O 趙曉輝

（長(zhǎng)慶油田第一采油廠采油工藝研究所 陜西 716000）

長(zhǎng)慶油田原油不加熱集輸工藝分析

O 趙曉輝

（長(zhǎng)慶油田第一采油廠采油工藝研究所 陜西 716000）

石油工業(yè)的發(fā)展要追溯到第二次工業(yè)革命，石油的開采和利用給社會(huì)生活帶來(lái)極大的方便，隨著社會(huì)的發(fā)展，石油開采技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái),氣技術(shù)處理在原有生產(chǎn)總能耗中占有相當(dāng)大的份額，其值約為35%。電能、熱能屬于所耗能量范疇，其在油田節(jié)能中居于核心地位。油氣集輸流程由四個(gè)工藝階段（集油、脫水、穩(wěn)定、運(yùn)輸）構(gòu)成。油氣集輸主要消耗轉(zhuǎn)油能、集油能、脫水能、原油穩(wěn)定處理能。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，集油能耗在總能耗中所占比例為70%左右。由此可見，降低集油能耗對(duì)實(shí)現(xiàn)集輸流程節(jié)能目標(biāo)具有重要的意義。就集輸流程能耗而言，其主要體現(xiàn)于動(dòng)力、熱能方面，動(dòng)力能耗所占比例約為6%，熱能能耗作所占比例約為93.5%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，石蠟基易凝原油是我國(guó)多數(shù)油田的主產(chǎn)產(chǎn)品。為確保原油具備良好的流動(dòng)性及集輸流程順暢，油田氣加熱技術(shù)流程在以往油氣集輸系統(tǒng)中較為常用。

長(zhǎng)慶油田；低滲透油田；油氣集輸；工藝技術(shù)

在上個(gè)世紀(jì)七十年代中期，長(zhǎng)慶油田就已經(jīng)全部采用了“單管投球密閉不加熱輸送”的技術(shù)。到八十年代末，已經(jīng)建成不加熱輸送油井一千余口，基本上實(shí)現(xiàn)了油氣的全密閉生產(chǎn)。我們知道，長(zhǎng)慶油田有著復(fù)雜以及惡劣的自然環(huán)境，在科技人員的不斷努力下，設(shè)計(jì)出了低產(chǎn)、低滲透油田的工程建設(shè)模式形成了適合長(zhǎng)慶油區(qū)特點(diǎn)的高效集輸工藝。這一技術(shù)的采用，使得原有損耗降到了二十分之一以下，處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。本文通過(guò)對(duì)原油不加熱集輸技術(shù)的研究，找出目前這項(xiàng)技術(shù)存在的問(wèn)題，并加以解決，以便更好的服務(wù)我國(guó)的石油生產(chǎn)行業(yè)。

一、原油不加熱集輸工藝的發(fā)展過(guò)程

截止到目前為止，我國(guó)的油田科研人員與技術(shù)人員已經(jīng)逐漸形成了比較系統(tǒng)的研究體系，并形成了自然不加熱集輸及化學(xué)輔助、通球輔助、摻常溫水輔助等若干不加熱集輸工藝技術(shù)。通過(guò)不斷的實(shí)踐與應(yīng)用，不加熱集油技術(shù)也獲得了良好的發(fā)展，其技術(shù)逐漸成熟，應(yīng)用的范圍也逐漸從溫暖地區(qū)油田逐漸向高寒地區(qū)油田地區(qū)過(guò)渡。根據(jù)不完善的統(tǒng)計(jì)，截止到1992年底我國(guó)的陸上油田已經(jīng)形成了約1.8萬(wàn)口不加熱集輸井，占全國(guó)的陸上油田的生產(chǎn)井總數(shù)量的40%，在生產(chǎn)過(guò)程中約可節(jié)約耗氣 9m3/a以上。

