采油厂集油系统改进

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摘要：针对油田生产的自然递减情况，结合现场生产实际需要，集油工艺不断进行改进与完善，现综合采油厂现场管线寿命、管径选取、集油工艺的改进等，优选最适合目前采油系统集油、计量生产的方式，达到保障生产的目的。

关键词：集油；管径；计量

中图分类号：TB 文献标识码：B 文章编码：1674-3520（2014）-02-00193-01

一、集油系统概况

（一）采油厂基本生产现状

采油厂现有总井2657口，日开井1590口，日产液30266吨，日产油2304吨，平均单井日产液19吨、日产油1.45吨。

（二）管线现状

现有单井集油管线644千米，经调查统计，运行15年以上的管线占65%，运行20年以上的占50%。根据《SH3059-2001-石油化工管道设计器材选用通则》标准，管道设计寿命宜为15年。

（三）单井计量现状

建厂初期，平均单井日产液50吨以上，均铺设D89管进站，利用玻璃管计量分离器计量，目前采油厂生产现状，单井平均日产19吨，平均日产10吨以下的井已超过30%。

二、工艺改进

根据我厂集油管线现状，更换单井管线不是明智之举。

（一）平台计量阀组的应用

1、现场实施。在平台井增建计量阀组1个，一根D108汇管混输进站，一根D89计量管线线，正常时油井全部混输进站，计量时倒进计量管线量油，改变了以前一口油井一条进站管线的模式。增建计量阀组相当于把计量间阀组前置，集油半径减小，降低了回压，有益于提高产量；管线的减少，降低巡检难度，减少防腐保温费用。2、效益情况。以采二组织情况为例，9个平台共计汇集39口井的进站。若更换单井管线需D89管线9900米，需投资396万元；实际改造用D159管线150米，D108管线600米，D89管线2000米，阀组9个，共花费144万元，一次性节约费用252万元，平均每个阀组可节约28万元。

（二）自动计量罐的应用

1、现场实施。在井场内增建自动计量罐1台，使周边油井（一般为11口井）经自动计量后统一进站，以采油59#站为例（见图2）。安装计量罐缩短集油半径，降低输油回压，降低长管线的冻堵几率，同时起到增油效果；实现自动量油，提高量油准确度，有效指导生产；解放员工劳动力。此外，借助自动计量罐，可实现自然站停泵直输，实现节能降耗、系统优化。2、效益情况。以采油91#站增置计量罐为例说明，若更换单井进站管线（仅计算必须更换部分）D89泡夹管共计9850m，综合征地、施工等费用，投资估算246万元。若增置计量罐，需D159管线400m，D89管线600m，共计投资额103万元，节约投资143万元。此外，安装计量罐优化进站路径、巡检路线，杜绝污染事故的发生。

（三）下步工作方向

1、集油管线的选择。（1）流速核算。按照《油气集输设计规范―GB50350-2005》要求，油田内部稠油集输管道的液体流速一般为0.3-1.2m/s。DN80的进站管线，按照最低流速0.3m/s的要求，可日输液量130吨，即平均至少有84%的输液负荷浪费掉。（2）温降核算。按照《油气集输设计规范―GB50350-2005》，集输油管道的沿程温降可按下式计算：

tx=t0+（t1-t0）e-ax

式中：tx――管道沿线任意点的流体温度（℃）；

t0――管外环境温度（℃）

t1――管道计算段起点的流体温度（℃）；

e――自然对数底数，宜按2.718取值；

a――系数；

x――管道计算段起点至沿线任意点的长度（m）。

系数a按下式计算：

式中：K――总传热系数[W/（m2・℃）]；

D――管道外径（m）；

qm――原油的质量流量（kg/s）；

C――原油比热容[J/（kg・℃）]

以日产10吨，含水90%，进站管线长度1000m，管径DN80的井举例计算。K值按照设计院测试参考值，取1.28 W/（m2・℃）；90%含水的进站液C值为3980 J/（kg・℃）；选取冬季环境温度为-20℃；井口加热炉出口温度为60℃。

综合以上数据，可得进站时温度19.8℃，温降达到40.2℃。

（3）管径选取结论。按照流速核算，应选取低于DN80的进站管线。按照温降核算，产量越低、进站管线越长、冬季井口加热炉加热温度低，均容易导致凝管，冻堵管线，而选取小管径的输油管线，温降可减小，上述条件下选取DN65的管，温降在30℃左右。但也不可再减小管径，低于DN65的管线，稠油容易挂壁、凝管，造成回压上升，甚至堵管线。价格方面，D89管线38元/m，D76管线32元/m，由此，每千米管线可节约6000元。因此，目前生产条件下，稠油井生产建议选取DN65的进站管线。

（二）单井自动计量器的引入。单井计量器安装在井场内，可实现自动计量功能，并且将结果远传至接收端。

1、现场使用计划。以63#站100#平台为例，该平台现有生产井4口：11-134、12-134、11-154、10-101，老式工艺为双管流程，单条管线长度1.5km。因腐蚀严重，目前只有2根进站、1根掺油管线运行，致使计量不准确，冬季掺液存在较大困难。为正确指导生产，保证计量准确，正常情况下需重新铺设D89进站管线2条；为减轻冬季掺液管理难度，至少需铺设D60掺油管线1条。则需铺设D89管线3km，D60管线1.5km，投资估算180万元。经查阅， 11-134日产液14.8t、12-134日产液10.3t、11-154日产液13t、10-101日产液15.1t，共计日产液53.2t，利旧D89管线进站无问题。若在平台内增置单井计量装置1套，加装阀组1套。利旧1条D89进站管线做混输，利旧另一条D89进站管线做掺水管线。估算资金，单井计量装置1套5.8万元， 8个3寸阀门的阀组，及30m左右的D89泡夹管，共计估算资金7万元，节约173万元。

2、站内使用计划

站内检测不合格或其他原因已不能使用的计量分离器，主要解决方式是利旧。针对承包站无人看管的情况，建议增置单井计量器1台，代替玻璃管量油，解放计量员，闲置的计量分离器亦可使用，可周期性校准单井计量器。随着油田自动化程度的逐步提高，单井计量器可完全代替玻璃管量油，彻底解放计量员，减少人员配置。