油田集輸工藝的優(yōu)化分析

王惠玲 康寶霞 張淑榮 鄒宏剛

摘要：本文以我國某油田為例，對油田集輸工藝實施優(yōu)化策略展開討論，以此對高回壓一級拉油井組集輸工藝進行優(yōu)化，從而該油田的集輸效率和質(zhì)量提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：集輸工藝;安全環(huán)保;優(yōu)化

引言：

在油田生產(chǎn)過程中，集輸工藝是保證集輸管道安全穩(wěn)定運行，避免油田生產(chǎn)出現(xiàn)安全事故重要的組成部分。根據(jù)某油田實際運行情況，對該油田采用的集輸工藝進行優(yōu)化，借助示功圖計量以及數(shù)字化監(jiān)控等技術(shù)，建立豐富的管網(wǎng)體系，有助于提升生產(chǎn)效率的同時，還能避免出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故。

1.集輸工藝概況

本文分析的油田，是我國最早應(yīng)用集輸工藝在低滲透油田進行生產(chǎn)。該油田所處的地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，在溝壑縱橫的地表進行建設(shè)需要較大的成本。為擴大生產(chǎn)范圍，提升生產(chǎn)效率，對油田采用的集輸工藝進行優(yōu)化，以便有效控制該油田總長為3600km的集輸管線。

1.1現(xiàn)狀

該油田采用定向井和大位移移井技術(shù)，一般由超過6個井口組建大井組。在原有的生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，借助雙管密閉集油流程生產(chǎn)方式，對每個油井單量管線集油流量進行分析。為提升采油效率，該油田將二級站和三級站，建立布站體系，通過緩沖油氣分離技術(shù)，配合加溫螺桿泵輸油技術(shù)，對不同級別的井站通過脫水、除油以及過濾等方式，保證集輸生產(chǎn)效率不受影響。

1.2存在的問題

現(xiàn)階段該油田集輸過程中存在的問題主要體現(xiàn)在四個方面：第一，該油田的開發(fā)區(qū)域，存儲油層的平均滲透率為0.49mD，而未開采區(qū)域滲透率為0.3mD，需要優(yōu)化現(xiàn)有的集輸工藝，才能在控制生產(chǎn)成本的同時，有效提升生產(chǎn)效率;第二，早在上世紀80年代末，該油田集輸系統(tǒng)開始運行，至今由于嚴重的腐蝕，導(dǎo)致集輸系統(tǒng)的運行效率不斷下降;第三，該油田地處嚴寒地區(qū)，在惡劣的自然以及復(fù)雜的地形等條件的限制，集輸過程無法保證生產(chǎn)要求，并在運輸時會較高的交通安全事故風(fēng)險;第四，該油田有超過200口油井，使用的單管集輸方法，無法計算產(chǎn)油量，而需要借助外輸液量，才能獲得較為接近的產(chǎn)油量，導(dǎo)致油田在無法制定準(zhǔn)確的生產(chǎn)計劃。

2.工藝的優(yōu)化

2.1集油工藝

對集油供給進行優(yōu)化，通常是對單井采用的計量工藝進行優(yōu)化。目前，該油田使用示功圖計量方法，不會因該油田地處惡劣環(huán)境、交通條件以及氣溫低等因素的影響，保證采油計量的準(zhǔn)確性。采用示功圖計量方法，需要在單量管線和井站中，配置計量裝置，將原有的單量以及混進雙管集油方法，改進成混進單管集油體系，有效對多個井組進行采油計量。

該油田使用示功圖計量方法，需要配合監(jiān)測系統(tǒng)，對每隔10-15分鐘的集抽油機井，產(chǎn)生的電流、電壓以及承受的荷載等數(shù)據(jù)進行分析，通過無線方式傳輸，并在轉(zhuǎn)油站內(nèi)將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集中顯示出來。然后利用示功圖計量軟件，計算獲得的數(shù)據(jù)，并依據(jù)計算的數(shù)值，可將不同油井采油平均誤差控制在15%以下。

