張洪國

（中原石油工程設(shè)計(jì)有限公司 河南濮陽 457000）

一、項(xiàng)目背景及存在的問題

在2004 年，內(nèi)蒙油田的單井原油集輸方式多數(shù)采取單井拉油，在每口井的井場安裝1 ～2 具地面罐，用帶齒輪泵的罐車向集中處理站倒油。單井原油加溫采用電加熱和燃煤加熱兩種方式，以燃煤加熱為主。目前，內(nèi)蒙油田現(xiàn)有油井總數(shù)54 口，實(shí)際開井41 口，日產(chǎn)液量206t/d 左右，日產(chǎn)油量82 t/d 左右?，F(xiàn)有注水井7 口，實(shí)際注水開井7 口，日注水量67m3/d。原油相對(duì)密度(50℃)為860kg/m3～880kg/m3，原油粘度為34.14 ～30.89mpa.s 原油凝固點(diǎn)24℃，原油初餾點(diǎn)90℃，原始?xì)庥捅刃∮?0m3/t。

經(jīng)過2004 年的地面配套建設(shè)，地面配套設(shè)施基本滿足了冬季油井生產(chǎn)的要求，能實(shí)現(xiàn)安全過冬的目標(biāo)。但是，仍然存在以下主要問題：

1.由于單井產(chǎn)量不均衡，原油在單井罐中存儲(chǔ)的時(shí)間過長，原油老化嚴(yán)重，影響集中處理站的脫水效果。

2.油井分散，罐車倒油工作量大，每裝一罐車油需要3 ～4 口井才能裝滿，裝車耗時(shí)在4 ～5 小時(shí)，工作效率低。

3.分散管理，燃煤耗能高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，特別是在冬季增加了管理難度，集輸系統(tǒng)效率低，不適宜油田規(guī)模開發(fā)的需要。

4.單井地面罐原油計(jì)量實(shí)行人工標(biāo)罐操作，計(jì)量誤差在15%左右。

5.單井地面罐脫出的污水不能實(shí)現(xiàn)集中回收、處理后利用，容易形成草原污染。污水用罐車?yán)\(yùn)成本高，油田注水需要的污水量得不到滿足[1]。

二、 油氣設(shè)計(jì)方案

1.設(shè)計(jì)思路

針對(duì)目前的現(xiàn)狀和存在的問題，隨著油田的不斷滾動(dòng)開發(fā)，為了方便管理，降低冬季生產(chǎn)的管理難度，提高集輸系統(tǒng)效率，減少投資，降低管理成本的目的，按照“簡單、適用、科學(xué)、規(guī)范”的配套原則，規(guī)劃在油井比較集中的區(qū)塊建設(shè)橇裝計(jì)量站[2]，并逐步實(shí)行三種地面集輸模式：

（1）單井加熱，小站集中計(jì)量和加熱、直接外輸進(jìn)處理站，集中脫水外銷的集輸模式。

（2）單井加熱，小站集中計(jì)量和加熱，集中脫水及儲(chǔ)存，罐車?yán)\(yùn)脫水后的原油，污水就地處理及回注的集輸模式。

（3）對(duì)于個(gè)別邊緣、零散、低產(chǎn)的油井仍然實(shí)行單井拉油集輸模式。

2.設(shè)計(jì)方案

根據(jù)油區(qū)的現(xiàn)狀，首先選擇內(nèi)蒙桑合油區(qū)的油井進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。

橇裝計(jì)量站實(shí)行單井加熱，小站集中計(jì)量、加熱、直接外輸?shù)郊刑幚碚镜脑图敺绞?。設(shè)計(jì)管轄油井8 口，最大日處理量100 m3/d,單井產(chǎn)液量不小于3 m3/d，平均集輸半徑400m，單井燃煤加熱爐功率為80KW。

值班室和計(jì)量間、換熱間、工具間、鍋爐房均采用撬裝活動(dòng)式野營房，房體外壁為δ=1.5mm 瓦楞鋼板，內(nèi)壁為δ=1.0mm 彩鋼板，隔熱層為δ=100mm 泡沫塑料板。計(jì)量站集中脫水后裝車外運(yùn)。

