數(shù)字化增壓智能式翼裝集成裝置的應(yīng)用

數(shù)字化增壓智能式翼裝集成裝置的應(yīng)用

1陰山面廣、點(diǎn)少、線長(zhǎng)、上千座站長(zhǎng)清油田位于陜西省、甘肅省、山西省和山西省的五個(gè)?。▍^(qū)），面積37萬平方公里。勞動(dòng)力廣泛，點(diǎn)多，線長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)施分散。5萬多口井和上1000個(gè)車站分布在干旱沙漠和洛杉磯高原的偏遠(yuǎn)邊境地區(qū)，自然環(huán)境差。生產(chǎn)區(qū)域大部分分布在生態(tài)脆弱和環(huán)境敏感區(qū)域,且地形地貌復(fù)雜、突發(fā)性自然災(zāi)害頻發(fā),環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)大。2優(yōu)化油氣地面工藝的建設(shè)模式在數(shù)字化建設(shè)的實(shí)踐中,堅(jiān)持一切從實(shí)際出發(fā),不斷探索、實(shí)踐、總結(jié),根據(jù)油氣田地面工藝、地下儲(chǔ)量實(shí)際情況,針對(duì)油氣田不同時(shí)期建設(shè)的地面工藝模式,探索出不同的具有針對(duì)性地面工藝優(yōu)化簡(jiǎn)化配套數(shù)字化管理建設(shè)模式。2.1關(guān)、停、轉(zhuǎn)、減對(duì)于不具備生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集的老油氣田,按照“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、減”的建設(shè)思路,進(jìn)行流程優(yōu)化簡(jiǎn)化,減少管理站點(diǎn)的數(shù)量,污水就地回注,實(shí)現(xiàn)井上無人值守和作業(yè)區(qū)勞動(dòng)組織架構(gòu)扁平化管理。2.2同時(shí)采過程數(shù)字地層管理,優(yōu)化單網(wǎng)流井場(chǎng)對(duì)于新建油氣田,按照地面裝備小型化、集成化、橇裝化的技術(shù)思路,推廣應(yīng)用數(shù)字化新設(shè)備、新工藝,優(yōu)化簡(jiǎn)化工藝流程。建設(shè)中按照“三同時(shí)”(即同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)建設(shè)、同時(shí)運(yùn)行)的原則與產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目同步配套數(shù)字化,達(dá)到中心管理、遠(yuǎn)程控制、無人值守、定期巡檢,作業(yè)區(qū)(聯(lián)合站、凈化廠/處理廠)直接管理井場(chǎng),下級(jí)站場(chǎng)無人值守。油氣水井與場(chǎng)站實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理。3數(shù)字集成裝置的運(yùn)行模式和問題3.1數(shù)字化增壓裝置應(yīng)用方式治理長(zhǎng)慶油田數(shù)字化管理在遵循井站“一級(jí)半”生產(chǎn)管理模式的原則下,推廣了全自動(dòng)控制的無人值守?cái)?shù)字化增壓裝置技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)開式“緩沖-加熱”生產(chǎn)模式的革新,達(dá)到“泵-泵”連續(xù)混輸?shù)哪康?從而實(shí)現(xiàn)密閉集輸油氣、現(xiàn)場(chǎng)無人值守、遠(yuǎn)程操作。經(jīng)過在低滲透、超低滲透油田3年的運(yùn)行,現(xiàn)場(chǎng)普遍反映數(shù)字化增壓裝置加熱效率低、燃?xì)馓幚砟芰Σ?、盤管結(jié)垢嚴(yán)重、輸油泵故障頻繁等運(yùn)行問題導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)無人值守,甚至引起無法正常輸油,停產(chǎn)等生產(chǎn)事故。