該油田在2009年建立數(shù)字化示功圖計量體系，廣泛應(yīng)用單管集油工藝，將井組內(nèi)的井口控制在8個，并在每5個井組內(nèi)增加一個壓點，保證在集油半徑為1.6km范圍內(nèi)，將單井計量投入的成本控制在2.5萬元以內(nèi)。通過示功圖計量技術(shù)，建立起的數(shù)字化監(jiān)控體系，既能緩解工作人員的工作壓力，還能保證生產(chǎn)效率，為油田創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益發(fā)揮重要的作用。

2.2集輸系統(tǒng)

該油田對原有的集輸系統(tǒng)進行優(yōu)化時，將輸油管網(wǎng)、站點以及整體布局作為優(yōu)化的基礎(chǔ)，防止由于集輸管線的分布，造成對周圍河流、交通等環(huán)境以及基礎(chǔ)設(shè)施的破壞，而且還根據(jù)節(jié)約成本原則，根據(jù)區(qū)域內(nèi)實際情況，建立優(yōu)化的集輸管線。

2.2.1輸油系統(tǒng)優(yōu)化

在進行集輸系統(tǒng)優(yōu)化時，通常將長時間運行、存在較高腐蝕風(fēng)險的位置進行優(yōu)先改造。該油田所處環(huán)境，山區(qū)、河流較多，在遇到山區(qū)時，一般沿山鋪設(shè)集輸管線。若實際條件有限，選擇有利的位置建立歸屬站，減少采用穿山的鋪設(shè)方法，造成鋪設(shè)成本的提升。

在2008年對輸油系統(tǒng)進行優(yōu)化時，將某油站受到硫化氫嚴重腐蝕的管道進行更換，并將原有的路線沿山鋪設(shè)，使歸屬站由15個優(yōu)化為7個，同時將管線總長度減少2.5km。

2.2.2集輸系統(tǒng)整體優(yōu)化

對該油田原有的集輸系統(tǒng)進行整體優(yōu)化時，依照現(xiàn)有的地形，根據(jù)井組在山區(qū)的位置充分考慮后，將沿河位置的大站和大庫關(guān)閉，通過建立新的增壓點的方式，對集輸系統(tǒng)進行優(yōu)化。將優(yōu)化后的集輸管網(wǎng)避免穿過河流，避免由于河流對管網(wǎng)的腐蝕。

在優(yōu)化過程中，該油田遵循的優(yōu)化原則分為四個方面：第一，對站點存在的隱患進行治理;第二，調(diào)整集油管網(wǎng);第三，調(diào)整輸油管網(wǎng);第四，建設(shè)數(shù)字化管理體系。

2.3高回壓及拉油生產(chǎn)井組

使用高回壓生產(chǎn)技術(shù)，是該油田早期使用的方法。但是該方法嚴重影響石油產(chǎn)量，主要是由于經(jīng)常使管線發(fā)生堵塞造成的。在對堵塞管線進行疏通時，都需要較高的費用，而且會受到自然天氣以及交通條件等因素的限制，延長疏通時間，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不斷下降。

3.計量系統(tǒng)優(yōu)化

3.1油井計量系統(tǒng)優(yōu)化

該油田對油井計量系統(tǒng)進行優(yōu)化時，共安裝24套活動計量裝置，可保證超過400口的油井產(chǎn)量計量的準(zhǔn)確性，并采用示功圖計量技術(shù)，對計量裝置進行控制。

3.2站點三級產(chǎn)量監(jiān)控體系建設(shè)

采用外輸計量系統(tǒng)，作為站點三級產(chǎn)量監(jiān)控體系建設(shè)的基礎(chǔ)，但是需要將排查區(qū)至增壓點的距離減少，才能發(fā)揮該監(jiān)控體系遠程控制、傳輸數(shù)據(jù)以及判明產(chǎn)油量變化等作用。

結(jié)語：

綜上所述，油田集輸工藝優(yōu)化采用的措施，既要提升油田產(chǎn)量，還應(yīng)控制集輸管線的運行成本，以此滿足大規(guī)模油田集輸集輸?shù)膽?yīng)用。

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