突破困局-集油方式轉(zhuǎn)換見實(shí)效

于根喜　張子坤　劉勇　熊衛(wèi)峰

一、斷塊基本情況

隨著油田的不斷開發(fā)，進(jìn)入中后期的老油田含水率不斷上升，產(chǎn)液量和產(chǎn)油量不斷下降，站外集輸模式及站內(nèi)處理工藝與油田的開發(fā)現(xiàn)狀出現(xiàn)不相匹配。

從地質(zhì)條件來看，斷塊儲(chǔ)層物性差、滲透率低、地層壓力低;從單井生產(chǎn)條件來看，開井57口，平均單井日產(chǎn)液3.6噸，日產(chǎn)油0.96噸，綜合含水73.8%，區(qū)塊已經(jīng)進(jìn)入高含水期。

從斷塊效益評(píng)價(jià)表看，賽4斷塊連續(xù)兩年噸油生產(chǎn)成本都在2271元/噸之上，屬于典型的低效斷塊。

從工藝條件看：賽漢轉(zhuǎn)油站自2011年投站以來，共投產(chǎn)5條摻水線、6條集油線。目前1#、2#、3#、4#、6#集油線已采用穿芯伴熱電纜加熱工藝進(jìn)行集油。轉(zhuǎn)油站內(nèi)運(yùn)行的摻水泵（排量30m3/h），單給5#線集油線伴熱，每天摻水量45m3左右，瞬時(shí)摻水排量僅有2m3左右，存在“大馬拉小車”問題。

5#集油線全長3637m，管徑為Ф76mm，油井開井13口，日產(chǎn)液量77.3噸，日產(chǎn)油12.2噸，綜合含水84.2%;其中，賽29-7X至賽1105管線采用單管集油，已進(jìn)行穿芯伴熱工藝改造，管線長度1269m;原計(jì)劃剩余2368米管線采用摻水伴熱。由于5#摻水線今年以來已出現(xiàn)穿孔23次，牧戶想通過摻水管線補(bǔ)孔獲得工牧補(bǔ)償費(fèi)，多次協(xié)商不同意管線更換，穿心伴熱工程改造施工未能進(jìn)行。

面對(duì)工牧協(xié)調(diào)難同時(shí)又出現(xiàn)的管線頻繁穿孔，及站內(nèi)摻水泵能耗居高不下這些問題到底該如何解決？

二、改造思路及實(shí)施方案

轉(zhuǎn)換思路，以解決問題為導(dǎo)向。我們分析傳統(tǒng)的加熱方式有燃?xì)狻⑷加蜖t和電熱水套爐是產(chǎn)生熱能的主要裝置，這些裝置一般都包含燃油回路、熱媒回路和換熱器回路等眾多附屬設(shè)備。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)較為龐大，熱慣性大，熱滯后性大;不是以控制原油出口的溫度為控制對(duì)象，屬于開環(huán)加熱，其加熱效率低，保溫比較困難，熱損失大。如電熱水套爐熱效率為 50%左右，燃?xì)鉅t熱效率僅為 30%左右。但同燃料加熱方式相比，電力加熱擁有清潔衛(wèi)生、熱效率高（可達(dá) 85%～95%）、安全、可調(diào)節(jié)、系統(tǒng)簡便等優(yōu)點(diǎn)。電加熱器憑借其加熱效率高、污染小等優(yōu)勢，已經(jīng)有越來越多的電加熱器應(yīng)用于原油加熱中：

1、從必要性分析：通過開展現(xiàn)場試驗(yàn)，通過停用井口電加熱器，來觀察5#干線集油溫度、井口回壓變化。結(jié)果表明，停止加熱12 h，末端單井油壓由0.4MPa上升最高為1.8MPa，還在繼續(xù)上升，5#干線末點(diǎn)溫度由也由試驗(yàn)前33度下降到27度，啟動(dòng)管線加熱 4 h 后油壓恢復(fù)正常，說明單管冷輸工藝在5#集油環(huán)線冬季不能實(shí)施。

2、可行性分析：本次改造將站外摻水伴熱集油工藝改為單管集油工藝，降低能耗同時(shí)解決頻繁穿孔帶來的環(huán)保問題。由于斷塊已經(jīng)處于開發(fā)中后期，原始凝固點(diǎn)34.5℃，在原油含水率高達(dá)85.3%的情況下，產(chǎn)出液的溫度低于凝點(diǎn)3～5℃也能正常輸送。

