浅谈二连油田环状串联掺水集输系统节能管理

刘海涛李丽香刘俊英

（1华北油田公司二连分公司 内蒙古锡林浩特 0260002华北油田公司勘探开发研究院 河北任丘 052560）

我国油田中，稠油所占到的比例很大，高粘度的稠油具有很高的附着力,流动性很差。目前稠油输送较为常用的方法有稀释法、加热法、掺热水或活性水以此来减低稠油的粘度减小输送的阻力，但是在输送中耗能情况较为严重。通过采用串联掺水集输系统，合理的配置稠油输送中的含水量和温度，在节省水资源的同时，降低稠油技术的耗能，提高油田的经济效益。

1 环状串联掺水集输系统节能降温运行技术

通过分析采出混合液的温度曲线，确定适合的集输回油温度、掺水量等，最大限度控制生产的耗能。通过采用集油间末点回油温度控制，联合站优化掺水量控制，联合站设备季节性调控等，监测各条环线的产液量、产气量和含水率等参数进行测试，探究掺水集输系统的节能技术。

通过对阿尔油田地面原油性质进行研究（见表1），得出混合液最低回站温度控制在3 5℃以上。当温度高于3 5℃时，粘度受到剪切力的作用较小，对温度的敏感度也较小，随着温度的升高，混合液的粘度随之降低；当温度小于3 5℃时，粘度随着温度的降低不断增加。

表1 对二连盆地阿尔油田地面原油性质

掺水温度同温降值之间具有直接的关系，掺水的温度越高，温降值就会越低，随之消耗的能量也会越高，而需要的动力能耗会降低，通过对掺水温度、温降值以及所需要的热能和动力能建立数学模型进行分析，得出热能消耗和动力消耗的计算公式，为油田的节能奠定基础。

其中热能的消耗公式为：

动力能的计算公式为：

2 集输系统优化措施

集输系统的性能优化通过对运行参数进行优化选择，合理设计系统的运行参数，来实现降低能耗的目的。根据回压最低的生产原则和掺水量最低的效益原则，确定每条环线的瞬时掺水值，确保掺水控制精细化、科学化。建立支线掺水卡片、掺水调整日志，每天详细记录每条环线的掺水动态、回压变化和掺水效果，进一步摸索单井掺水规律，对掺水系统进行不间断的优化。

为了对集输系统进行优化运行设计，开展环状掺水流程合理的温度现场试验，通过采油厂内的试验研究，确定集输系统运行参数的技术界限。为了获得更准确的试验数据，现场进行了单管掺水集油工艺参数确定的现场试验，实现掺水量和掺水温度的灵活控制，探索不同的掺水量和掺水温度下的耗能的变化规律，确定油掺水量和掺水温度的优化控制，总结在稳定运行情况下的设备的运行参数。试验结果表明，运行参数的技术界限为：运行温度应该在凝固点以上3℃~5℃，掺水量控制参数为0.7~1.0m3/h。

结合油田现场管理要求，根据二连油田阿尔油田的管理现状，建立起合理的管理体制，建立了“一环一策”、“一日一调”的运行管理模式，根据季节变化，及时做好炉温控制，通过自动化实时监测数据再对有优化潜力的支线掺水量进行动态调整，节约供热系统的供热量，同时能够减少燃气量，节约环状串联掺水集输系统的耗能，为油田的节能减排做出努力。

3 节能效果

通过对稠油集输的水的温度进行加热，加热前的水的温度为3 5摄氏度，经过加热炉后掺水的出口温度为58摄氏度，通过对运行参数进行优化处理，对油田内减少的输气量和掺水量进行计算，得出燃气的累计效益和动力耗损消耗，计算油田节能的总效益。

Q理=C M ΔT=4.2×103×164×103×（58-3 5）=1.58×1010（J）

日可减少动力费消耗：

W=U*I*C O S*t=3 8 0*3 4*0.8 5*24=263(k W·h)/d

通过对自2012年3月1日到2012年12月3 1日累计的节约的天然气的总量和节约的电量进行计算，探究优化措施产生的节能效果。

累计节约天然气为48 0m3/d×3 06d=1468 8 0m3

燃气费结余金额为：1468 8 0m3×3.5元/m3=51.408（万元）

累计节约电量为263(k W·h)/d×3 06d=8 047 8 k W

动力费结余金额为：8 047 8 k W*0.56元/k W=4.5（万元）

总效益=减少燃气消耗+减少动力费消耗

=51.408+4.5

=55.908（万元）

4 结语

通过对二连油田阿尔油田掺水集输系统的研究，对油田内环状集输系统的现场研究，对现场的试验数据进行整理，研究环状集输的掺水温度和掺水量进行合理的参数设置，进行系统运行参数的优化选择，并且根据记录计算出系统总的节能效益，有效减少了油田内的耗能。

[1]刘立君,刘扬,魏立新,等.油田管网系统效率测算及能耗分析[J].油田地面工程,2005,24(11):3 1.

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