“两定一停”控制转油站集输耗气

郜昶（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

某队管理1 座转油站，9 座计量间、5 座集油阀组间，有环状流程49 个162 口井，双管流程68 口井，转油站设计处理能力17 000 m3/d，站内有各种泵及压力容器24 台。“十二五”末集输综合耗电1.63 kWh/t，集输综合耗气1.66 m3/t。

为了满足节气与水质管理的要求，需要进一步明确转油站的外输温度、掺水温度和掺水量的控制标准，搞好“两定一停”管理。

1 定温度

1.1 外输温度的确定

根据水质管理要求，转油站到联合站末点温度为38 ℃以上。某转油站外输管线长2.02 km，温降为1～4 ℃，确定转油站月度外输温度控制标准（表1）。

表1 转油站月度外输温度控制标准

1.2 掺水温度的确定

根据地温、气温变化曲线（图1），确定季节停掺水和降温集油的开始时间及结束时间，保证安全生产，提高实施效果。

根据规划设计研究所的测算结果，当掺水温度为45 ℃时，总耗气量最低、综合能耗较低。因此，确定暖季和寒季转油站高、低温掺水温度界限：暖季（5—10 月）高温水55～60 ℃，低温水45～50 ℃；寒季（11—4 月）高温水60～65 ℃，低温水50～55 ℃某转油站掺水温度控制标准见表2。

图1 地温、气温变化曲线

表2 某转油站掺水温度控制标准

掺水温度确定后，为降低掺水能耗，提高加热炉效率，要做好以下工作：

一是优化加热炉运行，提高加热炉运行负荷率。根据厂节能系统测试结果，转油站选择高炉效的2#、3#、5#加热炉长期运行。

二是严格执行加热炉周期清垢制度。在长期运行过程中，加热炉中的污垢在管内沉积，降低了换热效率，增加了能源消耗。结垢严重时，会使烟火管局部过热，造成穿孔，危及生产安全，需定期对加热炉进行清垢[1-2]。生产维修计划对2#、3#、5#加热炉清垢。对清淤除垢质量进行跟踪监督，清完1 台、检查1 台，验收1 台。清淤除垢后，预计可提高加热炉炉效3%～5%，减少天然气消耗1.79×104m3。

三是加强化学清防垢管理，严格监督检查，保证按7 ppm 浓度连续加药。同时，对药剂的配伍性进行监测，保证加药效果。

四是做好转油站游离水脱除器清淤工作，减少固体杂质在加热炉火管、烟管沉积，提高加热炉效率，清淤1 台。

五是加强加热炉的日常维护工作。3#炉体保温已立项交底，改进烟囱合风调整机构，实现地面定量调整，做好烟箱清灰、燃烧器除炭以及加热炉负荷调整[3]等工作。

1.3 采暖温度的确定

1）根据天气情况，某转油站采暖炉温度控制在45 ℃～60 ℃，值班室温度白天控制在15～18 ℃，夜间温度控制在18～22 ℃。

2）在春秋冷暖交替时节，采暖炉温度昼降夜升。从3 月1 日-20 日，白天小火烘炉，夜间正常温度运行；3 月21 日-4 月15 日，白天停炉，夜间低温运行。10 月8 日-10 月15 日，白天停炉，夜间低温运行；从10 月16-25 日，白天小火烘炉，夜间正常温度运行。精细采暖运行管理，每天可节气130 m3，预计节气0.81×104m3某转油站采暖温度控制标准，见表3。

表3 某转油站采暖温度控制标准

2 定掺水量

1）参考以往各单井、集油环的运行情况，为每口井制定月度高低温掺水控制指标，并下发到井组。待作业井等临时停产井在寒季（11 月26 日-3月25 日）为保管线不冻最小量控制掺水，一般在5 m3/d以下；暖季（3月26日-11月25日）停掺水[4-5]。

2）按各计量间所辖油井情况编制计量间月度掺水运行计划，规定回油温度上限和月度日均掺水量标准2016 年计量间月度掺水控制指标见表4。

表4 2016 年计量间月度掺水控制指标

3）针对某计量间采暖水量不能计量、控制难度大、供回水压差及节流损失大的问题，4 月份改进采暖工艺，使采暖与单井掺水串联，实现“一水两用”，便于精确控制采暖水量[6]。

3 停掺水

将油井按产液量、含水进行分类，实施停掺水管理80 口井，预计节气18.39×104m3。

对6 口双管井全年停掺水：产液量大于80 t/d、含水大于80%的2口油井双管出油；产液量60～80 t/d、含水大于80%的4 口油井停掺水、单管出油。

季节停掺水74 口井：

第一批：产液量31～60 t/d、含水75%以上的双管流程井10 口，端点井产液大于30 t/d、含水大于80%的单管环状油井实施季节性停掺水8 口，共18 口井，实 施时间2016 年3 月26 日～11 月25 日。

表5 油井停掺水计划表

第二批：产液量20～30 t/d、含水75%以上的双管流程井9 口，端点井产液在20～30 t/d、含水大于80%的单管环状油井实施季节性停掺水18 口，共27 口井，实 施时间2016 年5 月1 日—10 月31 日。

第三批：剩余双管流程井11 口，端点井产液量15～20 t/d，含水75%以上环状流程井18 口，共29 口井，实 施时间6 月1 日—9 月30 日。

4 温度、掺水量优化控制技术应用

4.1 开展转油站“低温集+高温输”运行模式

为了协调低温集输与水质管理之间的矛盾，通过近几年摸索，转油站外输液到脱水站的末点温度应达到38 ℃。通过改造掺水、热洗分开和掺水直接进外输工艺，分温分泵运行，实现低温集、高温输。进一步优化高低温水量和水温，实现“双向匹配”，既满足高低温水泵排量要求，又满足外输温度要求[7]。

1）转油站全年运行2～3 台加热炉和2 台掺水泵，其中1～2 台加热炉烧低温水，配1 台较大流量的掺水泵来保证正常的油井掺水需要。1 台加热炉烧高温水，配1 台较小流量的掺水泵来保证外输温度提升的需要。同时可根据高回压井、站间管线长短及热洗需求等情况对部分井组提供高温掺水[8]。

2）转油站加热炉采用白天、夜间分温度运行管理。具体做法是在井口掺水保持稳定后，白天转油站整体掺水温度下调2 ℃，夜晚再恢复至原掺水温度。根据季节不同，冬季升降温度由白班操作，夏季由夜班操作[9]。

4.2 井口掺水阀配套革新成果应用

6 月份前完成推广掺水阀开度指示盘118 套，实现全覆盖，通过精确控制，平均单井日减少掺水量1.2 m3，日节气2.16 m3。在井口掺水阀检修时，更换可换头式掺水阀杆30 套，阀头与阀杆采用销钉连接，避免丝扣连接阀头倒扣脱落现象的发生。日节气254.8 m3，累计节气4.58×104m3。

5 结论

通过采取加热炉清垢、控制采膜温度、停掺水以及精控掺水四项措施，累计节气25.57×104m3，集输综合耗气控制在1.55 m3/t 以内，集输系统折算当年投入费用3.96 万元，投入产出比达到1∶1.54。

对于转油站的集输系统，定温度，定产水量，根据油井情况分类进行停掺水的“两定一停”管理方法能有效的节电节气。