筆者以長(zhǎng)慶油田為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。長(zhǎng)慶油田位于鄂爾多斯盆地，海拔1500米左右。冬季最低氣溫零下30度，夏季最高氣溫也是30度左右。寒冷的氣候?qū)е掠薪咏?.4米的凍土層。再者，長(zhǎng)慶油田是低產(chǎn)低滲透的石蠟基原油，相對(duì)密度較高，常溫下就可以凝固。油田的開采投入高、產(chǎn)出低，加上復(fù)雜的外部環(huán)境，開發(fā)難度不是一般的大。另外，原油含蠟量約百分之十三。一開始建成的位于馬家灘等地的油田，都采用了蒸汽或者熱水伴熱的技術(shù)，這一技術(shù)不僅耗資大，管理也極其不方便。我們知道，長(zhǎng)慶油田面積大，但是，油井，油區(qū)，油田太分散，如果繼續(xù)采用以前的技術(shù)，必然是得不償失。

1.長(zhǎng)慶油田

由上表我們可以看出來(lái)，長(zhǎng)慶油田的各個(gè)油區(qū)的特性都不一樣，下面逐一分析每個(gè)油區(qū)的特性以及新技術(shù)的發(fā)展。自1974年起，長(zhǎng)慶油田的技術(shù)部門在各個(gè)油區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的工業(yè)性試驗(yàn)，取得了大量的第一手的資料。并在這大量資料的基礎(chǔ)上因地制宜的采取了不同的新技術(shù)，請(qǐng)看下面。

2.馬嶺油田

進(jìn)行合理的工藝流程，是降低地面工程成本的有效途徑，技術(shù)人員根據(jù)長(zhǎng)慶油田的油品性質(zhì)，采用單管伴熱密閉集輸工藝，同時(shí)采用頭球請(qǐng)臘等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低成本，高產(chǎn)出，大大降低了成本，獲得了很好的效益。單管不加熱密閉集輸工藝有以下的特點(diǎn)：a、打破了原油進(jìn)站的凝固點(diǎn)的限制。b、通過(guò)通球清臘，保證了管道的暢通，解決了這一技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。c、這一技術(shù)具有熱耗低，管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

3.安塞油田

安塞油田是三低油田（低產(chǎn)、低壓、低滲透），屬于邊際油田，其實(shí)采用馬嶺的那種集輸方式是可以滿足生產(chǎn)需要，但是，考慮到生產(chǎn)成本的問(wèn)題，更進(jìn)一步的優(yōu)化流程，研究并采用了多井閥組雙管密閉不加熱集輸流程，實(shí)現(xiàn)率二級(jí)布站。多井閥組雙管不加熱密閉集輸流程也有其特點(diǎn)：a、節(jié)省了計(jì)量站的設(shè)施，減少了中間環(huán)節(jié)和管理費(fèi)用。b、減少出油管道，降低成本。c、不需要看守，生產(chǎn)管理方便，節(jié)約能源。

4.靖安油田

靖安油田的埋藏深度遠(yuǎn)大于前面的兩個(gè)油田，而且靖安油田地形復(fù)雜破碎，原有物理性差。針對(duì)這一條件限制，技術(shù)人員采取了從式井雙管不加熱密閉集輸工藝。這一工藝滿足了每一口井的計(jì)量，投球清蠟的要求。這一技術(shù)獲得了2001年的優(yōu)秀地面簡(jiǎn)化工藝技術(shù)獎(jiǎng)。

5.西峰油田

西峰油田目前采用的是從式井雙管集輸流程，但是，目前有更好的工藝，那就是采用從式井單管不加熱密閉集輸流程，采用這個(gè)工藝可以降低投資，簡(jiǎn)化工藝。

二、長(zhǎng)慶油田存在的問(wèn)題

采用新工藝的長(zhǎng)青油田盡管實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)出，低功耗，但是還存在這樣或者那樣的問(wèn)題，尤其是在生產(chǎn)過(guò)程中逐漸暴露的以下問(wèn)題：

