腰英台油田集输工艺的研究与应用探讨

2022-12-31

腰英台油田是中国石油化工股份公司华东分公司在东北地区勘探开发的低产、特超低渗透的整装油田。油田分三年滚动开发, 共建成年产能30万吨。油区主要勘探井位于吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治区境内的查干花乡境内。

腰英台油田具有原油单井产油量少 (3-5t/d) 、产液量低、原油含水率低、原油凝固点高 (22-24℃) 、含蜡量高 (28.98-31.29%) 的特点, 油藏地质具有特超低渗透的特性。根据油田滚动开发的特点, 以单井井口不加热集输和井口掺水集输为主要流程, 实现移动计量车计量、示功图法计量等先进计量方式的应用, 形成了腰英台油田地面建设集输模式。

一、集输工艺研究

1. 井口不加热单管集输工艺

滚动开发初期区块为腰西区块, 位于油田的西部, 距集中处理站约6.5km, 共有油水井126口, 其中油井94口, 建成产能规模10.11×104t/a。

根据对东北吉林油田、大庆油田等油田内类似低产油区原油集输工艺的调研, 这些油田中低产油区均采用双管掺水集输工艺, 集输系统工程建设投资在项目总投资中占的比例均居高不下。基于节省投资的角度, 经过方案比选, 开发初期采用井口不加热单管集输工艺。集输系统设计量点18座, 接转站 (与注水站合建) 1座, 集中处理站1座。

腰西区块采用二、三级布站方式, 即井口→ (计量站) →接转站→集中处理站。在计量站、接转站分别设加热水箱、相变加热炉对原油进行加热, 满足原油输送要求。

井口不加热单管集输工艺的主要特点:

(1) 根据环境参数计算以及现场实验, 为了控制井口回压, 单管集输半径不大于400米, 偏远井需要在井口设置电磁加热器;

(2) 集输工艺适合含水率高、油气比高的井口;

(3) 对部分回压高的井需要采取加药措施;

(4) 定期进行管线通球, 降低井口回压;

(5) 相比双管掺水流程、三管伴热流程投资小、能耗低。

2. 井口单管冷输与井口掺水双管流程结合集输工艺;

一号区块位于腰英台油田的中部, 共有油水井152口, 其中油井119口, 建成产能12.5×104t/a。

采用二级布站方式, 即井口→掺水计量站→集中处理站。

井口采用双管掺水集输工艺, 设8~15井式掺水计量站8座。掺水水源为集中处理站初处理后的油田采出污水。局部油井采用串联方式进掺水计量站, 根据油井布署情况, 2~4口油井串联在一起, 从最远端的油井井口掺水, 其它油井的集输管线与最远端的油井至掺水计量站间的集输管线相连, 各井产液混合一起进掺水计量站。

计量方式采用固定和移动式计量装置相结合的油井计量工艺。对单独进站的油井产液, 采用翻斗计量分离器进行计量;对串联进站的油井产液, 在计量站只计量各油井产液进站的总量, 单井产液采用移动式计量车进行计量。

1.集输工艺主要特点:

(1) 串联井口不单独掺水, 节省单井至掺水计量站的集油、掺水管道, 降低了集输管网的建设投资;

(2) 采用干管串联多口单井至掺水计量站, 管道散热损失小, 有效地降低了集输管网运行能耗。

3. 井口单管冷输与串联或环状掺水流程结合集输工艺

滚动开发后期为腰东油区以及腰西区块扩建, 共有油水井124口, 其中油井92口, 建成产能9.42×104t/a。

集输系统采用掺水集输工艺流程, 采用油井→集输干管→集中处理站的一级布站方式进行布站, 不设计量站及接转站, 采用环状和汇管串联方式掺水集输工艺进行集油, 采用移动式计量装置进行油气水计量。

管网采用枝状管网布局方式, 串联与环状掺水方式集输, 即采用油井串联方式进集输干管, 2~10口油井串联在一起, 从最远端的油井井口掺水, 其它油井的集输管线直接与集输干管相连;或者4~6井连成一个环, 从位于环上最远端油井的井口掺水;各井产液混合一起分别进Y301、3号区块集输干管, 汇合后进集中处理站。

4. 集输工艺主要特点:

(1) 取消掺水计量站和接转站, 简化集输工艺, 节省了建站的费用;

(2) 采用集输干管串联多口单井, 管道散热损失小, 有效地降低了管网运行的能耗;

(3) 油井采用移动式计量车进行计量。对部分井区采用油井远传在线计量一体化装置进行计量 (即示功图法) , 同时采用移动式计量车对油井远传在线计量一体化装置进行计量校核。

(4) 掺水计量设在掺水井口, 采用JATZ流量计量调节装置对掺水量进行计量控制。

二、研究结论及下一步方向

1.滚动开发初期腰西区块采用了单管集中加热集输工艺流程主要是从工程投资控制角度出发, 截至目前, 运行效果较好, 在东北极寒地区应用是成功的, 其主要原因是腰西区块所有油井全部采取了压裂措施, 单井产液量和含水率都比开发指标预测值高, 单井产液量为16~22m3/d, 平均综合含水率为80~85%。

因此, 极寒地区采用单管集输工艺流程应慎重。

2.采用掺水集输工艺流程必须重视生产管理。

掺水集输工艺流程是简单、应用较为广泛的集油工艺, 在极寒地区的应用成功的实例较多。滚动开发中后期采用掺水集输工艺流程运行效果较好, 但在运行过程中也出现掺水量分配不均, 抢水等一些问题, 因此必须加强对各井掺水量进行调节控制和管理。

3.结合腰英台油田产能建设地面工程应用情况, 串联及环状掺水集油流程与移动计量车计量技术的相结合的集输工艺既可以简化集输工艺流程、保证集输系统运行可靠, 又可以减少占地, 节省工程投资, 该工艺适合在极寒气候条件下低产低品位油田集输工程中应用。

4.油井远程在线一体化计量技术的应用能有效串联集输工艺流程的计量问题, 能减少集输系统的工程量, 节省工程投资。

结语

通过对不加热集输工艺的应用、移动式计量车以及示功图计量技术的应用, 简化工艺流程, 形成具有腰英台油田特色的地面集输工艺, 适应了油田地面建设的需要, 地面工程建设投资控制在产能建设项目总投资的25%以内, 腰英台集输工艺的研究与应用也同时获得2013年中石化江汉石油管理局科技进步一等奖。集输工艺的成功应用为油田地面建设的发展奠定了坚实的基础, 为类似低渗透油田的开发提供可借鉴经验。

摘要：针对腰英台油田高寒、低产、特超低渗透的特性, 在对东北地区类似低产油区原油集输工艺调研基础上, 开展集输工艺多样化研究。通过简化工艺流程, 勇于探索新模式, 集输流程由单井井口不加热集输工艺发展到单管串联或环状掺水集输工艺, 实现了从二、三级布站到一级布站的飞跃, 降低了地面工程建设投资, 对于开发其它低渗油田开发, 有一定的参考作用。

关键词：腰英台油田,特超低渗透,集输工艺,工艺优化