提高稠油集输系统效率的措施探讨

发表时间:2021/7/9   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:许兆玉 史杰 吉鹏
[导读] 摘要:据统计,油气集输系统的能耗一般占原油生产总能耗的三到四成,所耗能量包括热能、电能等,稠油区块这部分能耗更大,所以集输部分是油田节能的重点对象。
        冀东油田油气集输公司  河北省唐山市  063200
        摘要:据统计,油气集输系统的能耗一般占原油生产总能耗的三到四成,所耗能量包括热能、电能等,稠油区块这部分能耗更大,所以集输部分是油田节能的重点对象。在此通过对“集输工艺、输油动力设备、热能损耗、输油温度、原油粘度等影响集输系统效率敏感性因素分析,阐明在稠油区块开发生产建设中提高集输系统效率的措施,以提高效率、降低稠油生产操作成本。
        关键词:系统效率;敏感因素;提高措施;评价
        引言:
        目前,稠油油田的高成本热力开采,要求一整套特殊的技术和高耗能设备,决定了提高系统效率、节能降耗、降低成本是稠油开发生存与发展的根本之路。油气集输系统是将分散的油井产物进行计量、集中、增压、处理成质量合格的原油、天然气等产品,并经过储存、计量后输送到用户的生产全过程。集输系统效率与能耗紧密相关,效率的高低,在一定程度上体现了油气集输的技术和管理水平,是衡量集输工艺流程、设备和管理的重要指标。提高集输系统效率研究的核心是降低各个环节的能量消耗,提高能量利用率。
        一、稠油开采措施概述
        稠油开发的技术措施以热采为基础,随着稠油油藏开发的不断深入,研究和应用冷采的技术措施,降低热能的需求量。蒸汽吞吐的采油方式,借助于热蒸汽的作用,将其注入到井下的油层部位,经过一定时间的焖井操作,提高油藏的温度,降低油流的粘度,而达到顺利开采稠油的效果。注蒸汽开采稠油的方式,由于注入的热蒸汽波及的范围窄,不能大面积地增加油层的温度,而且稠油油藏开发的后期,效能下降,影响到稠油油藏的开发效率。为了解决稠油热采存在的缺陷问题,不断进行稠油开采技术的研究,试验冷采的技术措施,优选最佳的冷采化学药剂,提高驱替化学药剂的性价比,满足稠油油藏开采的技术要求。也可以通过火烧油层方式的设计,将油层中的油流加温处理,实现稠油热采生产管理的目标。
        二、影响集输系统效率重要性因素分析
        (一)集输工艺对油气集输系统效率的影响
        集输工艺是稠油区块集输系统的技术核心,是影响集输系统效率高低的决定性因素。一个稠油油田的地面工程建设,开发前期应多方论证,合理设计步站模式,在低投资高受益前提下,尽量减少中间耗能环节,提高集输系统效率。
        (二)输油臂常见故障
        稠油输油臂在长时间使用时,容易收到气候、季节、磨损、老化等影响而导致故障,最终影响到集输系统的工作效率。输油臂常见的故障有很多,例如:由于连接点材质的不同在温度变化较大时引起不同程度的热胀冷缩容易导致液压故障;由于腐蚀、老化等原因容易导致密封故障;由于磨损、缺少润滑等原因容易导致卡爪故障;由于雨季进水或者受潮容易导致电气故障等。
        (三)热能损耗
        热能损耗是影响集输系统效率的重要因素之一。主要原因如下:高温高压蒸汽在各接转控制点的泄漏比较严重,增大了系统的热损耗;由于循油集输多采用低压蒸汽管线保驾,而最终伴热、加热用蒸汽凝结水排放是各计量接转站热能损失的主要因素,结果造成系统效率较低;管道附件如阀门、法兰、支座、补偿器等,施工中忽略了这些管道器件的保温,而保温前后的散热损失差别很大。特别是在注蒸汽等热力管道上,管道支座设置很多,提供了大量的散热点。
        (四)原油粘度对集输系统效率的影响
        稠油跟普通轻油相同温度下比较,粘度要高得多,在温度低于其特定拐点温度时更是高出许多。由此可见,稠油区块集输系统将比普通轻油在管损方面浪费更多能量,如何降低原油粘度又不浪费更多能量将是提高集输效率最重要问题之一。
        三、提高稠油开采效率的措施
        (一)物理化学开采技术与蒸汽吞吐采油技术的组合形式
        通过对稠油油藏的内部的能量的分析,经过稠油热采技术处理后,油藏中的温度和压力达到一定的范围。

