程江（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

6#計量間1#集油環(huán)共集輸4口油井的產(chǎn)液，環(huán)長1380m。投產(chǎn)后4口油井的產(chǎn)液量較高，按設計流程運行，1#環(huán)摻水壓力始終與總摻水壓力接近，如果強行啟抽該4口井，單環(huán)摻水壓力會迅速上升，回油溫度下降，一旦總摻水溫度下降到65℃，則1#環(huán)無法繼續(xù)摻水。試啟抽2次后都須停井沖環(huán)處理，兩次處理后該環(huán)的重點高產(chǎn)井一直無法正常啟抽，嚴重影響產(chǎn)量。

1 能耗主要影響因素分析

1.1 熱能損耗影響因素

提高中轉(zhuǎn)站熱水出口溫度會增加管路的散熱量，同時也會改變原油的熱物性，降低摩擦熱損失，起到一定的節(jié)能作用，但過度提高中轉(zhuǎn)站熱水出口溫度只會使沿線溫降加劇而管道末端油溫提高不明顯；因此在保證安全生產(chǎn)的前提下，采用最低能耗輸送，節(jié)能效果顯著。

對于新投產(chǎn)的管道，并不是結蠟厚度越大越好，當蠟層厚度超過一定值時，動力能耗增加占主導，管道總的綜合能耗呈上升趨勢，因此要根據(jù)管道的實際輸量和不同的季節(jié)進行清蠟，使管道保持合理的蠟層厚度，這樣可以有效降低管道能耗[1]。

隨著季節(jié)的變化，管道埋深處的自然地溫將發(fā)生變化，使管線的總散熱量也發(fā)生變化，最終導致管輸能耗發(fā)生變化[2]。

1.2 現(xiàn)場因素

設計流程如圖1，即從A—B依次經(jīng)過井1、井2、井3、井4。井1產(chǎn)量最高，超過1#環(huán)總產(chǎn)量的一半以上，它的井液在環(huán)內(nèi)的行程也最長，所以沿程能量消耗巨大，且在環(huán)的始端不遠處即遇到大量溫度低的井液，三種介質(zhì)混合后溫度下降幅度大?；旌辖橘|(zhì)在低溫時黏度高、阻力大、流速慢。延長井液在環(huán)中的運輸時間，又進一步促使混合介質(zhì)在環(huán)中存在的時間，從而降低了混合介質(zhì)的溫度，增加了黏度，進一步增大了阻力。

圖1 6#集油間1#集油環(huán)結構示意圖

2 現(xiàn)場試驗

2.1 環(huán)路熱力試驗

在基本不改變摻水溫度的條件下測試不同摻水量時的回油溫度、回油壓力，并采集各種工況下的流型。試驗進行時溫度急劇下降，從46℃下降到35℃，此時，為保證生產(chǎn)安全運行，應加大摻水量?？紤]到室外溫度對安全混輸溫度的影響，決定停止試驗。

2.2 倒換摻水流程試驗

將集油環(huán)流程由A—B改為由B—A，流程倒換后，摻水壓力穩(wěn)定在1.4MPa，摻水量1.5m3/h，回油溫度穩(wěn)定在45℃，4口井全部平穩(wěn)運行，沒有因為回油溫度下降而發(fā)生凝環(huán)事件。

2.3 安全混輸溫度界限研究

6個月后再次進行試驗，在室外環(huán)境溫度降低的情況下，研究安全混輸溫度界限是否變化，結果溫度從45.5℃突然降到42.2℃。

在不改變摻水量的前提下，降低摻水溫度，找到安全混輸溫度界限。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，當摻水溫度為64.0℃，摻水量降到2.2m3/h，回油溫度為42℃；當摻水溫度為62℃，摻水量降到2.2m3/h，回油溫度為42.8℃；當摻水溫度為60℃，摻水量降到1.5m3/h，回油溫度為41.5℃。在測試過程中，為保證生產(chǎn)安全運行，都加大了摻水量。

測試中轉(zhuǎn)站的摻水壓力、摻水溫度、回轉(zhuǎn)油站原油的溫度和壓力，作為熱力、水力計算方法研究的基本數(shù)據(jù)?？刂朴嬃块g的回油溫度在42.0±0.2℃之間，反復試驗，環(huán)路和計量間的其他環(huán)路均能夠安全運行。因此，在最低含水率超過85%的條件下，安全混輸溫度界限定為42.0℃是可行的[3]。

表1 改進前后效果對比

3 經(jīng)濟效益分析

改進后1#環(huán)能夠平穩(wěn)運行，不會因為摻水溫度的下降而發(fā)生凝環(huán)事件，從而避免由于凝環(huán)停井引起的產(chǎn)量損失，年累計減少產(chǎn)量損失2920t。

改進后4口井全部正常運行，其中32#平臺液面到井口，由于環(huán)的原因一直未能調(diào)參，改進后完成調(diào)參任務，液面得到降低，不用再依靠停井控制產(chǎn)液量來保證環(huán)的正常運轉(zhuǎn)，年累計增產(chǎn)2920t。

改進后對摻水溫度和摻水量要求降低，減少了對能量的需求。其中摻水量從2.3m3/h下降到1.5m3/h，總摻水溫度從要求的70℃以上下降到65℃以上，日節(jié)約熱水20m3。改進前環(huán)內(nèi)壓力達到1.6MPa，井液從油管內(nèi)通過單流閥到環(huán)內(nèi)需克服1.6MPa的壓強，而改進后只需1.4MPa，年累計節(jié)電38000kWh。

[1]毛前軍,劉曉燕,趙波.環(huán)狀油氣集輸埋地管道溫降計算方法研究[C].2007年中國工程熱物理年會,2007.

[2]劉曉燕,毛前軍,劉立君,等.油氣水三相流埋地管道溫降的影響因素研究[J],工程熱物理學報,2009(8):1343-1346.

[3]劉曉燕,劉立君,毛前軍.摻水環(huán)狀油氣集輸流程溫度界限測試[C].2007年中國工程熱物理年會,2007.