油田开采节能减排技术应用与发展

・244・ 随着油田开采难度的不断增大，尤其是稠油油藏的开采从普通稠油油藏到特稠油油藏、超稠油油藏、特超 稠油油藏，稠油的粘度达到几万到三十万毫帕秒，流动阻力越来越大，井筒举升、管线输送过程中一般采用电 加热降低其粘度，增大其流动性，电热采油的耗电量大。 胜利油田稠油开采节能减排技术井筒举升过程中使用的掺水降粘、可控硅调功仪；管线输送过程中使用的 高效加热炉；单井拉油罐使用的加热盘管改造等技术取得了良好的使用效果。通过对稠油开采节能减排技术的 推广，提高稠油开采节能减排技术的管理水平，推广成熟的节能技术、替代工艺和管理经验，尽最大可能降低 电热采油的使用规模，有效降低并控制分公司电热采油的用电量。 一、井筒举升过程中节能减排技术 胜利油田分公司 10 个采油厂井筒电加热 466 套，在用 387 台套，平均单井日耗电 1802kW·h，累计日耗 电 697488kW·h，累计日耗电费 39.76 万元，以夏季统计数据计算年耗电费为 14312.45 万元。井筒举升电加 热耗电情况见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 表 1 胜利油田分公司井筒电加热装置用电现状一览表 类别 台套 总装机功率 kW 在用台 套 运行功率 kW 日平均运行时间 h 平均单井日耗电 kW·h 日总耗电 kW·h 杆加热 447 42987 369 27959 18.92 1818 671016 管加热 19 1140 18 1103 24 1470 26472 合计 466 44217 387 29152 1802 697488 针对胜利油田井筒举升过程中电热杆耗电量大的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，对国内外井筒举升过程中的节能技术进行调研，结 合胜利油田自身特点，井筒举升过程中采用掺水降粘技术替代电加热技术；对于零散的偏远井或不具备掺水管 网的油井采用可控硅调功仪对加热功率进行调节，将用电量降到最低。 （一）掺水降粘技术 掺水降粘技术原理是利用井筒热流体循环可以改善提高原油的流动性，降低原油粘度，减少抽油杆的粘滞 阻力，降低井口回压。该技术实现了对油田污水的重复利用，减少了油田污水的外排，一定程度上避免了对外 部环境的污染。 胜利油田稠油开采节能减排技术应用与发展 陈军  史钦芳  王庆  王秋霞  常峰  刘丙生 （胜利油田分公司采油工程处） 摘  要： 针对胜利油田稠油开采过程中存在的耗电量大、套管气排放等问题，近年来，通过研究，采用了 掺水降粘技术、可控硅调功仪 ；高效加热炉 ；单井拉油罐加热盘管改造技术等大量新型的节能减 排技术，取得了良好的节能效果 ；通过稠油开采节能减排技术的应用，形成了稠油开采节能减排 技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 和稠油开采节能减排管理规范。 关键词：稠油开采  节能减排  掺水  高效加热炉  加热盘管改造  可控硅调功仪 ・245・ 1、适用范围 适用于原油粘度不太高的浅井和中深井，但产液量不能太低。对于 5000mPa·S以下的稠油降粘效果较好， 杆柱负荷明显降低且故障较少。 2、使用条件 具有较完整的地面掺水 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ，产液分离的污水进干线的稠油井，掺水干线压力 3MPa 以上，地面原油粘度 低于 1000mPa·S时可不加热，高于 1000mPa·S时需加热掺入水，确保产液温度在拐点温度以上。 3、模拟计算 以滨南采油厂林 102 块 102 － 17 井为例，油井参数如表 2所示。该井产液量 10t 左右，为平均水平。 表 2 林 102 块 102 － 17 井参数 日液 t 日油 t 含水 ％ 动液面 m 泵挂 m 套管尺寸 mm 油管尺寸 mm 井口回压 MPa 10.3 9.7 6.6 955 950 177.8 62 2.1 加热方式 油气比 原油密度 g/cm3 原油粘度 mPa.s 凝固点 ℃ 井底原油温度 ℃ 加热前井口温度 ℃ 加热后井口温度 ℃ 杆加热 0 0.9685 2663.6 0 45 18 26 a. 