孫曉紅(大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠)
大慶油田共有油井5300余口,計量(閥組)間269座,脫水站7座。集輸系統(tǒng)已全面實施低溫集油,主要對全年、季節(jié)停摻水油井的實施,常溫集油站及低溫集油站的實施,優(yōu)化轉(zhuǎn)油站運行參數(shù),提高設(shè)備運行效率等。
2010年底,通過整理、總結(jié)、精練多年來低溫集油實施工作經(jīng)驗,創(chuàng)造性地提出集輸系統(tǒng)“42231”過程管理法,即確定“四個”界限(確定停摻水界限、確定井站回油溫度、確定單井摻水量、確定出站摻水溫度)、優(yōu)化“兩個”運行(優(yōu)化加熱爐運行、優(yōu)化摻水泵運行)、控制“兩個”水量(控制單井、環(huán)摻水量,控制站、間采暖水量)、分解“三項”指標(biāo)(分礦總耗氣指標(biāo)、分站總耗氣指標(biāo)、分月總耗氣指標(biāo))、確?!耙粋€”目標(biāo)(終點指標(biāo)考核,確??偤臍馊蝿?wù)完成),為節(jié)氣任務(wù)的順利完成提供了借鑒。
2012年集輸系統(tǒng)圍繞“降低摻水總量、降低摻水加熱負(fù)荷、提高加熱爐負(fù)荷率及熱效率、加大節(jié)氣措施的實施力度”的工作重點,在技術(shù)管理、設(shè)備及技術(shù)改造、節(jié)氣技術(shù)研究等幾方面開展工作。一是保證季節(jié)停摻水、全年停摻水井實施效果,與2011年對比增加126口,全年節(jié)氣約80×104m3;二是保證常溫集油站及低溫集油站按計劃實施;三是通過“間摻”、“拐點摻水控制”新模式,擴大實施規(guī)模,降低摻水量;四是優(yōu)化加熱爐、摻水泵等設(shè)備運行,提高設(shè)備運行效率;五是加大技術(shù)改造及研究與應(yīng)用力度,為節(jié)氣工作提供必要的保障。
截止到2012年7月份,停摻水井?dāng)?shù)達(dá)到1351口;摻水量851×104m3,比2011年減少49×104m3;生產(chǎn)耗氣2585×104m3,噸液耗氣1.63m3,與2011年同期對比,總耗氣量增加189×104m3。
2012年1—7月份節(jié)氣任務(wù)總體上按計劃運行,完成了預(yù)期指標(biāo),但在生產(chǎn)運行中仍存在較為突出的問題,主要表現(xiàn)在常溫集油時摻水量控制、摻水泵運行匹配、工藝不匹配、非生產(chǎn)井或特殊生產(chǎn)井管理等幾方面的問題。
在摻水量較高時,采取停摻、控制單井摻水量等方式,減少全站摻水用量已經(jīng)是較為常見的技術(shù)手段,但在常溫集油時,是否有必要進(jìn)行摻水量控制還有不同的意見。其中典型的觀點就是加熱爐不開啟,不耗氣,沒有必要再控制單井摻水量,甚至加大單井摻水量,依靠摻水的高壓力將原油集輸?shù)接嬃块g、轉(zhuǎn)油站。
根據(jù)工藝特點,摻活性水集油工藝[1],摻水有三大主要作用,一是提高集輸液溫度,降低黏度;二是提高混輸液含水率,降低集輸液黏度;三是增加集輸液量,增大流速,減少凝油掛壁。由于常溫集油時摻水溫度較低,有的甚至低于油井出液溫度,無法提供熱源,已失去加熱功能,因此摻常溫水主要是提高集輸液含水率及集輸液量兩大作用。
根據(jù)低溫集油的實踐,對產(chǎn)液量15 t/d、含水率80%以上的油井實施季節(jié)停摻水是可行的,因此,對于常溫集油單井,摻水量與產(chǎn)液量的和應(yīng)低于15m3/d。
轉(zhuǎn)油站摻水系統(tǒng)具有較大的波動性,一般冬季摻水量較大,夏季摻量水較小。當(dāng)摻水量較大時,可以通過泵臺數(shù)、泵大小等方式進(jìn)行調(diào)整;當(dāng)摻水量較小、單臺泵運行時,通過出口閥門開度、變頻等方式對泵的工況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
減少泵的運行臺數(shù),可以顯著降低摻水系統(tǒng)能耗,當(dāng)泵的運行臺數(shù)無法降低時(運行1臺),要降低摻水量,則需調(diào)節(jié)泵的排量來降低系統(tǒng)能耗。
1)通過調(diào)整泵出口閥門開度的方式,降低泵的排量。用關(guān)小出口閥開度減少輸水量時,泵的軸功率會有所減少,系統(tǒng)的總能耗下降,但隨著輸水量的降低,出口閥門節(jié)流損失的能量越來越大,泵提供的能量的有效利用程度下降,使整個摻水系統(tǒng)的輸送效率降低,輸液單耗上升。
2)用變頻的方式調(diào)節(jié)泵的排量。一般來說,泵轉(zhuǎn)速下降不超過額定轉(zhuǎn)速20%時,泵效率基本不變,泵轉(zhuǎn)速降低大于額定轉(zhuǎn)速20%以上,泵效降低;泵轉(zhuǎn)速降低超過額定轉(zhuǎn)速50%時,效率明顯下降。由于泵的軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,因此,通過降低泵的轉(zhuǎn)速,降低排量,可以使系統(tǒng)總能耗降低,單耗變化不大,但轉(zhuǎn)速降低不宜大于額定轉(zhuǎn)速50%。
因此,當(dāng)單泵運行時,通過控制單井摻水量,使總摻水量降低,單耗上升,但摻水系統(tǒng)總能耗可進(jìn)一步降低。
2011年6月份,某廠共有1224口井處于非生產(chǎn)狀態(tài),占總井?dāng)?shù)25.2%。對于非生產(chǎn)井可以采取兩種方法停摻水:一是在井口關(guān)閉摻水閥;二是摻水閥門不關(guān)、將計量間回油管道閥門關(guān)閉。由于方法二具有防盜、防漏等作用,適合推廣。
對于間抽井控?fù)剿膯栴},某礦進(jìn)行了在間抽時相應(yīng)的采取“間摻”的方法,使本站摻水量控制在500m3左右。
1)低溫集油技術(shù)的推廣應(yīng)用,是目前集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗的主要技術(shù)。要在生產(chǎn)實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗,摒棄原有不合理做法,使之不斷完善。
2)提高認(rèn)識是節(jié)能的關(guān)鍵,認(rèn)真分析問題,針對性地解決單井摻水量差異、單井摻水溫度差異等問題,進(jìn)一步挖掘系統(tǒng)潛力。
3)低溫集油是一項以節(jié)氣為主,兼顧節(jié)電的工作,在實踐中要系統(tǒng)考慮,達(dá)到綜合節(jié)能的目的。
[1]苗承武,金燕凱,馮叔初,等.油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊[M].山東:中國石油大學(xué)出版,1994:746-747.