朱榮杰 曹武（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠）

油井摻水流量控制器及應(yīng)用效果

朱榮杰 曹武（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠）

從油井摻水流量控制器的原理入手，結(jié)合礦場(chǎng)應(yīng)用，分析了其在摻水流量控制、機(jī)采井免清蠟技術(shù)不同用途情況下，保障油井正常生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)機(jī)采井免清蠟過(guò)程中起到的作用和見(jiàn)到的效果。摻水流量控制器的應(yīng)用提高了泵效和系統(tǒng)效率，達(dá)到了節(jié)能的效果。摻水流量控制器可進(jìn)一步改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)摻水量的無(wú)級(jí)調(diào)整，進(jìn)一步提高工作效率。

油井摻水 流量控制器 原理 應(yīng)有效果

油井摻水的主要目的是油井采出液的安全集輸。近年來(lái)，為了節(jié)能，實(shí)施了停摻和季節(jié)性停摻作業(yè)，其中季節(jié)性停摻實(shí)施的數(shù)量最多。在冬季，這些井往往恢復(fù)摻水，摻水溫度控制在35～38℃。在實(shí)際工作過(guò)程中，在來(lái)水溫度一定的條件下，摻水量主要依靠計(jì)量間閥組的開(kāi)合程度來(lái)控制。但水量的控制缺乏依據(jù)，主要由現(xiàn)場(chǎng)工人依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定，并且開(kāi)合程度經(jīng)常發(fā)生變化，因而摻水量控制需要經(jīng)常調(diào)整，且工作量較大。近年來(lái)，隨著機(jī)采井免清蠟技術(shù)的應(yīng)用，摻水量的控制得到了有效的解決。

1 流量控制器

ZJDP6.4-50型自解堵免拆裝式流量控制器如圖1所示。

流量控制主要由流量控制器中的水嘴實(shí)現(xiàn)，控制的另外一個(gè)功能是當(dāng)發(fā)生水嘴堵時(shí)，上提可活動(dòng)水嘴座部分，捅針插入水嘴孔中，將堵塞物排除，水嘴座外淤積的雜物也被沖出，實(shí)現(xiàn)不拆卸水嘴解堵和正常沖洗管線的目的?；顒?dòng)部分靠專用工具上提，解堵或沖洗完畢后靠彈簧自動(dòng)歸位，恢復(fù)正?？刂茽顟B(tài)。進(jìn)行流量調(diào)整時(shí)，可人工更換水嘴。

為了確定不同壓差和水嘴直徑的流量關(guān)系，在大慶采油工程研究院分層開(kāi)采實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，采用細(xì)分開(kāi)采綜合模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地面設(shè)備，嘴前壓力設(shè)為1.8～2.2 MPa，嘴后壓力由1.6 MPa每隔0.2 MPa逐步下調(diào)。共使用12種水嘴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制了不同直徑水嘴壓差與流量關(guān)系圖（圖2），給出了現(xiàn)場(chǎng)常用的水嘴速查表（表1）。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可根據(jù)計(jì)量間摻水來(lái)水壓力，以及不同壓差、水嘴直徑和流量的關(guān)系進(jìn)行摻水量的精確控制。

2 應(yīng)用效果

油井摻水流量控制器主要有兩方面的用途：一是用于油井摻水的流量控制；二是用于機(jī)采井免清蠟技術(shù)的加藥量控制?？刂圃韮烧呦嗤?，不同的是前者的摻水用于直接進(jìn)入油井井口的回油管線，后者通過(guò)井口閥組的控制加入油井的油、套管環(huán)形空間。

表1 不同直徑水嘴流量與壓差關(guān)系速查表

2.1 地面摻水控制

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)640余井次的應(yīng)用，達(dá)到了如下效果：

1）實(shí)現(xiàn)了流量的有效控制，大幅度降低了摻水量。通常情況下，保持集輸溫度在較小的波動(dòng)范圍，油層產(chǎn)出液量越高，地面集摻水量降低。在保證集輸溫度得到有效控制在35～38℃時(shí)，使單井日摻水量控制在4～6 m3/d，與不進(jìn)行摻水量控制對(duì)比，節(jié)約摻水量50%左右。

2）減少了中轉(zhuǎn)站的自耗氣，大量地節(jié)約了電能。由于摻水量降低，使中轉(zhuǎn)站見(jiàn)到了明顯的節(jié)能效果，主要表現(xiàn)為自耗氣下降、集輸耗電下降。與摻水控制之前對(duì)比，由于摻水量下降，使站內(nèi)自耗氣下降30%以上，特別是冬季運(yùn)行對(duì)比，自耗氣下降幅度可以達(dá)到50%以上；通常情況下，站內(nèi)摻水泵需要開(kāi)2臺(tái)，進(jìn)行摻水控制后，摻水泵只需開(kāi)1臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)日節(jié)電670kWh。

2.2 免清蠟油井的加藥控制

流量控制器在免清蠟油井藥量控制上的應(yīng)用見(jiàn)到以下兩方面效果：

1）實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、連續(xù)加入免清蠟藥劑，保證了機(jī)采井免清蠟技術(shù)的有效運(yùn)行。免清蠟機(jī)采井的加藥量只與單井產(chǎn)油量有關(guān)，與產(chǎn)液量無(wú)關(guān)，要求加藥后采出油中的藥劑濃度在150～200 mg/L。為了滿足這一特殊需求，根據(jù)單井采油量控制加入藥劑（濃度為500 mg/L）的流量，應(yīng)用摻水流量控制器使單井加藥量嚴(yán)格控制在3～5 m3/d，同時(shí)保證了油井集輸?shù)恼＿\(yùn)行。

2）加入免清蠟藥劑后，改善了流體的流動(dòng)性能，降低了流體進(jìn)入抽油泵的阻力，提高了泵效和系統(tǒng)效率。通過(guò)8口井措施加藥前后的系統(tǒng)效率對(duì)比試驗(yàn)，在抽汲參數(shù)不變的條件下，扣除加入藥劑量，實(shí)現(xiàn)了單井增液6%，系統(tǒng)效率提高了12%。在保證加藥前后產(chǎn)液量不變的前提下，實(shí)現(xiàn)了單井日節(jié)電7.2%的效果。

3 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

1）通過(guò)合理的摻水量控制，在保證集輸溫度的前提下，降低摻水量50%，站內(nèi)自耗氣下降30%以上，站內(nèi)節(jié)電670 kWh。

2）摻水流量控制器應(yīng)用于機(jī)采井免清蠟技術(shù)，有效控制了單井加藥量，使采出液中的藥劑濃度保持在合理的范圍內(nèi)。

3）摻水流量控制器應(yīng)用于免清蠟機(jī)采井，提高了泵效和系統(tǒng)效率，收到了節(jié)能的效果。

4）目前應(yīng)用的摻水流量控制器在流量調(diào)整時(shí)需人工更換水嘴，因此，摻水流量控制器仍可進(jìn)一步改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)摻水量的無(wú)級(jí)調(diào)整，進(jìn)一步提高工作效率。

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.10.012

朱榮杰，2005年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)，高級(jí)工程師，從事機(jī)械采油管理工作，E-mail：zhurongjiea@petrochina.com.cn，地址：大慶市薩爾圖區(qū)中七路114號(hào)，163001。

2011-08-21）