掺水比对产液温度的影响 表 3 林 102 块 102 － 17 井掺热 /污水掺水比对产液温度的影响 （日液 10.3t/d, 含水 6.6％，注水温度 70℃） 掺水比 井深，m 0 1 1.3 3 6 1050 45 45 45 45 45 掺热深度 950 44.12 43.34 42.75 40.89 40.28 850 42.22 41.41 41.05 39.72 39.89 450 31.58 30.75 30.91 32.55 38.75 250 25.89 25.34 26.67 32.56 42.21 0 18.75 47.02 48.52 54.52 57.58 从表 3 中的数据可以看出，空心杆热 / 污水循环举升工艺中，产液温度在井筒内存在拐点，既最低温度 点不在井口，而在井筒中的某一位置。在确定掺水比时，应当根据混合产液在井筒中的最低温度点确定。 图 1 滨南林 102 － 17 井掺水比对温度的影响 （日液 10.3t/d, 含水 6.6％，注水温度 70℃） 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0 105 210 315 420 525 630 735 840 9451050 井深，m 温 度 ， ℃ 0 1 3 6 1.5 ・246・ 表 4 林 102 － 17 井加热功率对产液温度的影响（日液 10.3t/d, 含水 6.6％） 加热功率，kW 井深，m 40 25 20 15 0 1050 45 45 45 45 45 泵挂：950 44.12 44.12 44.12 44.12 44.12 加热深度：940 43.97 43.97 43.97 43.97 43.95 840 53.12 48.95 47.56 46.17 42.22 740 55.87 49.75 47.71 45.67 39.81 640 55.62 48.59 46.25 43.91 37.16 540 53.98 46.53 44.05 41.56 34.40 440 51.69 44.04 41.49 38.94 31.58 240 46.36 38.58 35.98 33.39 25.89 0 39.58 31.77 29.17 26.56 18.75 图 2 林 102 － 17 井加热功率对井温的影响（日液 10.3t/d, 含水 6.6％） 按照现场提供的电热杆加热后的井口温度（26℃），计算得到，当有效加热功率为 15kW 时，井口产液温 度为 26.56℃；当井口热水温度 70℃、掺水比为 1：1.5 时，井筒最低温度点的温度 26.67℃。两者取得了同 等的加热效果。 b. 产液量的影响 表 5 林 102 块 102-17 井日产液量比对产液温度的影响 （含水 6.6％，掺水比 1.5，热水温度 70℃） 日产液，t/d 井深，m 10.3 16.03 21.37 1050 45 45 45 950 42.75 42.77 42.77 800 39.97 40.43 40.73 400 29.63 31.55 33.33 200 26.51 30.35 33.48 0 48.52 50 51.08 0 10 20 30 40 50 60 0 105 210 315 420 525 630 735 840 9451050 井深，m 温 度 ， ℃ 40 25 20 15 0 ・247・ 图 3 滨南林 102 － 17 井日产液量对井筒温度的影响 （含水 6.6％，掺水 1.5，注水温度 70℃） 在含水、注水温度、掺水比均相同的条件下，日产液量大，井筒中的最低温度点增加，可以降低掺水比。 4、使用效果 对空心杆掺热污水工艺的 156 口油井的实施效果进行了跟踪、分析，如表 6 所示。206 口井日节电量为 15.7715 万 kW·h，累积设备投资 863 万元，日节电费 8.9896 万元，年节电费 2696.88 万元，206 口井年运 行费用 1491.18 万元，年综合效益 1205.7 万元。 