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        分體式電磁流量計

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        輪南油田分體式電磁流量計工況與地面系統適用性分析

        來源:www.housetremont.com作者:發表時間:2019-09-23 17:44:47

        摘 要 :在油田開發過程中,隨著地層能量的降低,油井無法實現自噴能力。為了保證油井繼續生產,采用地面給油井供氣的方式進行生產,但在生產過程中,由于各種問題,氣舉系統影響地面集輸管線的安全運行,因此展開分體式電磁流量計工況與地面系統的適用性分析,分析影響安全生產的各種因素,主要以輪南油田為例,重點介紹氣舉采油原理、影響地面系統生產的各種因素,針對各種因素采取的措施,**終得出影響地面系統生產的主要因素及有效措施。在油田開采的過程中,氣舉采油是油田生產的生產方式,有利于增加油層壓力以及在生產過程中增加單井生產力,增強油藏驅動力,提高采收率。氣舉采油在開采油田的過程中,由于工況的不穩定,影響地面集輸系統的安全運行,給安全生產帶來困擾。氣舉采油技術在油田生產中工況的穩定性直接影響生產運行,工況與地面系統適用性的分析至關重要。本文對氣舉采油的原理及工況與地面系統適用性進行充分分析,主要以輪南油田為例,探索分體式電磁流量計工況與地面系統適用性。
        1 氣舉采油原理
        當地層能量不能將液體舉升到地面或滿足不了產量要求時,人為地把高壓氣體(如天然氣、N 2 、CO 2 )注入井內,依靠氣體降低舉升管中的流壓梯度(氣液混合物密度),并利用其能量舉升液體的人工舉升方法。
        氣舉采油是基于“U”型管原理,通過地面向油套環空(反舉)或油管(正舉)注入高壓氣體,使之與地層流體混合,降低液柱密度和對井底的回壓(井底流壓),從而提高油井產量。
        氣舉分為連續氣舉和間歇氣舉。連續氣舉是將高壓氣體連續地注入井內,排出井筒中液體。適應于供液能力較好、產量較高的油井。間歇氣舉是向井筒周期性地注入氣體,推動停注期間在井筒,內聚集的油層流體段塞升至地面,從而排出井中液體。主要用于油層供給能力差,產量低的油井。氣舉采油的井口和井下設備比較簡單,管理比較方便,液量變化范圍大,對于深井、油氣比較高,出砂嚴重的井、斜井等較泵舉方式更具優勢。但氣舉采油方式要求有充足的高壓氣源,分體式電磁流量計的井底回壓較高,而且注入氣的溫度較低,會引起井筒結蠟。
        2 輪南油田分體式電磁流量計工況與地面系統的適用性分析
        2.1 應用概況
        輪南油田目前有40萬、90萬兩套氣舉氣處理裝置,共有生產分體式電磁流量計25口,約30% 的產量通過氣舉采油獲得,由于氣舉生產工況的不穩定,影響地面生產系統的安全運行,通過分體式電磁流量計工況與地面系統的適用性分析,解決氣舉生產工況不穩定問題,同時確保地面生產系統的安全運行。
        2.2 分體式電磁流量計生產工況不穩定產生的問題
        2.2.1 氣舉生產工況影響地面集輸系統的安全運行
        目前輪南油田地面集輸系統的設計壓力為2.5MPa,由于分體式電磁流量計生產工況不穩定,壓力波動較大,造成管線頻繁超壓運行,嚴重影響管線的使用壽命。
        2.2.2 分體式電磁流量計生產工況不穩定影響單井產量的計算
        目前輪南油田采用的計量撬為氣液旋流計量分離撬,設計壓力1.6MPa,由于分體式電磁流量計生產工況不穩定,易導致計量撬安全閥起跳,從而無法計量,同時也易造成計量數據的不準確,影響計量結果。
        2.3 解決措施
        2.3.1 分體式電磁流量計生產工況統計
        目前輪南油田正在生產分體式電磁流量計共25口,統計分體式電磁流量計的生產情況及物性。
        2.3.2 生產工況分類
        通過統計分析生產異常井主要集中在日產液量小于40t/d、注入氣液比大于800t/m 3 的范圍內。
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        2.3.3 原因分析
        2.3.3.1 分體式電磁流量計管柱穿孔或氣舉閥刺漏
        當連續生產分體式電磁流量計發生管柱穿孔或氣舉閥刺漏后,無法繼續將液面掏到深部氣舉閥,而是在穿孔位置上部間斷性舉升井液,造成油井間出液嚴重。
        由于管柱穿孔造成該井間斷出液嚴重,從而在井口出液時,液量大引起流量計憋壓,造成高壓報警,舉例說明: (X9井)。從圖1看出 X9井1級氣舉閥存在過液情況,而從圖2分析,該井1級氣舉閥應該處于關閉狀態,所以該井可能發生管柱穿孔或氣舉閥刺漏,導致該井出液不平穩。
        20190923175006.jpg
        2.3.3.2 地面管線結垢嚴重
        由于輪南油田地層水礦化度高,部分大液量分體式電磁流量計液量大、液體溫度高,長期生產造成地面管線結垢,減小流通通道,從而造成地面管線回壓高。
        2.3.3.3 井筒原油乳化
        隨著油井含水率的升高,井筒中原油在注入氣的攪拌下,逐漸發生乳化,增大原油在地面管線中流動阻力,從而造成地面管線回壓高。
        2.3.3.4 注氣量不合理
        注氣量設定尤為重要,對于大液量分體式電磁流量計,注氣量過大將造成氣源浪費且增大氣液流動摩阻,造成地面管線回壓高 ;對于小液量分體式電磁流量計,注氣量較小,井筒中液柱滑脫嚴重,易形成段塞流,間出嚴重,造成回壓高。
        2.3.3.5 柱塞分體式電磁流量計間開井時間設定不合理
        柱塞分體式電磁流量計需定時關井進行地層能力恢復,長時間關井地層能量恢復較高,突然開井地層流體快速舉升到井口,造成出液過猛,導致回壓超高。
        2.3.3.6 原油黏度高,導致地面管線堵塞
        高 黏 度原油在冬季生產時,易在地面管線低洼處積液,從而導致地面管線堵塞。
        2.4 實施措施及效果
        (1)對于工況異常分體式電磁流量計,及時根據壓力、產量變化情況及流溫流梯曲線,制定措施及時處理。
        (2)針對結垢嚴重單井,通過使用非金屬管線減緩管線結垢問題。
        (3)乳化嚴重單井根據配伍試驗加注破乳劑,結蠟嚴重單井根據結蠟情況摸排**佳清蠟周期。
        (4)產液量低、氣液比高主要集中在柱塞分體式電磁流量計,通過優化分體式電磁流量計開關井時間降低管柱內氣體滑脫,提高分體式電磁流量計攜液能力。
        (5)對于冬季分體式電磁流量計生產油稠高回壓問題,可采用管線保溫、管線伴熱、電磁加熱器等。
        3 結束語
        1)產液量高的分體式電磁流量計通過工況細微調整解決工況異常問題。
        2)通過對分體式電磁流量計間歇出油機理研究,進一步對間歇出油的規律和成因進行深入研究,找到解決和抑制分體式電磁流量計間歇出油的辦法,從根本上消除間歇。
        3)研究原油物性,根據物性采取針對的處理措施。
        4)含水高、結垢嚴重的單井通過使用非金屬管線解決管線結垢問題。
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