1.密閉程度前面還行，后面直接暴漏，密閉程度較低，油氣損耗較大；2.輸出的原油不穩(wěn)定，由于原油未經(jīng)處理就往外輸出，損失較高；3.站點(diǎn)多，能耗高；4.沒(méi)有天然氣集輸系統(tǒng)。針對(duì)以上問(wèn)題，國(guó)家有關(guān)部門在1983年成立了技術(shù)攻關(guān)小組，專門研究油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能集輸。實(shí)現(xiàn)從井口到集中處理站的油氣全密閉生產(chǎn)。

三、長(zhǎng)慶油田生產(chǎn)的配套技術(shù)

1.單管頭球不加熱輸送技術(shù)

通過(guò)錄用抽油機(jī)的推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了從井口大站的過(guò)度，油溫降低，接近地溫，減少了加熱的次數(shù)，保證輸油管道的暢通。

2.不加熱壓力越站技術(shù)

這一技術(shù)指的是用“加熱計(jì)”代替原來(lái)的接轉(zhuǎn)站，利用抽油機(jī)的壓力直接送到下一級(jí)接轉(zhuǎn)站，使用這一技術(shù)，是輸送距離由原來(lái)的6千米延長(zhǎng)到現(xiàn)在的10千米左右，使這一技術(shù)有了一個(gè)較大的突破。

3.三通旋轉(zhuǎn)出油閥門密閉輸油技術(shù)

在油罐內(nèi)安裝三通旋轉(zhuǎn)出油閥門，可以對(duì)閥門內(nèi)的液量進(jìn)行分配，從而能夠更好的對(duì)液位和外輸量進(jìn)行。當(dāng)大量的原油進(jìn)入閥門后，就需要調(diào)節(jié)閥門，將回流口關(guān)小，并使其輸出后擴(kuò)大，這樣就可以使回流量減少，如果執(zhí)行相反的動(dòng)作，其回流量就會(huì)明顯增大，輸出量減少，這樣就可以在罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的封閉輸送。

4.引射器抽氣回收油罐揮發(fā)氣技術(shù)

通常是將該技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)液量小，而輸送距離遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的密閉輸送存在困難的邊遠(yuǎn)接轉(zhuǎn)戰(zhàn)中。該技術(shù)本身是通過(guò)利用在罐內(nèi)的天然氣作為其原始動(dòng)力，應(yīng)用噴射泵升壓外輸，還可以在輸送的過(guò)程中通過(guò)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)節(jié)其壓力系統(tǒng)，使油罐空間壓力維持在500pa左右，從而能夠?qū)崿F(xiàn)密閉輸送，揮發(fā)氣的目的。

5.原油大罐抽氣技術(shù)

應(yīng)用該技術(shù)，從本質(zhì)上來(lái)看就是要實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力調(diào)制器的研究與探索，使得原油大罐的空間壓力維持在0到800pa之間，從而能夠合理的利用罐內(nèi)的油氣揮發(fā)的目的。與其他技術(shù)相比，該技術(shù)更加穩(wěn)定與可靠，且可以取得較為客觀的效益。

6.負(fù)壓原油穩(wěn)定技術(shù)

應(yīng)用該技術(shù)主要是為了能夠進(jìn)一步降低油罐揮發(fā)損失。且應(yīng)用該技術(shù)，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，且運(yùn)行比較安全，不會(huì)產(chǎn)生不良影響。應(yīng)用技術(shù)其實(shí)就是對(duì)加熱電脫水后的油溫進(jìn)行充分的利用，使其產(chǎn)生的熱能被綜合應(yīng)用。在對(duì)原油處理的過(guò)程匯總，當(dāng)蒸汽壓低于當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簳r(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)保持原油穩(wěn)定的目的。應(yīng)用該技術(shù)也能有效的減少在原油處理中的蒸發(fā)損耗。

7.管道破乳，大罐密封溢流沉降，低溫脫水技術(shù)