表 6 掺水降粘工艺实施效果统计表 时间 数量 措施前日耗电量 万 kW·h 日节电量 万 kW·h 措施后日节电费 万元 投资 万元 日运行费用 万元 2006 49 1.185 1.185 0.6754 196 1.185 2007 107 9.4808 9.4808 5.404 428 2.58 2008 50 5.1057 5.1057 2.9102 239 1.2056 合计 206 15.7715 15.7715 8.9896 863 4.9706 可控硅调功仪。该控制柜增加了一对晶闸管，在工作状态中，可以根据油井的负载情况，输出实现电热杆 输出功率地无级调节。而普通控制柜必须先断电停井，才能调节变压器副边上的电压档位，从而影响了油井的 开井时率，且因电压器输出档位的限制无法实现无级调功，满足不了部分油井的生产需要。可控硅调功仪可以 实现输出档位的精细调节，将电加热采油的用电量降到最低。 对采用调功仪改造措施的 117 口油井的实施效果进行跟踪、分析，如表 7所示。117 口井日节电量为 3.345 万 kW·h，累积设备投资 179 万元，措施后日耗电费 6.52 万元，年耗电费 1956 万元；日节电费 1.9066 万元， 年节电费 571.996 万元，节电效率为 21.65%。 表 7 井筒调功仪 时间 数量 措施前的日耗电量 万 kW·h 日节电量 万 kW·h 措施后日节电费 万元 节电效率 ％ 投资 万元 2006 75 9.90 2.56 1.459 25.85 114.74 2007 42 5.544 0.7856 0.4478 14.17 64.26 合计 117 15.444 3.345 1.9068 21.65 179 二、地面输送过程中节能减排技术 胜利油田分公司 10 个采油厂地面电加热 1067 套，在用 768 台套，日耗电量 172229.2kW·h，日耗电费 9.82 万元，以夏季统计数据计算年耗电费为 3562.04 万元。地面集输电加热耗电情况见表 8。 26 31 36 41 46 51 56 0 1052103154205256307358409451050 井深，m 温 度 ， ℃ 10.3 16.03 21.37 ・248・ 表 8 胜利油田各油区地面加热装置用电情况一览表 加热方式 类别 台套 总装机功率 kW 在用台 套 运行功率 kW 平均单套日耗电 kW·h 日平均运 行时间，h 日总耗电 kW·h 地面电加 热装置 单井集油管线 407 6763 316 5428.12 303.7 17.68 95969.2 单井拉油罐 654 13600 448 9772.4 166 7.61 74368 计量站外输 6 138.9 4 87.59 473 21.6 1892 合计 　 1067 20501.9 768 15288.11 224.26 　 172229.2 针对胜利油田地面集输过程中水套炉热效率低、零散套管气无法高效利用的问题，采用高效加热炉替代水 套炉、加热盘管改造实现零散套管气的利用替代电加热装置，大大降低了地面技术过程的耗电量。 （一）高效加热炉 高效加热炉可以用煤或天然气做为加热燃料，这样避免了从套管中产生的天然气直接排放到大气中，造成 一定程度的污染，又能节约电能。 1、工作原理 当燃煤或燃气燃烧器在炉膛内点燃时，燃料在炉膛内燃烧，加热真空超导热管，使超导热管内的超导液气 化，汽态超导热液以超导传热方式将热量传给高架罐换热管，加热罐内的油、水介质；在烟囱抽吸力的作用下， 使炉膛的高温烟气，经过列管排列的空间，经对流传热后从加热炉顶部烟囱排出。 2、技术的优缺点 不属于压力容器，复压燃烧，安全可靠。 吸热和散热面积较大的列管结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，采用直燃式传热、热烟气下对流传热和超导热液超常导热能力的共 同作用，提高了加热炉的加热效率。 节能环保。 加热炉高热效和长期稳定的热工性能。 低温防冻，在-60℃条件下正常使用。 3、使用效果 对单井集油管线采用高效加热炉替代的 301 个实施效果进行跟踪、分析，如表 9 所示。