定量掺水阀低温掺输技术

于魏铭 西安石油大学

定量掺水阀低温掺输技术

于魏铭 西安石油大学

吉林油田乾安采油厂开发进入中后期，随着含水不断上升以及地面系统规模的扩大，原油生产过程能耗不断升高。为了控制能耗，降低原油生产成本，乾安采油厂工艺所在乾157站开展了低温掺输技术研究，研发了定量掺水工艺。实施后冬季只开1台掺输炉、1台掺输泵生产，掺水温度42℃，掺输水量由1561m3/d降到725m3/d，平均回油温度27℃。

低温掺输；研究；定量掺水；效果

吉林油田乾安采油厂开发进入中后期，随着含水不断上升以及地面系统规模的扩大，原油生产过程能耗不断升高。主要存在的问题有：①由于掺输水量大（掺输比为：（2.5～3）∶1），导致能耗高，同时导致玻璃钢管线内衬脱落；②由于采出水Ca2+含量高达245mg/L，导致回油管线结垢速度达2～3 mm/a；③由于掺输水温度高（掺输温度75℃），加快了钢质管线的腐蚀，目前腐蚀速率为0.75mm/a。

结合油田生产实际，乾安采油厂工艺所研究应用了低温掺输技术，有效地解决了开发过程中存在的问题，收到了理想的经济效益和社会效益。

低温掺输技术的核心技术是定量掺水阀工艺，定量掺水阀工艺原理主要依据达西公式中管路摩阻与介质流量之间的关系原理。

根据达西公式可知，介质流速(v)与管路摩阻(h)的平方根成正比，即

从式（1）中可以看出，当摩阻h（压降Δp）足够大时，摩阻较大的变化只引起流速v（流量）较小的变化。由式（1）计算可得到摩阻（压降Δp）变化引起流速v（流量）变化的数据。由计算结果可知，采用定量掺水阀后，在正常掺水压力波动范围内，掺水量波动幅值不会超过10%。

在阀芯测试取得成功的基础上，按照结构紧凑、小型化、有利于操作维护的原则，设计出了定量掺水阀，其结构形式如图1所示。

定量掺水阀为紧凑型一体化组合阀门，主要由阀体、阀芯、进口切断阀室、出口切断阀室、旁通阀室、阀芯装卸机构、流通检测机构组成，全部采用不锈钢材料。

图1 定量掺水阀结构

定量掺水阀低温掺输技术在乾157区块现场开展了应用。乾157区块所辖5座计量间，26个集油环，51口油井，产液量446m3/d，综合含水率67.5%。在定量掺水阀技术实施前，冬季开2台掺输炉、2台掺输泵生产，掺水温度65℃，回油温度43℃。在定量掺水阀技术实施后，冬季只开1台掺输炉、1台掺输泵生产，掺水温度42℃，掺输水量由1561m3/d降到725m3/d，平均回油温度27℃。

低温掺输技术实施后，乾157区块耗气量大幅度降低，年节气量39.6×104m3，节电量21.4×104kW·h，年创经济效益55.76万元。同时降低了对管线损伤，年节省更换管线费用37.5万元。

通过乾安采油厂乾157区块应用低温掺输技术可知，定量掺水阀低温掺输技术的应用不但降低了生产成本，而且集输管线的腐蚀结垢和脱落问题可以得到根本的解决。

低温掺输技术是油田中高含水采油期节约生产成本、降低能耗和控制集油管线结垢腐蚀的有效技术，值得在整个乾安采油厂各个区块进行推广。

（栏目主持 张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.031