为了进一步提高稠油油藏的开发效率,对稠油油藏的复杂属性进行自我的调节,使其达到最理想的驱油的状态。通过各种驱替能量的共同作用,将稠油驱替出去,达到油藏开发的产能指标。研究和应用新型的三次采油的技术措施,对地下油藏产生的二氧化碳和碱性缓冲溶液作用,对稠油实施碱洗的作用效果,进而降低稠油的粘度,提高稠油的流动速度,促使稠油井增产。提高稠油井的产液速度,降低稠油井的含水率,相当于使用二氧化碳驱油的技术措施,利用井下油层中的二氧化碳气体的膨胀能量,驱替稠油入井。通过水驱的作用,提高注入剂的波及体积,在油层的温度条件下,能够形成凝胶物质,不需要添加额外的交联剂,降低了驱油的成本,为稠油油藏的开发提供了最佳的技术支持。
        (二)优化布站技术
        1、科学界定集输半径
        考虑到稠油热采油井产液量、温度以及粘度等参数的波动性,集输半径的科学界定,使集输管线压降的计算值与实际运行参数值的误差最小,为实现油田优化布站、优化集输系统提供可靠的科学依据。
        2、结合油区地形地貌优化站场布置
        在布置站场时既要使所选站址工程量最小,又要在一定的集输半径下不因地形起伏变化而导致出现高压影响生产。
        3、结合系统配套工程优化站场布置
        油田产能地面工程是一项包括油气集输、油气处理、注水、供水、污水处理、供配电、通信、矿建等系统的庞大的综合系统工程,在保证生产要求的前提下,力求站场建设数量最少、配套系统走向布局合理、建设费用和运行费用最低。
        4、近期远期结合优化站场布置
        地面工程总体方案设计,结合近、远期目标,总体布局,逐年实施,优化场站布置,以求实现整体布局优化,原油出路流向合理,这样,才能保证既不过早地投入大量的资金又能顾及油田长远目标;场站内的布置既满足当前生产,又适当留有改扩建余地。优化布站综合技术的实施,能给稠油油田带来显著的经济效益,是提高集输系统效率的必经之路。
        (三)采用新材料,提高管道的抗腐蚀能力,延长管道的使用寿命
        采用防腐管材和管线内外防腐工艺更新改造腐蚀严重、穿孔频繁、油气损失大、存在较大安全隐患的油气集输管网,并采用经济有效的保温措施,减少管道的散热损失,节能降耗。重点更新改造净化油外输管线和油气集输干线,减少原油天然气资源损失,消除安全生产隐患。根据濮城油田开发处于高含水开发期、产出液腐蚀严重等实际情况,并结合金属管道承压能力强,抗机械、人为损坏能力强,耐腐蚀能力差;钢骨架复合管和玻璃钢管等非金属管道耐腐蚀、耐磨损能力强,抗机械、人为损坏能力差;内衬玻璃钢管道具备金属管道和非金属管道的优点,但施工要求高,价格高的特点,站内管线选用钢骨架塑料复合管,站外管线选用钢质管道。
        (四)重视对输油臂的维修保养
        加强对输油臂的巡视和记录,重点关注其使用寿命和使用情况,阴雨天气以及整个雨季,都要做好防水防潮措施,平时要定期加润滑油并做记录,对于老化的配件及时更换,严禁输油臂带病工作,以此来延长其工作寿命,进而保证集输系统的工作效率。
        四、结束语
        石油作为全球紧缺的不可再生的战略资源,稠油开采必将成为各油田开发的重点,而“降低单耗、提高效率”是稠油油田开发建设的永恒主题。我们要通过优化集输工艺、合理设计、推广应用高效率动力设备、加强管理、增加综合利用等一系列提高集输系统效率的措施,进一步降低稠油生产成本,为企业的生存发展创造有利条件。
        参考文献:
        [1]高巍.井楼油田稠油热采井提高机采系统效率措施[J].中国石油和化工标准与质量,2020(7):17-18.
        [2]胡静.辽河油田高含水稠油不加热集输技术研究及应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,v.40;No.507(01):207-208.
        [3]张川,文发旺,欧阳云丽,等.过热汽驱提高稠油油藏采收率应用实践与认识[J].化工管理,2020,000(009):222-223.
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