转油站双热洗流程的应用

一、问题的提出随着油田进入高含水后期，为提高终采收率，井网多次加密，这对中转站热洗能力提出了严峻考验。主要表现在现有地面工艺流程无法满足热洗工作量的增加需求。根据生产实际及热洗的相关要求，运行一台热洗泵，一套热洗流程，每次洗一口井，会无法完成。目前根据《大庆油田地面工程建设设计规定》，单井平均7.5m3/h的热洗排量就能够满足热洗要求；而眼下在用热洗泵排量多为15m3/h，如按地面设计标准要求，理论上一台热洗泵可同时热洗2口井，可以满足热洗要求。为了验证7.5m3/h热洗排量能否满足热洗要求，又进行了相关实验研究。二、热洗实验1.单泵双井实验单泵双井原理就是在目前一套热洗压力系统下、单台泵热洗一口井的同时，再增加热洗一口井。首先，在有两台热洗泵的中转站进行实验，该站共有两台热洗泵，单泵额定排量是20m3/h，在站上利用热洗旁通闸门分流，从而实现单泵双井的目的（单井无阻排量控制在单井额定排量的一半，即10m3/h左右）。此次，实验中应用便携式流量计来监测热洗水量。从热洗现场上看，来水平均热洗温度为86℃，压力和排量在整个热洗过程中，随着井底的阻力变化成对应的反比关系，套压后在0.6～0.9MPa之间摆动，上下电流整体下降。除套压不满足要求外(低于0.5MPa)，其他各项均满足热洗要求。从功图上看，该井正常载荷为51.2kN，小载荷为15.47kN，热洗前载荷为61.72kN，小载荷为12.14kN，热洗后载荷为55.31kN，小载荷为14.84kN，说明该井热洗取得了一定的效果，但是清蜡并不是特别理想。随后选择热洗泵额定排量15m3/h，在同一座计量间的两口井，距离计量间在50～70m之间，进行单泵双井热洗实验，全部为无阻热洗，热洗条件相同。热洗总共用时4h20min，热洗用水57m3，热洗温度较高，符合热洗要求。从热洗数据看，在同一套压力系统的条件下，其中一口井电流下降明显，套压下降；而相同热洗条件的另一口井则不同，电流和套压没有下降反而有所上升，虽然回油温度有所上升，但并没有前一口井高。从热洗数据分析，后一口井没有起到热洗目的；从功图上看，前一口井洗前载荷为57kN，小载荷为13.49kN，结蜡严重，洗后载荷为51.94kN，小载荷为16.19kN，起到了一定的热洗效果，但并不理想，没有达到热洗的目的；后一口井洗前载荷为49.91kN，小载荷为12.82kN，洗后载荷为49.91kN，小载荷为13.32kN，完全没有起到热洗清蜡的目的。实验结果显示，单泵双井热洗，无法达到预期的效果。分析原因如下：一是由各井生产状况、阻力状况、结蜡状况不一样造成的；二是单井无计量流量计，会出现水量分配不均的现象，无法保证两口井的热洗效果。2.双泵双热洗实验首先，对某中转站的热洗炉的提温能力进行了评估，应用的热洗炉热负荷为1.5MW，该中转站现有3台热洗泵，可以实现运行2台，备用1台。如一台热洗泵排量为30m3/h，需要热能0.6MW，即推断运行一台热洗炉可以同时满足两台热洗泵的工作要求。老区改造时，该站在现有热洗流程的基础上增加了一套流程，从而实现双泵双井同时热洗，用以解决热洗存在的矛盾，保证油井的安全合理生产。改造方案：在热洗汇管各热洗泵出口间增加阀门连通，同时，与原热洗汇管并行增加一条热洗汇管至热洗阀组间，新增热洗汇管在热洗阀组间与各计量间热洗出口线相连。双热洗流程投用后，两台热洗泵同时运行，并对热洗过程及热洗效果进行了跟踪对比。通过对热洗现场的数据录取，可以看出热洗温度及热洗压力能够满足热洗的要求，但在改造初期，出现以下问题：(1)二合一来液不稳，温度无法达到80℃，保证不了热洗质量；(2)由于同时运行两台热洗泵，新旧泵泵效不同，存在新泵抢水问题。为解决以上问题，该站重新制定热洗计划，一次安排热洗一个大泵径和一个小泵径井，保证了水量充足，温度得到保证；同时将新泵出口阀门适当关小，保证水量相对平衡。通过摸索经验，目前温度、压力都能够保证，热洗效果很好，一天两台热洗泵同时运行，每天多能热洗6口井，有效地解决了该站的热洗矛盾。三、结论应用单泵双井热洗流程，由于井况不同、单井无计量流量计等原因，无法保证两口井的热洗效果。双泵双井的热洗流程改造是可行的，完全能够满足热洗生产的需要，且改造工作量小，投资低，易于实现，建议向各中转站推广。它具有以下几个特点：(1)同时热洗两口井不存在分水不均及热洗压力不够的状况；(2)对作业及异常井的临时热洗不会与计划井发生冲突，有足够的调整空间，保证了热洗计划的执行；(3)对于热洗不同泵径的井可以通过站流量计控制单井的热洗排量，避免了在热洗小泵井时因压力过高在计量间泄压造成的无效热洗水循环浪费。