“一站两制”集输方式在转油站节能降耗中的应用
2015-08-07高丽丽大庆油田有限责任公司第五采油厂
高丽丽(大庆油田有限责任公司第五采油厂)
引言
采油厂天然气消耗分为集输耗气、放空及非生产耗气三个方面。根据数据统计,集输耗气占整个耗气量的79.8%~88.4%,放空为5%左右,非生产耗气占6%~15%。集输耗气从构成上可分为转油站集输耗气和联合站集输耗气,其中转油站集输耗气占总集输耗气80%左右,联合站占近20%,因此,转油站集输耗气占总耗气近70%。随着水驱扩边开发的不断深入,耗气呈上升趋势,节气形势较为严峻。
从整个耗气系统看,转油站集输耗气所占比例最高,是节气挖潜的主要对象。近些年,通过持续执行低温集输、常温集输等运行方式,高产液、高含水油井均实施了季节停掺水、全年停掺水,同时计量间取消采暖管线,节气效果显著。而目前新开发的扩边产能中新建的油井,由于集输半径长,产液量低,无法随转油站系统一起实施低温集输运行,为保证其正常生产,需要提升整个转油站掺水系统运行温度,导致转油站耗气上升。
转油站的耗气主要包括油井掺水(热洗)、采暖及工艺伴热等用气,其中油井掺水(热洗)是转油站的主要耗气部分,因此,如何优化掺水系统运行是节能挖潜的关键。
针对转油站掺水(热洗)系统节气形式紧张的问题,利用转油站内掺水、热洗分开运行的工艺,实行“一站两制”集输方式。“一站”即1 座具备掺水、热洗分开流程的转油站,“两制”是指高温掺水热洗、低温掺水两种运行制度。主要是利用热洗系统对产能扩边井涉及的计量间进行高温掺水,一般为65~70 ℃,原掺水系统对低温集输油井所在的计量间进行掺水,一般不超过50 ℃[1],实施后系统平稳,回油温度保持稳定,耗气量下降,实现了节能降耗的目的。
1 “一站两制”集输方式的应用
1.1 转油站基本情况
某转油站辖有计量间14 座,各类油井200 余口,加热炉3 台,其中1#、3#加热炉功率为2.0 MW,2#加热炉为1.74 MW;掺水泵4 台,1#、2#掺水泵排量为60 m3/h,3#、4#掺水泵排量为80 m3/h。平时运行3 台加热炉(全部运行),2 台掺水泵(1#、3#),日平均掺水量2932 m3,日平均消耗天然气5321 m3。近期有50 余口扩边油井投产,均采用环状流程搭接至已建的4 座计量间。由于产液量低,集输半径长,生产运行表明:当低温或低掺水量运行时,油井出现了回压升高问题,最高回压可达1.8 MPa,需停井冲洗管道,影响正常生产。只有将转油站系统掺水温度整体升高,才能解决这一问题,这导致日均耗气升至6831 m3。
1.2 “一站两制”实施方案
1.2.1 根据计量间井况匹配掺水泵
根据各计量间辖井的类型,该转油站涉及扩边井的计量间有4 座,掺水量最高为1154 m3/d,只涉及老井的计量间10 座,掺水量最高为2032 m3/d。对现有的掺水泵进行匹配,4#泵为备用泵,运行1#泵为扩边井的4 座计量间掺水,运行2#、3#泵为老井10 座计量间掺水。
1.2.2 根据温度需要匹配掺水、热洗加热炉
该转油站管辖区域需要掺高温水的计量间有4座,即含有扩边井的计量间。根据最高掺水量1154 m3/d 可计算出所需加热炉负荷为1.55 MW,同样掺低温水的加热炉负荷需要3.2 MW。该站内加热炉在工艺上都具备掺水或热洗功能,对其进行匹配,选用3#加热炉为4 座扩边井计量间提供高温掺水,其余2 台加热炉为10 座老井计量间提供低温掺水(图1)。
考虑热洗时,该站采用集中热洗方式,一般是一次冲洗1 个或2 个计量间,3#加热炉在负责4 座扩边井计量间掺高温水的同时,可满足热洗负荷。
图1 转油站掺水分开流程前后运行示意图
2 实施效果
2.1 现场应用效果
转油站实施“一站两制”方式运行1年后,对每个月的平均耗气进行了分析对比,取得了较为明显的效果(图2)。
图2 转油站掺水分开流程前后日平均耗气折线图
由图2 可知,该转油站在实施“一站两制”运行方式后,平均耗气水平有明显的降低,由实施前的日平均耗气量6831 m3,降至实施后的4135 m3,达到了节能降耗的目的。
2.2 经济效益
“一站两制”集输方式实施后,除了对耗气量进行了对比外,还对实施前后的耗电量进行了分析对比,对比情况见表1。
表1 转油站掺水分开流程前后数据对比
由表1 可知,日平均耗气量节省了2251 m3,按照转油站运行330 天计算,年可节气约70×104m3;日平均耗电量增加了260 kWh,年增加耗电约8×104kWh。综合计算,年可节约近1000 t 标煤。
3 结论及认识
1)扩边转油站有进一步挖潜空间。为了节省建设投资,产能建设的扩边井可依托已建转油站系统,通过采用“一站两制”运行方式,灵活转换掺水、热洗系统运行,将高温井与低温井分开运行,合理确定掺水系统的运行模式,达到节气目的。
2)“一站两制”运行方式可推广至纯油区转油站。当低温或低掺水量运行时,单井或环井的回压将上升,影响油井的安全生产。纯油区的部分环井也存在这样的问题,可以借鉴扩边转油站“一站两制”运行方式的试验结果,实行掺水、热洗灵活运行,在保证正常生产的同时,达到节能降耗的目的。
[1]冯叔初,郭揆常,王学敏.油气集输[M].北京:石油大学出版社,1988:23-24.