孤东技术研究报告9.0.doc

孤东油田油气集输系统 节能降耗与处理工艺优化技术研究 总结报告 中国石化胜利油田分公司孤东采油厂集输大队 中国石油大学（华东）储运工程研究所 二00六年九月 目 录 前言 1 1 项目研究的目的和意义 1 2 孤东油田联合站系统概述 2 3研究内容 3 第一部分 集输系统节能降耗与处理工艺优化技术研究 5 第一章 孤东油田脱水破乳实验研究 5 1.1研究内容 5 1.2 研究方法 6 1.3 实验数据处理和结果分析 8 1.4 本章小结 28 第二章 油气集输系统优化模型与软件开发 29 2.1 最优化问题概述 29 2.2 数学模型的建立 30 2.3 模型的求解方法 33 2.4 应用软件的研制与应用 37 2.5 本章小结 41 第三章 孤东油田联合站系统的用能状况分析及流程调整 42 3.1 联合站的用能状况分析基础 42 3.2 油气集输系统效率与能耗计算 43 3.3 孤东油田联合站系统的用能状况分析 47 3.4 孤东联合站系统效率及能耗节点分析与流程调整 55 3.5 优化计算及结果分析 60 第四章 节能降耗与优化运行结论和建议 63 4.1 结论 63 4.2 建议 63 第二部分 孤东一矿原油计量研究 65 1.原油计量方案的选择 65 2 多相流量测量方法综述 68 2.1不分离法 69 2.2完全分离法 70 2.3部分分离法 71 2.4分流分相法 72 2.5分配器结构的选择 73 3 旋流型管壁取样多相流量测量研究 77 3.1旋流型管壁取样多相流量计结构 77 3.2整流装置前后流型的变化 79 3.3分流系数特性分析 79 4 室内实验验证 82 4.1实验系统布置 83 4.2分流系数测量 84 4.3数据采集系统 86 4.4实验结果与分析 87 4.5气液相分流系数的调节 92 4.6旋流型管壁取样流量计应用特点 95 5孤东油气田流量测量装置设计 97 5.1测量装置结构 97 5.2流量测量原理 98 5.3流量测量装置成本预算 100 6小结 101 第三部分 外输原油含水输差研究 103 1原油外输管道流态分析 103 2孤东外输原油东一联与首站化验含水结果分析 104 3取样器取样方式研究 109 4小结 110 第四部分 降低回压提高油气产量初探 111 1回压与产液量的关系 111 2回压与油田生产的关系 114 3降低回压的途径 116 3.1油气混输技术 116 3.2降粘技术 116 4 小结 117 第五部分 研究结论 118 附件 120 附录1：实验数据 120 附录2：遗传算法程序框图 142 附录3：软件使用说明 143 1 安装 143 2 使用演示 144 3 卸载 150 前言 1 项目研究的目的和意义 一般来讲，油田地面工程由五大系统组成：集输系统、机采系统、注水系统、供暖系统及配电系统。其中油气集输工程是主体工程，它是将分散的油井产物进行计量、汇集，然后处理成质量合格的原油、天然气等产品，经过储存、计量后，输送到用户的全过程。其投资一般占整个油田地面工程的60％～70％，占整个油田工程的40％左右。油气集输是通过“管－站”组成的管网系统进行的。这个系统的投资费用主要包括管网造价、各中间站造价以及运行费用，由于油田生产具有连续性与长期性，对于已建系统，其运行费用占整个投资费用的主要部分。因而对油气集输系统进行优化设计，可以收到显著的经济效益。 油气集输系统与机采、注水系统不同，其主要能耗是用于井排来液加热的燃料消耗。油田开发进入高含水期后，油田原油含水率大幅度上升，采出液及污水处理量急剧增加，集输系统的一些工艺设备已不能满足高效、低耗生产要求，原油集输处理过程中被加热原油的含水和液量增大，导致生产能耗也大幅度增加。高含水期油田能量主要消耗在“水”上，因此“控水”是降低吨油能耗的关键。研究提高集输系统效率不仅要研究提高输油系统效率，还要研究集输及处理的工艺技术和工艺设备等，其工艺、设备水平对运行成本起着重要的作用。 油田集输处理系统的能源消耗主要包括燃料、电能和化学药剂的消耗，在处理量一定的情况下,药剂性能、加热炉效率、机泵设备运行效率和站内运行管理水平的高低，直接决定了能源消耗的总量。由于受油品性质的影响，以及处理设备性能和工艺条件的限制，国内外集输系统在中高含水开发期普遍存在的问题是：原油集输处理过程中，被加热原油的含水较高，热能消耗加大，特别是高粘原油，50%以上的热能被污水带走，属于无效损耗。国内外油田集输系统在高效节能设备和配套工艺技术的研究方面取得重要进展，但在集输系统的整体优化方面进展不大。以集输系统为整体，通过应用高效化学药剂、优化集输系统处理工艺及运行参数，提高预分水器的效率，大幅度降低原油含水，仍然存在较大的节能空间。