當(dāng)外輸溫度低于混合物凝固點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)水力損失增大,需提高混合物溫度至凝固點(diǎn)以上,通過調(diào)節(jié)泵進(jìn)口的電動(dòng)三通閥往燃料氣分離器(可用于事故狀態(tài)臨時(shí)儲(chǔ)油)進(jìn)液,補(bǔ)充燃料氣產(chǎn)氣源,利用分離出的伴生氣供加熱爐加熱,提高外輸混合物溫度。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,數(shù)字化增壓裝置均采用傳統(tǒng)開式輸油方式運(yùn)行,伴生氣大量分離燃燒,導(dǎo)致輸油泵原設(shè)計(jì)排量大于井組油氣混合物經(jīng)脫氣剩余液體量,進(jìn)泵物料量不能滿足泵連續(xù)外輸,故采用間歇方式輸油。從現(xiàn)場(chǎng)存在的一系列加熱、外輸、設(shè)備等問題分析,傳統(tǒng)的間歇、開式輸油方式,不能滿足數(shù)字化增壓裝置運(yùn)行需求,同時(shí)對(duì)裝置、工藝運(yùn)行造成不良影響。3.2油氣運(yùn)移系統(tǒng)根據(jù)裝置加熱爐僅對(duì)井組油氣混合物需要補(bǔ)充熱能時(shí)加熱的設(shè)計(jì)原理,井組油氣混合物本身具備一定溫度,當(dāng)外輸距離較長(zhǎng)、外輸管線保溫效果差,熱能損失致使混合物溫度降低至凝固點(diǎn),混合物中液體組分稠化、硬化,外輸系統(tǒng)水力損失增大,泵外輸壓力隨之增大,加熱爐對(duì)外輸液進(jìn)行補(bǔ)充加熱,提高混合物溫度,降低水力損耗,保證正常壓力外輸,達(dá)到“泵-泵”連續(xù)混輸?shù)摹盁o罐”生產(chǎn)目的。(2)燃?xì)馓幚砟芰档?外加氣液分離器提高燃?xì)馓幚碣|(zhì)量數(shù)字化增壓裝置燃?xì)夥蛛x器設(shè)計(jì)運(yùn)行方式:井組來油氣混合液不加熱直接進(jìn)泵,連續(xù)外輸,在需要加熱情況下,進(jìn)少量液,分離伴生氣作為燃?xì)?供加熱爐使用。裝置采用傳統(tǒng)開式緩沖方式運(yùn)行:油氣混合液經(jīng)加熱爐進(jìn)入燃?xì)夥蛛x器,此時(shí)燃?xì)夥蛛x器功能從分離自用氣,變化為混合液緩沖、分離伴生氣,其輸油采用高液位啟泵輸油、低液位停泵進(jìn)油。燃?xì)夥蛛x器中混合液從低液位積累至高液位需要一定時(shí)間,隨著液位升高,燃?xì)夥蛛x器中氣相空間被逐漸壓縮至無法有效分離的狹小空間,過濕伴生氣無足夠的冷卻空間,同時(shí)大量的高溫進(jìn)液產(chǎn)生的過濕伴生氣導(dǎo)致氣相壓力升高,混合液初餾點(diǎn)提高,形成“高壓鍋”式氣液平衡體系,燃?xì)庵休p烴成分增加,燃?xì)馓幚硇Ч荒苓_(dá)到燃燒要求,為保證加熱效果,需要外加一套氣液分離器對(duì)產(chǎn)生的伴生氣進(jìn)行處理。(3)裝置結(jié)垢嚴(yán)重,加藥量增大現(xiàn)場(chǎng)目前采用定期更換裝置盤管、裝置定期返廠清垢、增大加藥量的方式保證正常生產(chǎn)。采油二廠華池作業(yè)區(qū)、采油八廠樊學(xué)作業(yè)區(qū)及采油六廠武峁子作業(yè)區(qū)的裝置均存在不同程度的結(jié)垢情況,采油二廠及采油八廠已經(jīng)將部分裝置返廠清垢,增加了運(yùn)行和費(fèi)用壓力。(4)泵損壞率高,維護(hù)難度大數(shù)字化增壓裝置混輸泵設(shè)計(jì)運(yùn)行方式:變頻連續(xù)混輸。裝置采用傳統(tǒng)開式輸油方式:當(dāng)液處于罐中高位時(shí),啟泵輸油,當(dāng)液處于罐中低位時(shí),停泵進(jìn)液。輸油泵在啟動(dòng)時(shí),由于泵體內(nèi)部液體處于靜止?fàn)顟B(tài)(冬季高含水原油結(jié)冰),外輸管線原油溫度降低,啟動(dòng)扭矩較大,對(duì)泵體及電機(jī)性能瞬間要求倍數(shù)提高,在高低液位頻繁啟停泵的事故狀態(tài)運(yùn)行時(shí),泵體及電機(jī)壽命降低嚴(yán)重,導(dǎo)致輸油泵維修頻率、費(fèi)用高。采油六廠武峁子作業(yè)區(qū)兩臺(tái)泵泵體定子膠皮每年平均更換兩次。4數(shù)字化崗運(yùn)行工藝優(yōu)化根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析,數(shù)字化增壓裝置本身管理歸屬于設(shè)備類崗位,運(yùn)行歸屬于工藝崗,控制部分歸屬于數(shù)字化