高含水油田区地面优化简化技术的应用
姜凯凯 柴小勇
【摘 要】摘 要 针对某高含水油田采油成本上升、已建设施老化、负荷率逐年下滑、系统效率降低和能耗上升的现状，对油田地面系统进行了优化和简化，以满足此类油田的开采和油田稳产、增产的需求。 【期刊名称】化工自动化及仪表 【年(卷),期】2014(000)012 【总页数】5
【关键词】关键词 高含水油田 地面系统 油井计量 注水系统 集输系统 优化 王窑作业区位于陕西省延安市安塞县境内，1990年建成投用，是中国石油长庆油田分公司第一采油厂开发最早、规模最大、历史最悠久的区块。1991年成为该第一采油厂直属队，2002年与王南分区，经过近二十年的开发，目前形成了年产量40万t的生产规模。作为第一采油厂开发最早的区块，王窑区目前已进入高含水开发阶段，主力油田挖潜效果变差，稳产难度加大，采油成本上升；同时，已建设施不仅老化严重，而且负荷率逐年下滑，系统效率进一步降低，能耗却逐年上升。为此，该厂组织技术力量，在油田地面系统优化、生产运行方式和数字化水平三方面进行分析、优化和简化。
1 工艺流程简介①
王窑作业区地面集油流程主要采用的是单井进站、集中计量、原油外输三级布站方式。生产井与站点之间的集油管线呈辐射状布置，平均每座站点管辖5～8个井组(20～40口油井)，平均集油半径1.5km。站内流程：来油进入总机关→缓冲罐进行油-气分离→曲杆泵进行原油外输→茶炉对原油进行加热，工艺流程
如图1所示。
2 地面优化简化关键技术
长期以来，高含水油田采油井的计量方式决定了地面采油系统的工艺流程和井站布局方式。王窑作业区一直采用传统的双容积分离器进行油井计量，这直接决定了地面集输系统的三级布站模式，要实现地面工艺的优化简化，关键就是撤销计量站和配水间，解决油井计量和水井注水监控的问题。 2.1 抽油井在线计量
抽油井在线计量主要采用“数字化功图法”油井计量技术，它是依据抽油机安装的载荷传感器和角位移传感器进行实时的功图采集，实时监控深井泵工作状态与油井液量变化的关系，即把有杆抽油机系统视为一个复杂的振动系统，该系统在一定的边界条件和初始条件下，对外部激励产生影响。然后对该油井功图进行分析，判断是否为漏失、供液不足或气体影响等，确定泵的有效冲程，计算泵的排量，进而求出地面折算有效排量。
陕西省延安市王窑作业区有针对性地选择不同井况的油井将功图计量数据与实测结果进行对比(表1)，进而持续地校正参数，提高功图计量精度。 2.2 抽油井远程计量监控
由于油井本地在线计量系统的功能比较单一，为了方便地进行油井生产动态分析和油井工况的实时监控，在该系统平台上又拓展了新型单井远程在线计量系统，并与油田公司现有的网络平台对接，实现数据资源共享。远程计量软件通过远程数据库录入该井的动态数据，并结合本地在线计量系统实现对油井生产参数(电压、电流、功率、电量、载荷、冲程、井口压力和开/停井)的远程实时监控、查询、统计、分析及故障报警等功能，构成较为完整的油井在线本地与
远程计量信息系统管理平台。 2.3 抽油井液面自动检测
油井液面检测仪的基本原理是声纳系统的回声定位法。目标发射器发出声波之后，经传播介质到达探测目标，然后声波被目标反射回到发射点，由接收换能器接收，换能器通过声/电转换处理反馈至采集系统。在以上过程中，声波信号往返时间可以通过处理计算得到，结合自动控制技术，实现声波的定时发射、数据采集、分析、信号处理及数据上传等，完成在线液面自动检测。油井液面自动检测技术目前在王窑作业区应急4班试运行，液面检测结果如图2、3所示。
2.4 注水井稳流配水
为简化地面注水工艺，撤销配水间，就必须解决水井稳流注水和注水量监控的问题。目前，全区配水间和阀组间均采用高压稳流装置实现自动控制注水。王窑作业区主要使用GLZ高压流量自控仪与磁电式稳流测控装置。稳流自控仪的实际运行表明，该配水器能够满足实际注水需求，而数字化远传技术的应用则解决了注水远程控制与实时监控问题。稳流装置的结构如图4所示。
稳流装置的工作原理：在使用过程中先设定流量值，控制器通过比较发出指令，驱动电机调节阀门使瞬时流量值接近或等于设定值。稳流装置的标定结果见表2。
2.5 数字化橇装增压集成装置
数字化橇装增压集成装置主要由集成装置本体、混输泵、控制系统、阀门管线及橇座等组成，将原油混合物的过滤、加热、分离、缓冲、增压及自控等功能高度集成，通过电动阀门的切换实现多种工艺流程，适用于低渗透油田原油混
高含水油田区地面优化简化技术的应用
