摘要：高含水期油井集油的加热能耗会迅速上升,而常温集输可以有效降低集油能耗。高含水原油可在原油凝点以下进行常温集输,但集输温度低于其粘壁温度时,会发生原油在壁面粘附积聚的情况,影响油田实际生产运行,因此粘壁温度可作为常温集输的温度界限,用于衡量高含水油井常温集输是否可行。通过大量的油田现场试验,利用可视化的试验管路系统,通过停用三管伴热降低油水进站温度的方法,研究了华北油田西柳站油水两相流的管输流动状态以及常温集输的温度界限,得到了集油进站温度与管线压降之间的关系,并发现粘壁温度下压降突增的现象,从而得到了各试验油井的常温集输温度界限。实际生产条件下测得的温度界限均低于原油凝点1~3℃,且油井产液量越大,含水率越高,粘壁温度越低,实现常温集输的温度界限越低。

摘要：【目的】中国石化复兴地区含凝析气轻质页岩油具有凝点高、含蜡量高的特点,易凝易结蜡。随着页岩油气生产时间增加,油井产量、含水率显著下降,加之油区自然条件差、高程落差大等不利因素,给页岩油气冷输(析蜡点以下)集输工艺带来巨大技术挑战。【方法】在分析复兴含蜡页岩油基础物性的基础上,研究低温流动条件下的油品黏度、屈服应力变化规律及含蜡页岩油乳化特征,揭示页岩油低温流动特性。分析集输工艺过程热处理温度、含凝析气及剪切作用等因素对页岩油凝点的影响,并探究不同含水率、不同溶气压力下的油品粘壁规律,得到影响管道安全输送的关键基础数据。【结果】复兴高含蜡页岩油为乳化能力较弱的轻质油,无法形成含水率大于20%的稳定乳状液,其黏度相对较低。热处理温度与剪切作用对该油品凝点几乎无影响,但油中轻组分的挥发性对凝点有很大影响,轻组分挥发会导致凝点大幅上升5℃。临界粘壁温度随含水率升高呈下降趋势,变化范围为13~18℃。随着溶气压力增加,低温流动条件下页岩油粘壁温度与黏度降低,流动性变好。冷输集输管道终点温度应高于临界粘壁温度,因此确定复兴高含蜡页岩油冷输集输终点最低温度为18℃,终点压力应不低于1.0 MPa。【结论】研究成果可为复兴地区高含蜡页岩油冷输集输工艺提供数据支撑,对高效开发非常规油气资源具有重要意义。

摘要：【目的】目前中国大部分内陆油田已进入高含水开采阶段,含水率达90%以上甚至有个别区块的含水率大于95%,导致油田地面集输系统的加热能耗较高。为解决这一问题,部分高含水油田开展了高含水原油低温集输的现场试验,但仍存在“能否降温、降到多少温度以及是否发生粘壁现象”的工程技术问题。【方法】利用室内实验与数值模拟相结合的方法对高含水原油低温集输粘壁温度(最低进站温度)进行了测试与模拟,得到了输送温度、析蜡特性对粘壁现象的影响规律,发现了析蜡点、析蜡高峰与粘壁温度的相关性。利用Pipesim软件对集输管道的水力热力特性进行了模拟计算,探究了不同进站温度下管道沿线的温度与压降。【结果】集输干线实现了外输温度从原本的55℃降至39℃的低温集输,在外输温度降低16℃的工况下,低温集输管道可安全运行。同时热力中转站W5的加热炉单日可节省天然气2032 m^(3),取得了良好的经济效益,并在此基础上制定了高含水原油的低温集输方案与流动保障措施。【结论】研究成果可保障集输管道在降温过程中的安全运行与风险预测预警,未来可通过引入修正系数或优化水力热力计算模型算法来提升高含水原油地面集输管网的水力热力计算精度。该集输干线低温集输现场试验可为高含水油田开展低温集输工作提供经验参考与工程应用实例。

摘要：高含水原油的集输温度可以低于原油凝点,为实现集输过程的节能降耗和优化运行,不加热集输工艺受到了广泛的关注,但随之而来的凝油粘壁问题成为制约该工艺大规模应用的关键因素。为了在保证安全的前提下最大限度地降低集油温度,明确高含水原油粘壁特性具有十分重要的工程意义。采用自主设计的带压模拟罐装置在国内某油田现场开展了高含水原油1 MPa条件下的粘壁实验。根据实验所得的粘壁温度,指导现场进行单井降温集油试验,取得了井口加热炉温度下降30℃的效果;根据现场生产数据,计算集油管道沿线粘壁速率分布,结果表明在粘壁温度下,粘壁速率会出现突增,验证了模拟罐粘壁实验结果的准确性。

摘要：高含水原油采用常温输送,温度降低到一定程度后,高含水原油会析出蜡晶形成具有一定力学强度的凝胶原油,从而出现原油粘壁现象,影响管输。通过在现场构建试验管路,记录停止掺水伴热后原油在降温过程中的管输流动状态,得到压降随温度变化的曲线。测得3口典型油井的粘壁下限温度低于原油凝点1~2℃,粘壁上限温度低于凝点2~3℃,把常温集输的边界条件界定为生产中的控制条件,即常温集输的进站温度应高于粘壁下限温度,将粘壁上限温度作为油井紧急治理的节点温度,并根据油井产液量、含水率确定紧急治理的时间。