該技術(shù)主要包括管道破乳和溢流沉降罐內(nèi)油水界面的控制兩個(gè)部分。將油田中的含水油抽出后，在短時(shí)間內(nèi)就形成了乳狀液的，但是該乳狀液的穩(wěn)定性較差，采取破乳措施就比較容易，通過(guò)使乳狀液液滴的界面膜受到破壞，液滴在其碰撞的過(guò)程中逐漸聚集，從而就形成了初步脫水。這就使得實(shí)現(xiàn)沉降罐內(nèi)脫水的可能性較大，且沉降實(shí)踐也較短，能夠有效的提高脫水的效率，并使得含水油的粘度有效降低。在乳狀液實(shí)現(xiàn)初步脫水后，在管壁周圍形成了水膜，這樣就可以使其液流的阻力逐漸降低，使得井口回壓降低。這樣不會(huì)產(chǎn)生加熱壓力降低井口回壓，就可以創(chuàng)造更好的加熱壓力越站，延長(zhǎng)不加熱輸送距離的罐內(nèi)條件，同時(shí)還能滿足低溫沉降脫水的要求。

四、新技術(shù)的帶來(lái)的改變及效益

集輸流程由長(zhǎng)慶油田的使用和推廣，已經(jīng)獲得相當(dāng)大的成功，這些新技術(shù)所帶來(lái)的效益是非?？捎^的。比較具有典型性的就是從馬嶺的單井單管技術(shù)逐漸發(fā)展，形成了安塞的多井閥組雙管；逐漸發(fā)展為靖安的多井多管技術(shù)，在近年來(lái)不斷發(fā)展，逐漸形成了西峰的多井單管不加熱密閉集輸工藝。通過(guò)集輸技術(shù)的不斷發(fā)展，有效的減低了地面工程的建設(shè)費(fèi)用，使得投資成本得到有效的控制與降低，在石油生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)生了長(zhǎng)足的影響。我相信在以后的發(fā)展中會(huì)有更多的新技術(shù)出來(lái)，這需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新與探索，從而創(chuàng)新特色技術(shù)，不斷提高“三低”郵遞地面建設(shè)水平，這些是油田建設(shè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力，根據(jù)實(shí)際情況，創(chuàng)造獨(dú)具特色的地面集輸流程，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益，為國(guó)內(nèi)外同類油田的高效開發(fā)提供了成熟的集輸和可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

Analysis on the Unheated Gathering and Transportation Technology for the Crude Oil in Changqing Oilfield

Zhao Xiaohui
（Oil Production Technology Research Institute of The 1st oil Production Factory in Changqing, Shanxi,716000）

The development of oil industry can date back to the period of Second Industrial Revolution, and the exploitation and utilization of oil bring great convenience to the social life,besides, with the development of the society, oil drilling technology has made considerable development. For a long time, the oil gas technology processing covers a large share of the total energy consumption of crude oil production,with a value of about 35%. Electric energy and thermal energy, belong to energy category,and it is in core place of the oil field energy-saving.The process of oil-gas gathering and transportation is made up with four phases (oil gathering, dehydration, stability, transportation). The main consumption of oil-gas gathering and transferring are oil-producing energy,oil-gathering energy,dehydration energy and crude oil stabilizing-treatment energy. The survey results show that the percentage of oil-gathering energy consumption in total energy consumption is around 70%,from which, we can know that reducing oil-gathering energy consumption has an important significance for achieving the goal of energy-saving in gathering and transferring process. In terms of gathering and transferring process energy consumption, it mainly reflects in the aspects of power and thermal energy, besides, the percentage of power energy consumption is about 6% and the percentage of heat energy consumption is about 93.5%. In order to ensure the good fluidity and smooth gathering and transferring process, the heating technology for oil field gas is common seen in previous oil and gas gathering and transferring system.

Changqing oilfield；hyposmosis oilfield；oil-gas gathering and transportation；technology

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A

表1 長(zhǎng)慶油田原油性質(zhì)和產(chǎn)量

趙曉輝（1982～），男，長(zhǎng)慶油田第一采油廠采油工藝研究所，研究方向：油氣集輸、地面建設(shè)。