301 个高效加热炉 日节电量为 7.6151 万 kW·h，累计投入 830.135 万元，日节电费 4.3405 万元，年节电费 1302.15 万元，运 行费用为 766.05 万元。年综合效益 536.10 万元，没有计算套管气的费用。 表 9 单井集油管线高效加热炉 时间 数量 措施前日耗电量 万 kW·h 日节电量 万 kW·h 日节电费 万元 投资 万元 日运行费用 万元 2006 39 1.33 1.33 0.758 68.45 0.59 2007 203 4.40 4.40 2.508 599.025 1.071 2008 59 1.8851 1.8851 1.0745 162.66 0.8925 合计 301 7.6151 7.6151 4.3405 830.135 2.5535 对计量站外输采用高效加热炉替代的 13 个实施效果进行跟踪、分析，如表 10 所示。日节电量为 0.81 万 kW·h，累计投入 43.44 万元，日节电费 0.46 万元，年节电费 168.52 万元，运行费用为 76.65 万元，年综合 效益 91.87 万元。 表 10 计量站高效加热炉 采油厂 数量 措施前日耗电量 万 kW·h 日节电量 万 kW·h 投资 万元 日运行费用 万元 现河 1 0.06 0.06 1.755 0.025 ・249・ 采油厂 数量 措施前日耗电量 万 kW·h 日节电量 万 kW·h 投资 万元 日运行费用 万元 河口 12 0.75 0.75 41.69 0.182 合计 13 0.81 0.81 43.44 0.21 （二）盘管加热改造 该技术主要包括对 40m3 高架储油罐内不动火安装加热循环盘管、安装高效燃气加热炉、强制循环泵及铺 设循环流程等，由于循环盘管的换热面积是电加热器的 4～ 6倍，利用很少的套管气就可实现对高架罐的加热， 应用后节能效果显著，拉油工作效率提高，设备故障率低，管理难度小。 胜利油田现河采油厂王 131 集中拉油站开油井 6 口，由于产液量较高，为了确保破乳剂的分水沉降效果， 2#、3# 罐的 30KW 电加热器为 24 小时运行，日耗电高达 1440kw.h。2006 年对 2#、3# 罐进行燃气盘管 加热改造，利用王 131 井套管气进行加热，日节电 1416kW·h，全年预计可节电费 28.5 万元。改造前利用电 加热器加热，罐内原油温度只有 40℃，装一车原油约 1 ～ 2 小时，改造后罐内温度达到 60℃以上，装一车原 油只需 15 分钟。 2007 年、2008 年单井拉油罐实施加热盘管改造 37 个，日节电量 1.0055 万 kW·h，日节电费 0.5731 万元， 年节电费 171.94 万元，投资 150.8 万元，年效益 21.14 万元。见表 11 表 11 加热盘管改造实施效果统计表 时间 数量 措施前日耗电量 万 kW·h 日节电量 万 kW·h 措施后日节电费 万元 投资 万元 2007 20 0.5435 0.5435 0.3097 78.0 2008 17 0.462 0.462 0.2633 72.8 合计 37 1.0055 1.0055 0.573 150.8 三、取得的认识及建议 （一）取得的认识 1、胜利油田稠油开采节能减排技术在管理上实现了由分散到统一；技术上实现从单项措施到井筒、地面 一体化的集成配套，形成了技术系列。 2、胜利油田稠油开采节能减排技术中可控硅调功仪、掺水降粘、高效加热炉、加热盘管改造四项技术取 得了良好的实施效果，具备良好的推广前景，其中煤高效加热炉、加热盘管改造技术实现了零散套管气的高效 利用。 （二）存在的问题及建议 目前，掺水降粘技术在稠油井筒举升过程中应用较为广泛的一种节能减排技术，但普遍存在管柱腐蚀、结 垢；管线堵塞等问题，对掺水的水质提出了严格的要求，需要探索其他的节能减排技术。 稠油开采节能减排技术的应用，实现了“三个提升、两个规范”。促进稠油开采节能意识的提升；促进了 井筒举升、管线集输技术水平的提升；促进了稠油开采管理水平的提升。制定稠油开采节能减排技术规范；制 定了稠油开采节能减排管理规范。 参考文献： 1. 生物质型煤锅炉 　专利 2. 高炉煤气加热炉系统的设计与开发 3. 吉林油田新民采油厂周期注水节能技术应用 4. 变频控制在热电厂凝泵中的应用