应用油气集输工艺技术提升节能降耗水平

2015-04-04武玉双李渊李武平卫青松窦勤光华北油田公司第五采油厂西南石油大学石油工程学院

石油石化节能 2015年4期

武玉双李渊李武平卫青松窦勤光（.华北油田公司第五采油厂；.西南石油大学石油工程学院）

应用油气集输工艺技术提升节能降耗水平

武玉双1李渊1李武平2卫青松1窦勤光1
（1.华北油田公司第五采油厂；2.西南石油大学石油工程学院）

华北油田采油五厂的油藏具有“三高”特点，油气集输工艺多采用三管伴热方式集油，耗能高、管理难度大。针对现场实际情况，分别从集油工艺、地热资源利用及发电余热回收等方面出发，采用了常温集输、双管掺水、高温地热井的开发利用和发电余热回收等油气集输技术，全面实施节能降耗措施，取得了显著的经济效益和社会效益。截至2014年底，累计节约燃油达8500 t。

三高油藏油气集输集油工艺地热开发余热回收节能降耗

华北油田第五采油厂位于冀中南部地区，油田分布在河北省的3个地区、8个县市，具有点多、线长、面广的特点。开采的油藏具有“三高”特点，即原油黏度高、含蜡高、凝固点高，原油物性差，属中高黏度油藏。全厂共有579口油井、251口水井和85.37 km输油管线和93.4 km输气管网。油井地面集输工艺多为三管伴热集油模式，油田生产中耗能高、管理难度大。

自2011年以来，针对不同的油田和区块、不同的油品物性及现场实际情况，分别从集油工艺、地热资源利用及发电余热回收等方面出发，全面实施节能降耗措施，取得了显著的经济效益和社会效益，4年累计节约燃油达8500 t。

1 双管掺水集油工艺

深南油田共包括泽70、泽10和深南3个断块油田，有油井110口，开井81口。原油经8座计量站计量后集中在深一联合站处理。深一联的日处理液量1235 t，日处理油量495 t，水量740 t。

油田生产的主要特点：

1）原油物性较差，黏度高，属稠油油藏。

2）该地区地表水较浅（仅为80 cm），易对管线造成腐蚀。

3）单井集油方式全部采用三管伴热集油工艺。

4）站内脱水采用电脱水处理工艺。

生产中存在的主要问题：

1）管线自投产以来腐蚀比较严重，穿孔现象频繁发生，严重影响了深南油田的正常生产。

2）单井集油管线采用常规的三管伴热保温方式，散热较大，而且因为深南油田地表水较浅，热水管线的大部分热量被地表水吸收，热能损失大。单井的热能损耗达1.9×105kJ/h，深一联每年的燃油量高达3650 t。

3）随着油田的滚动开发，油井含水越来越高，矿化度高达14 000～15 000 mg/L，造成的腐蚀愈加严重，腐蚀速度为0.105 3～0.148 9 mm/a，每年造成高达50万元的损失。

为解决能耗高、腐蚀严重的问题，在对深南油田原油物性和生产现状进行详细分析论证的基础上，对深南油田的地面集输工艺进行了简化优化。

1）单管常温输送工艺：对含水在85%以上油品物性较好的油井，充分利用原来的三管伴热管线，根据季节的不同，适时采用单管常温输送工艺进行生产，达到节能降耗的目的。

2）双管掺水集油工艺：对于含水较低，油品物性较差，黏度大、凝固点高的油井采用双管掺水集油工艺，降低井口回压，降低能耗。

3）充分利用污水余热，将其加热后掺入单井产出液，提高进站温度。

4）由于污水中含有的大量破乳剂没有完全发挥作用，通过将污水掺入油井产出液，可以充分发挥破乳剂的破乳效果，降低加药量，节约生产成本。

5）单井量油采取示功图量油。

6）采用耐腐蚀的复合塑钢管线，可以避免因为管线腐蚀穿孔造成的管线更换费用。

7）采用高效保温的新型复合塑钢材料，保温效果比钢管线好。

8）用污水代替清水给油井产液提高温度，降低了清水的使用量，节能的同时又减少了投资。

通过前期方案论证、室内实验，深南油田实施双管掺水集油工艺改造，大大提高了热能利用效率。截至2014年12月底，深南油田8座计量间110口油井上实施了双管掺水集油工艺；并根据季节变化调整掺水量、掺水温度等运行参数，做到低能耗运行。4年累计节约燃油4000 t。

2 单管掺水集油新工艺

在稠油油藏成功实施双管掺水集油工艺的基础上，针对中质油品，逐步摒弃原来的三管伴热集油工艺，使用单管掺水集油新工艺，充分利用分离出来的污水余热为油井提供热量，带动全油田的单井产液回站。这种工艺可以灵活调整掺水量，冬季可根据生产情况适时掺水，夏季可以停止掺水，直接将油井产出液送回站内处理，以保证油田的安全正常生产。目前有68口油井采用新工艺，不仅节约了大量的建设成本，而且提高了热能利用率。3年节约燃油800 t。

3 常温输送工艺

为实现油田公司提出的“低成本开发”战略目标，从每一个节能环节做起，减少能源的损耗。在单井集油工艺上，结合季节变化，分析不同区块不同单井的原油物性，针对不同的油井，对于凝固点较低、油品物性较好的中质原油，分别采用单管通球、常温输送和季节性常温输送的集油工艺。根据油井的实际生产数据，每年5月份全厂的部分单井停运伴热水，实施季节性常温输送，至9月份地温最高时全厂实施常温输送的单井达160余口。通过实施常温输送技术，降低了燃料油的用量。4年累计节约原油1000 t。

4 充分利用地热资源

华北油田地处华北平原腹地，地下有丰富的地热资源，而采油五厂部分老井由于开发时间较长，目前含水已达99%，产油量较低，但产出液的温度较高，比如晋古2-4、泽43-7等井井口温度高达110℃。合理利用产出液的高温余热，将晋古2-4的油井产出液首先为外输原油换热，再与其他区块的来液混合脱水，不仅提高了来液进站的温度，节约了燃料油的用量，而且通过换热，降低了高温地热水对管线的腐蚀结垢；而泽43-7井的来液则是通过为站内生产及生活换热后与其他单井一起进三相分离器脱水，节约了脱水换热器的建设成本，也保证了脱水工作的顺利进行。

通过对地热水的多级利用，使地热水热能充分释放，利用地热实现对单井伴热和油水分离的升温，利用地热资源替代燃油热能。3年累计节约燃油1500 t。

5 充分回收发电站的余热

采油五厂在有伴生气的区块实施天然气发电工程，为油田内部供电。目前共有天然气发电机21台，均安装了发电机余热和烟道余热回收装置，在充分利用油田伴生气的同时，每台发电机回收的高温余热高达4600 kW/h。该工程实现了油田伴生气的有效利用，为单井伴热和三相分离器升温及生活用热节约了大量热能。3年累计节约燃油1200 t。