎn)，除棗9站摻水系統(tǒng)以外，停運了棗2、20站摻水系統(tǒng)管道、棗9站集油系統(tǒng)管道，縮減單井、系統(tǒng)管道22.3km，同時降低了地面管網(wǎng)的漏失頻率，大大減少污染賠償和維護(hù)費用。

通過對原油流變性、新型管材、工藝流程優(yōu)化等技術(shù)措施的試驗研究，我們初步形成了單管輸送的技術(shù)界限(單管輸送技術(shù)界限：當(dāng)含水超過80%，集輸溫度超過原油凝點5℃以上時，可單管輸送)和各類油井的優(yōu)化條件，為解決和指導(dǎo)集輸系統(tǒng)簡化優(yōu)化起到了重要的指導(dǎo)作用。理論問題解決之后，3個先導(dǎo)試驗站29口油井的現(xiàn)場簡化優(yōu)化工程也順利實施完成，先導(dǎo)試驗取得圓滿成功：計量誤差為±7%,單井回壓均值由0.75MPa下降到0.65MPa，管網(wǎng)長度由32.2km減少到9.9km，減少了69%。管網(wǎng)月漏失次數(shù)由29次/月降為1次/月，年減少摻水量8.2× 104m3，年減少摻水運行費73.8萬元。這也標(biāo)志著油井自動計量技術(shù)、油井單管集輸?shù)暮喕夹g(shù)在南部稠油油田取得突破性進(jìn)展。

在先導(dǎo)試驗取得成功的基礎(chǔ)上，采油三廠按照“整體規(guī)劃、分步實施”的實施原則，成立棗園油田系統(tǒng)簡化項目組，有效推動棗園油田簡化工程，棗園地面集油系統(tǒng)簡化優(yōu)化工程全面啟動。

4 結(jié)語

棗園油田集油系統(tǒng)簡化優(yōu)化取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。油井在線遠(yuǎn)傳計量系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)了油井遠(yuǎn)程自動計量，撤消了計量間。地面系統(tǒng)形成了“油井-轉(zhuǎn)油站-集中處理站”的地面建設(shè)新模式，縮短了管道輸送距離，并將員工從繁重的管線挖漏、補(bǔ)漏工作中解脫出來，消除了因管線老化、腐蝕、穿孔等帶來的環(huán)境污染和安全隱患。簡化技術(shù)的應(yīng)用提高了油水井資料采集的自動化程度，基本實現(xiàn)了信息化管理。新技術(shù)的成功應(yīng)用，帶來的不僅僅是地面系統(tǒng)工藝技術(shù)的革命，同時也為勞動組織的優(yōu)化調(diào)整及人力資源的合理配置提供了有利條件。

[1]郭長會,何利民,劉會友,高嵩.原油預(yù)分水工藝參數(shù)的優(yōu)化[J].油氣田地面工程,2013,(06):38-39.