3、流程原理：對(duì)于電加熱集輸這種枝狀管網(wǎng)，為了避免端點(diǎn)井井口回壓會(huì)急劇上升，采取措施改善電加熱集油管線中流體流動(dòng)性，通過井口電加熱器對(duì)產(chǎn)出的低溫油、水混合液靠抽油機(jī)給的壓力進(jìn)入井口電加熱器，經(jīng)過電加熱器升溫集輸。

通過曲線看，45℃ 時(shí)原油含水在80%左右，原油粘度已經(jīng)降到了很低，再通過適當(dāng)加熱，保障集油順暢。

4、從投資角度分析：自制井口電加熱器費(fèi)用低，安裝改造方便，電加熱器的主要優(yōu)點(diǎn)是體積小，占地1-2m2;熱效率高，一般在設(shè)計(jì)功率85--90%左右，嚴(yán)格保溫可達(dá)到95%，管理方便，地面設(shè)備移動(dòng)拆卸不需要大型設(shè)備配合。因此，采用對(duì)5#集油環(huán)線采油單井管線出口加裝井口加熱器方式提升管線液體溫度。

同時(shí)，為進(jìn)一步降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，結(jié)合實(shí)際情況安裝溫度控制電伴熱流程。由溫控器調(diào)節(jié)輸出功率，溫度達(dá)到設(shè)定值切斷電源停止加熱，溫度過低開啟加熱。

5、井口電加熱器安裝位置：（1）對(duì)于距離站場及高溫井較遠(yuǎn)的油井，可在遠(yuǎn)端井口增加電加熱器升溫;（2）再在停止加熱后，環(huán)線油井井口安裝壓力表，觀察發(fā)現(xiàn)賽8-24井在8h時(shí)，壓力上升相對(duì)最快，壓力漲到1.3MPa，比末端的井高出0.15MPa;因此計(jì)劃在賽8-24再安裝一臺(tái);（3）增壓：在支線賽8-30井安裝一臺(tái)2m3管道泵，加快管線油流速度。

三、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

改造后的井口電伴熱集油流程與老摻水集油流程進(jìn)行對(duì)比：（1）單管集油，避免摻水線腐蝕造成的頻繁穿孔;（2）停運(yùn)站內(nèi)摻水泵，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗;（3）溫控井口電加熱器，可以根據(jù)回站溫度控制加熱器的啟停，適合內(nèi)蒙古溫差較大的地方使用;（4）一次性投資小，維修方便;

摻水泵年消耗電量：50Kw*24h*0.53元/度*365天=23.21萬元;新增兩臺(tái)井口加熱器及溫度控制器成本1萬元，年消耗電量：8Kw*24h*0.53元/度*365天*2組=7.42萬;預(yù)計(jì)年節(jié)約電費(fèi)15.8萬元;

5#摻水線年補(bǔ)孔23次，因補(bǔ)漏停產(chǎn)、停井年約影響油量70噸左右，年預(yù)計(jì)節(jié)約3000元/噸*70噸=21萬元;每次挖溝機(jī)、人工、土地補(bǔ)償預(yù)計(jì)0.9萬元，年預(yù)計(jì)節(jié)約23次*0.9萬元=20.7萬元;合計(jì)經(jīng)濟(jì)效益：15.8+21+20.7=57.5萬元;同時(shí)避免摻水環(huán)線腐蝕管線穿孔對(duì)環(huán)境影響，減少工牧糾紛。

四、下步思路

（1）電伴熱集油流程，是一種新型的集輸模式，通過在生產(chǎn)管理中我們總結(jié)了一套適合電伴熱集油流程的管理模式，通過開展節(jié)能措施，大大降低電伴熱集油流程的生產(chǎn)運(yùn)行成本，從而為開展新的地面建設(shè)，降低地面建設(shè)投資及運(yùn)行費(fèi)用探索出一條新的途徑。

（2）通過對(duì)電伴熱集油流程與環(huán)狀摻水流程投資及運(yùn)行費(fèi)用的對(duì)比分析，電伴熱集油流程一次性投資費(fèi)用低。但如何有效繼續(xù)深化降本增效，還需不斷積極調(diào)整措施，降低電伴熱集油流程用電消耗，才可擴(kuò)大電伴熱集油流程的應(yīng)用規(guī)模。

（3）在溫度控制加熱器啟停的情況下，逐步實(shí)施溫度、壓力雙向控制。