主要生產(chǎn)參數(shù)設(shè)計(jì)：

（1）單井加熱爐出口溫度60 ～80℃，單井回壓不大于0.5MPa；

（2）計(jì)量站進(jìn)站溫度不低于30 ～40℃，出站溫度不低于45℃；

（3）計(jì)量站的干壓不高于0.5MPa，當(dāng)計(jì)量站出站壓力高于0.5MPa 時(shí)，啟動(dòng)油氣混輸泵進(jìn)行降壓輸送。

3.計(jì)量站工藝流程

（1）工藝流程圖如下圖1：

圖1 工藝流程示意圖

（2）事故流程見圖2

圖2 事故流程示意圖

3.橇裝式計(jì)量站設(shè)備選型

計(jì)量站內(nèi)設(shè)8 井式計(jì)量閥組間（6m×2.8m）及值班室(3m×3.5m)×1 棟、鍋爐房(6m×2.8m)×1 棟、輸油泵房（5m×2.8m）×1 棟。所有房屋均為落地式，不高架。各房間內(nèi)的配置如下：

（1）計(jì)量間：8 井式來油計(jì)量分配閥組（DN40 閥門）一套，DN400 PN1.6 立式分氣包一個(gè)，DN15 流量計(jì)一塊及計(jì)量閥組一套。

（2）鍋爐房：熱水鍋爐主要為原油換熱加溫和房間采暖用。選用燃煤立式常壓懶漢熱水鍋爐（熱負(fù)荷0.1MW/h、出/回水溫度90/60℃）一臺(tái)，熱水循環(huán)管道泵一臺(tái)（Q=6m3/h、H=20m）， 0.2m3膨脹水箱一具。

（3）輸油泵房：內(nèi)設(shè)置換熱器和油氣混輸泵。選擇單螺桿油氣混輸泵（流量5m3/h、揚(yáng)程100m、電機(jī)功率4kw）×1 臺(tái)，帶變頻控制，無人值守，自動(dòng)控制。列管式臥式換熱器（4m2）2 具。

（4）房屋設(shè)計(jì)：值班室、計(jì)量間、鍋爐房、泵房均為活動(dòng)橇裝式野營房，野營房采用75cm 厚彩鋼保溫板進(jìn)行隔熱和保溫。在冬季房間內(nèi)用熱水循環(huán)采暖，溫度保持在16 ～20℃。站內(nèi)管線為地面敷設(shè)，電拌熱帶加100mm 厚的巖棉管殼保溫。

（5）單井設(shè)計(jì)：單井配置燃煤加熱爐（熱負(fù)荷80KW/h），對(duì)單井原油進(jìn)行加溫到60℃以上，確保原油進(jìn)站，減輕站內(nèi)加熱的負(fù)擔(dān)。從井口到計(jì)量接轉(zhuǎn)站用DN40 管線，先地面彈性敷設(shè)，用40mm 厚聚氨脂泡沫塑料保溫，待開春后再埋地，埋地深度為自然地面距管底0.7m。

（6）計(jì)量站外輸設(shè)計(jì)：外輸管線選用φ76×4.5 泡沫塑料保溫管線，先地面彈性敷設(shè)，用40mm 厚聚氨脂泡沫塑料保溫，待開春后再埋地，埋地深度為自然地面距管底0.7m。[3]

四、效益分析

計(jì)量站投產(chǎn)后，桑合集中處理站內(nèi)生產(chǎn)正常，原油外銷含水保持在0.2%以內(nèi)。單井及計(jì)量站加熱后的溫度、壓力范圍基本滿足油田原油集輸設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，同時(shí)滿足冬季生產(chǎn)的要求。

該站投產(chǎn)后不僅提高了集輸系統(tǒng)效率，減少了原油的揮發(fā)損耗，又減輕了采油區(qū)的單井拉油工作量和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的社會(huì)效益。

[1] 方海濤. 稠油區(qū)塊計(jì)量站的設(shè)計(jì)[J]. 油氣田地面工程,33-34， 2015, 1.

[2]劉正軍. 油田計(jì)量站生產(chǎn)自動(dòng)化與管理信息系統(tǒng)[J]. 油氣田地面工程,102，2002,4.

[3]佘慶東. 聯(lián)合站油氣集輸方式的改進(jìn)[J]. 中外科技情報(bào),99-100， 2004, (39).