1.集油环运行情况 站外集油系统采用单管环状流程,早期建成的区块每个集油环管辖3-5口井,随着区块产量递减,报废井、转注井、提捞井、关井的数量不断增多,集油环内油井数不断减少。全厂有2口井及以下且走向不合理集油环307个,占总环数的37.6%。年多耗气量达614×104m3。 由于集油环管道走向并未做改动,为了维护集油环正常运行,从集油环中分离出去的油井井口产液要由掺水来补充,致使这部分集油环掺水增多;同时集油环走向不合理,掺水路线增加,使得集油管道热损增大,能耗增高。 2.高耗集油环优化治理技术研究 2.1能耗影响因素及运行能耗模型 集油环能耗包括两部分,一部分是由中转站供应热水掺入管线加热原油,提高输送温度以降低其粘度产生的能耗(气耗);另一部分是由泵提供压力克服摩擦阻力损失产生的能耗(电耗)。主要影响因素有:管长、管径,管道埋深,管道保温状况(热阻),掺水量,产气量,含水率,土壤物性,掺水温度等。结合工程热力学、传热学等基础学科的理论知识,建立集输管网的热能消耗、动力消耗计算公式分别如下: 热能消耗计算公式: (1) 动力能消耗计算公式: (2) 根据能耗与费用之间的转换数量关系,确定集输管道电费和天然气费的计算方法: 消耗的电费计算公式: (3) 消耗的天燃气费计算公式: (4) 采用技术经济学中的10年费用现值模型。计算10年费用现值计算公式:P2=P1+P 式中:P2--- 费用现值和 P1--- 改造投资 P--- 费用现值 (5) 结合上述研究内容,开发了集油环经济技术评价模型,将基本参数输入后,自动输出多种优化方案油井方位图以及能耗运行费用的示意图;从而依据运行费用现值和改造费用最小(即总费用最低)确定最佳调整方案,指导集油环优化治理。 2.2 优化治理经济评价 以芳6-9#间为例,依据集油环生产运行参数,对集油环优化改造方案进行经济评价。 2.2.1 模拟优化基础数据 表1 芳6-9#间油井生产现状统计表
阀组间 | 环号 | 井号 | 目前生产情况 | 备注 | 产液(t/d) | 产油(t/d) | 含水 (%) | 芳6-9 | 一环 | 芳62-110 | | | | 计划关井 | 芳64-110 | 1.8 | 0.3 | 83.3 | | 芳64-112 | | | | 计划关井 | 二环 | 芳64-114 | 5.8 | 1.9 | 67.2 | | 芳62-114 | | | | 计划关井 | 三环 | 芳66-114 | | | | 计划关井 | 芳66-116 | | | | 计划关井 | 芳609 | 5.8 | 1.1 | 80.0 | | 合计 | 13.4 | 3.3 | 75.4 | |
汽油比:10m3/t;单位长度管线改造成本:Φ60×3.5为22.71万元,Φ76×4.5为28.1万元;环掺水量2m3 /h。计量间周边无邻近计量间,正常生产的3口井无法挂接到其他计量间,只能在现有工艺条件下进行优化调整。 2.2.2 优化调整方案分析 通过分析研究确定三种优化治理方案。 优化方案一:将芳64-110井、芳64-114井和芳609井分别改为双管掺水系统,管线长度为3280m。 优化方案二:将其中任意两口井并成一个环,剩余一口井改为双管掺水,共三种改造方案。经过分析,芳64-110为双管掺水系统,其它两口井成环的改造路线总费用指标最低。 优化方案三:当三井成环时,按照首端井不同,共有三种典型环路图。经过分析,当芳64-114为首端井时,总费用指标最低。 最终结合相应的设计规范及管径优选,得出方案对比(见下表),将芳64-110改为双管掺水流程,其它两口井组成一个集油环的方案总费用最低,为最佳调整方案。改造后,年节气2.1×10 |