多相混输技术在官2断块油田中的应用

关键词：

一、工程实例

多相混输主要是将井口物流中的油、气、水介质, 在未进行分离的状态下, 直接用多相混输泵泵送到附近的接转站或集中处理站进行处理。

根据官2断块地理位置的特点, 确定官2断块的集输方向为:在官2断块新建1座12井式计量站, 采出液输送至最近官7接转站。

1. 官2断块地面工程建设方案选择

油气集输系统工艺流程是将油气各单元工艺合理组合, 现行的典型油气集输工艺流程有三种模式。

模式一:单井进站, 集中计量, 油气分输流程

井产物经出油管线到计量站, 经气液分离计量后, 油气分别输送。这种流程的优点是油、气分别处理、计量。出油、集油、集气管线分别采用不同的输送工艺, 对不同压力、不同产量的油井都能适应。其缺点是油、气分输, 工程量、设备、钢材、投资消耗量大。油气分输流程见图3.1-1[1]。

模式二:单井进站, 集中计量, 油气混输流程

井产物在计量站完成气液分离计量后, 再度混合经集油管线进入集中处理站进行处理。这种流程除具有分输流程的优点外, 简化了集气系统。缺点是需有处理合格采出水的管网, 配给各注水站。油气混输流程见图3.1-2[1]。

模式三:三级布站油气混输流程

在油气集输流程的基础上, 将油气分离、原油脱水与采出水处理和注水集中建站, 使采出水就地利用。这样避免了建设处理合格采出水的管网, 可建设规模较大的原油稳定和回收天然气凝液的装置。三级布站油气混输流程见图3.1-3[1]。

根据官2断块所处的地理位置、预测指标, 该断块采用三级布站油气混输流程, 即:油井→计量站→混输泵站→官7接转站。

(1) 计量站流程

单井来液→计量→生产汇管→加热→外输

流程说明:单井来液计量后, 进入生产汇管与其它油井产液进加热炉升温至35℃后外输。

(2) 混输泵站流程

流程说明:单井来液计量后, 进入生产汇管与其它油井产液和计量站来液进加热炉升温至35℃后进油气分离器分出部分伴生气, 剩余伴生气和油水进混输泵外输至官7接转站。

2. 混输泵

目前, 油气混输泵主要用于油田的油、气、水混输, 是油气集输的关键设备。混输泵是一种介于常规泵和常规压缩机之间的增压设备, 一般来说, 常规泵适用于≤1.5%含气率的工况;常规压缩机适用于99.9%~100%含气率的工况;而混输泵泵送的气、液相含量往往超过常规泵和压缩机所能承受的范围, 因此要求多相混输泵既要有泵的性能又要有压缩机的性能。

(1) 工作原理:

混输泵是通过双螺杆的啮合或者通过单螺杆与定子之间的相对旋转运动, 把多相流物料从泵的进口吸入, 经过压缩排至出口, 在出口处对气相物料膨胀做功, 作用于液相物料, 克服管泵阻力, 把多相流物料送至目的地。

(2) 运行特点:

1) 工作适应范围广, 有很强的自吸性能, 可输送0%~97%含气率的流体;

2) 混输泵运输平稳可靠, 无脉动、无搅拌, 振动小、噪音低, 能在宽广的转速范围内保持高效运行, 适合变频驱动;

(3) 现场应用:

在集输现场, 应根据液量、气量的多少, 选择不同排量的混输泵。通常采取在集输干线上使用与计量站集油支线上使用。在集油干 (支) 线或单井集油管线上安装油气混输泵, 把油气集输过程中产生的背压作用到泵上, 以此来实现降低集油管线回压和井口回压的目的。

(4) 在生产中使用多相混输泵有如下优点:

1) 减少边缘井井口回压, 增加油井产量, 延长油井寿命;

2) 对于储量和产量不大的边缘油田, 若利用多相泵对边缘油田生产的油气进行增压, 气液混输至临近的处理站进行处理加工, 能降低生产成本, 使边缘油田得以经济地开采。

二、几点认识

(1) 在滚动勘探开发中出现的小断块油藏, 油气在计量站内分离后, 原油靠自身压力、泵送或车拉油至接转站 (联合站) , 天然气 (伴生气) 除用作燃料外, 其余放空, 回收率极低, 造成了大量的能源浪费和环境污染问题。若能实现油气密闭混输, 则既能简化工艺流程, 方便管理, 又能提高经济效益。

(2) 混输技术的应用, 无论从经济角度还是从管理角度出发, 与气液分输相比都具有无可比拟的优势, 代表了边远油田油气输送的发展方向。

(3) 由于混输物流为气液混合物的特殊性, 对混输泵有特殊要求:

1) 能适应气液体积流量和气液比大幅变化的能力。现场试验表明, 混输泵进口气液混合物的气液比例极不均匀, 在一段时间内接近100%的液体, 另一段时间内接近100%的气体, 气液常交替地流过混输泵。因而, 常要求混输泵具有20min的“干转” (即泵内100%气体) 能力, 不会因为密封、润滑、温度过度升高等原因而损害泵的结构部件和泵的性能;

2) 有较强的抗磨、抗蚀能力。未经加工的油气水混合物含有一定量的砂子等固体杂质, 因而混输泵必须抗磨、抗蚀;

3) 能适应不同环境的要求。油气田所处地域不同, 自然环境各异, 要求混输泵能适应恶劣的自然环境。

摘要：在矿场条件下, 混输管路在经济上往往优于用两条管路分别输送输量不大的原油和天然气, 因而在油气田的地面集输系统中, 混输管路的应用十分广泛。本文讨论了多相混输技术在官2断块油田中的应用。

关键词：断块油田,多相混输,混输泵