稠油开采中小型接转站的流程改造措施及效果

稠油开采中小型接转站的流程改造措施及效果

张洪岐,许永军,姚婷,陶国庆

张洪岐；许永军；姚婷；陶国庆（胜利油田胜利采油厂，东营257000）

摘要：目前，我国大部分油区均发现了稠油油藏，且储量相当丰富，稠油的特点是高密度、高粘度、高胶质，在常温下，该油品流动性相当差，因而稠油的地面输送成为一个难点，由于其物性的特殊性，稠油的输送方式多数采用掺热水降粘的输送方法。但因采用掺热水降粘输送方法的管理工作量大，对水质的要求比较高，由于稠油开采中不可避免的含砂及工艺上的不完善，造成接转站内设备磨损腐蚀严重，返修率高，增加成本。针对这一问题，本文阐述通过对接转站原有的流程进行改造，可以在很大程度上改善这一问题。

关键词：水质；螺杆泵；泵效；流程改造

中图分类号：TE32文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）09-0027-01

0引言

胜利采油厂采油一矿T82热采管理区是2004年新开发的稠油油藏区块，含油面积2.3平方公里，稠油黏度在2万左右。前期主要采用的工艺有两种，一种是电加热；另一种是空心杆泵掺水；由于电加热井，耗电量较大，一次性投入大，维护费用高，增加了原油的开采成本。因此T82区块主要采用空心杆油井掺水降粘工艺。接转站担负的主要任务是给平台空心杆油井提供一定压力和温度的合格污水，保证稠油在热水的伴送下进入站内，并将稠油安全平稳有序的输送到下一站。

1T82接转站原有的工艺状况以及存在问题

1.1改造前工艺状况投产初期，主要运行一个沉降罐和污水罐，宁海来水通过加热炉加热到污水罐，通过掺水泵到井排；井排来液通过加热炉加热到沉降罐，然后通过螺杆泵到宁海站。生产工艺设计上的不合理性，罐的利用功能过于单一，从而造成外输液含水在85%-95%，螺杆泵泵效低；又由于宁海来水水质差，含油量和聚合物含量高，造成油井及管汇堵塞，影响了油井的正常运行。

1.2站内水质问题及螺杆泵效率下降问题①水质问题。由于水的矿化度高，长期以来造成管壁结垢，使空心杆直径越来越小，由于使用掺水工艺，对水质和温度提出了较为苛刻的要求，因为水质问题影响惨水流量，从而使温度下降，从2009下半年至2010年上半年，空掺井解堵共64井次影响产量741.4吨，空掺井杆堵造成作业量共7井次，影响产量1186.4吨，增加作业费用约79.6万元。②螺杆泵效率下降问题。由于稠油开采中不可避免的含砂及工艺上的不完善，接转站使用的螺杆泵均在运行不足两个月内，泵效由最初的45%降低到20%左右，并且在运行两年内，对三台泵的螺杆和衬套均进行过更换，但是运行一段时间后，问题依然存在。

1．3存在问题及原因分析①水质原因分析。空掺井所用掺水来自宁海站经沉降、处理后的含聚污水，其水中含聚合物、悬浮物较多，水质较脏，距离合格的掺水水质尚有一定差距，因此水质问题是造成杆堵失效中胶堵、垢堵、胶垢互生失效的直接原因。②螺杆泵泵效下降原因分析。目前在稠油集输中多采用双螺杆多项混输泵，双螺杆泵是一种转子式容积泵，适合于输送各种清洁的不含固体颗粒的高粘度或低粘度的介质，工作原理是依靠螺杆相互啮合容积的周期性变化来输送流体，当螺杆转动时，两个螺杆不断啮合，流体在压差的作用下，进入吸入腔。随着螺杆的转动，密封腔内的流体连续而均匀地移向排出腔，获得压力较高的流体。

由于稠油开采中不可避免的含砂，同时工艺存在的不足，导致泵进口含砂量加剧，对螺杆泵磨损严重，导致螺杆泵之间的螺杆啮合间隙增大，而螺杆啮合间隙的大小直接影响着泵效。

2工艺改造方案实施及效果

2.1工艺改造方案实施针对水质和稠油螺杆泵的泵效下降问题，进行了流程改造。改造后的流程：运行4个罐，主要工艺是井排来液进1#沉降罐，通过手动放水到2#沉降罐，7米溢流到3#低含水油罐；2#沉降罐污水再通过自动放水到4#污水罐，后通过掺水泵到加热炉加热。

2.2改造方案实施后的效果①污水通过两次沉降，提高了水质，并且实现污水的内循环。外输泵的日处理量也由原来的50方/小时，降低到35方/小时，中频运行一台泵即可满足要求；通过月度对比，仅外输泵就可节约电量约4000千瓦·时，年减少费用约24000元。②实现低含油罐、污水罐之间功能的相互切换，提高罐的使用能力。③掺水通过加热炉加热时进口温度大约在70℃左右，调低火量出口温度即可达到80℃左右，节约了用油量和电量。通过年度对比，预计每年可节省用油量350吨，节省费用37万元。④改造后的3个月油井空心杆解堵次数大大减少，共4井次，节约了作业费用，减少了工作量和因此影响的产量。

3建议

3.1加热炉换热器选型的问题投产初由于换热器选型和水质问题，容易沉积，造成频繁瘀堵，换热效果差，导致炉效普遍不高，1#，3#加热炉分别在2009年12月份和2010年6月份更换换热器，由原来的直管式更换为盘管式，更换换热器后解决了这一问题，炉效提高。2010加热炉平均运效92.3%，比2009年的87.2%增加了5.1个百分点。另外由于稠油的开采工艺，外输含水率大多偏高，那么，建议外输温度根据传输距离的远近和温降程度，不要过高，因为当含水在75%以上时，动力粘度随温度升高，变化缓慢，因此含水率大于75.5%时，通过增温来实现降粘并不经济。

3.2外输泵的选型问题目前，国内各高粘原油线上大部分采用的是离心泵、稠油泵等。离心泵效率低、能耗大、输油成本高（目前离心泵输送稠油的效率很低，最高为40％左右，目前世界上最先进的离心泵效率也只有80％左右（清水效率），在输送高粘油品时的效率也只有40％～50％；转子式稠油泵、双螺杆泵、齿轮泵在输送含沙稠油虽然效率较高，但存在着不耐磨、运行不可靠、维修工作量大的问题。这是含砂稠油输送面临的一大难题。因此，在输送高粘度含沙原油时使用泵选型和根据实际如何进行内部改造，以提高螺杆的精度和耐磨度，适应稠油的特性，还是一个需要解决的问题。

参考文献：

[1]沈道博，朱孝强.油气混输双螺杆泵用于输送高粘度原油[Z].