垦西油田原油管道外输技术研究

垦西油田原油管道外输技术研究

恢复626个区块位于孤岛采油厂恢复油田西北部，属于恢复西油田。这是一个小油田，很难开发。由于原油高含蜡、少气,导致流体温度低,原油结蜡,堵塞管线,加之该区块外输线距离较长,井口回压高,泵效降低。不但影响单井原油开采,而且造成原油外输困难,严重影响油田开发。针对这个问题,我们在垦626区块外输线上应用了双螺杆输送泵,并铺设了输气管线,取得较好效果,现分析如下。治理原因1加热炉配套加热垦626区块投产于2000年8月,辖计量站2座,14口油井,油井均采用掺水伴热生产,在计量站配套2台加热炉,一台为外输原油加热,一台为掺水加热。2001年6月,垦626区块油日液为39m3/d,日油19t/d,含水50%。计量站回压1.0～1.2MPa,井口回压高达1.1～1.4MPa,油井生产较为困难。管理难度大,开发效果差,经济矛盾突出。2凝固点及明胶地面原油粘度:57mpa.s;地面原油密度:0.89～0.91g/cm3;凝固点:32℃;含硫:2.62%;含蜡:14.3%;胶质:26.35%;沥青质:5.27%;通过以上数据可知,该区块流体为典型的高含蜡、高凝固点、低粘度、中溶解气原油,为区块正常开发和管理带来了较大的难度。3钻井、原油健康区块投产初期生产基本正常,到2000年11月,由于是开发初期,各种外围条件相对较好,尽管原油含蜡高,凝固点高,但油井产气充足,为原油外输提供了保证。但到12月份,问题开始出现,有些油井油气比急剧下降,产气量骤减,加热炉几乎无法正常运行,加热效率降低,掺水温度下降。同时由于产出液本身温度较低,导致油井混输液温度降低,原油开始结蜡,附在管壁,使管径收缩,回压升高,原油外输无法正常进行,只得暂时关闭低含水井,直到2001年3月,气温升高,生产才基本恢复正常。因此,在目前情况下,如果不采取相应措施,该区块(特别是冬季)根本无法正常生产。而且,该区块地面条件复杂,管线处理困难。由于管线经常堵塞,原油外泄,对周围区域污染严重,不但影响产量,而且造成环境污染。鉴于此,我们决定对该区块进行治理改造。采空液压降低导致生产不能正常运行的主要原因:一是原油的含蜡量高;二是该区块外输线距离长(距离联合站10km)。另外就是油井产气量少,气量不足,使加热炉热效率低,无法正常运转。导致掺水温度降低,从而导致油井液温度降低,原油析蜡,堵塞管道,回压升高,产量减少,原油流动缓慢,热量散失快,原油温度降低。如此恶性循环,最终使油井停产,原油生产陷于停顿。创造新氮气以我们发现在客观因素一定的情况下(流体物性特别是含蜡量无法改变、外输管线距离等客观条件无法改变的前提下),首要任务是提高流体温度,防止结蜡,解决流体流速慢的问题。根据以往生产经验,为从根本上解决问题,必须重新寻找新气源,提高原油温度,减少结蜡,才能使油井回压降低,热量散失减少,保证油井正常生产。为此我们双管齐下,一是尽可能引进气源,二是计划在外输线增加一外输泵,提高流速,降低回压。1从垦422区块两员大气补造模式通过分析,我们发现距离垦626区块约3km有我们早期开发的垦622区块,该区块也是一断块油藏,但含气量高,油气比大,有充足的气源。我们经过多方论证,认为可以从垦622区块分流一部分伴生气补给垦626区块。而且,垦626区块外输原油是经过垦622区块进行外输的,在气管线向垦626区块回铺的同时,可以给沿途的垦626区块外输线加热炉提供气源,这样在垦626区块生产的部分热量可以再次利用,不会造成能源浪费,达到一举两得的目的。2动连带泵口密封腔运动特性双螺杆输送泵是一种回转式容积泵,依靠相互啮和的两根螺杆之间容积的周期性变化来连续的输送介质,具有流量大、压力高、无脉动、震动小、噪音低等优点。在泵的工作过程中,主动螺杆与从动螺杆及泵体之间形成密封腔,随着螺杆的回转运动,液体随密封腔一起作轴向运动,平稳而又连续地被输送到泵的出口处。该泵采用单独润滑的同步齿轮结构,传递主动螺杆到从动螺杆的扭距,以保证输送元件之间的无金属接触、无动力传递,从而达到输送元件的高可靠性。进口处采用特殊设计,工作时介质轴向速度相对减小,泵的吸力增强,在停泵时泵体内能存有足够的介质,保证泵有很好的自吸能力,同时该泵允许在一定时间范围内干转,比较适应现场应用。该计划的实施1项目的运行运行情况根据垦622区块现状,从满足生产需要和节省建设投资角度出发,我们在垦622区块至垦626区块间铺设一段管径为DN40的气管线,沿途为垦626区块外输线加热炉供热,终点铺至计量站加热炉。管线穿越公路两处,河流一处,管线埋地敷设。该项目已于2001年7月份投产,截止到目前运行情况良好。这样,外输线及计量站加热炉使用气管线供气,单井井口加热炉使用垦626区块自产气加热。2双螺杆输送泵系统2001年8月,我们在垦626区块外输线出口安装了双螺杆输送泵。通过运行证明,该泵的使用能够大大降低计量站、井口回压,提高流速。外输流体温度和流速,污染了环境,造成了巨大的经济效益,效果了垦626区块虽然开发时间较短,但开发难度较大。而且,由于该区块产量较高,在采油厂原油生产具有举足轻重的作用。治理前,由于地面管线堵塞,原油外泄,不但严重制约了原油生产的正常运行,造成原油产量损失,而且严重污染了环境,造成巨大经济损失。效果比较:(1)外输流体温度由治理前26℃提高到目前的60℃;(2)流速由治理前15m3/h提高到25m3/h;(3)产量由治理前19t增加到50t;(4)计量站回压由治理前的1.1MPa下降到目前的0.6MPa;(5)单井回压由治理前的平均1.25MPa下降到目前的0.7MPa。通过综合治理,不但每年可以减少巨额经济损失,更为重要的是确保了原油生产的正常进行。效益计算:投资:气管网投资10万元,外输泵投资14万元;使用期10年,年投入2.4万元。收益:投产后年创经济效益(油井停产导致原油损失、原油污染赔偿费用、原油被盗)8万元,3年即可收回成本。年经济效益5.6万元。复合管系统改造垦626区块的综合治理已初步完成,尽管时间较短,但效果显著,经济效益巨大。目前,由于气源充足,流体温度高,流速快。但由于气源不稳定,外输泵处于间开状态。据预测新气源将在未来2年内趋于衰竭,无法供