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分体式电磁流量计

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轮南油田分体式电磁流量计工况与地面系统适用性分析

来源:www.zmppw.net作者:发表时间:2019-09-23 17:44:47

摘 要 :在油田开发过程中,随着地层能量的降低,油井无法实现自喷能力。为了保证油井继续生产,采用地面给油井供气的方式进行生产,但在生产过程中,由于各种问题,气举系统影响地面集输管线的安全运行,因此展开分体式电磁流量计工况与地面系统的适用性分析,分析影响安全生产的各种因素,主要以轮南油田为例,重点介绍气举采油原理、影响地面系统生产的各种因素,针对各种因素采取的措施,最终得出影响地面系统生产的主要因素及有效措施。在油田开采的过程中,气举采油是油田生产的生产方式,有利于增加油层压力以及在生产过程中增加单井生产力,增强油藏驱动力,提高采收率。气举采油在开采油田的过程中,由于工况的不稳定,影响地面集输系统的安全运行,给安全生产带来困扰。气举采油技术在油田生产中工况的稳定性直接影响生产运行,工况与地面系统适用性的分析至关重要。本文对气举采油的原理及工况与地面系统适用性进行充分分析,主要以轮南油田为例,探索分体式电磁流量计工况与地面系统适用性。
1 气举采油原理
当地层能量不能将液体举升到地面或满足不了产量要求时,人为地把高压气体(如天然气、N 2 、CO 2 )注入井内,依靠气体降低举升管中的流压梯度(气液混合物密度),并利用其能量举升液体的人工举升方法。
气举采油是基于“U”型管原理,通过地面向油套环空(反举)或油管(正举)注入高压气体,使之与地层流体混合,降低液柱密度和对井底的回压(井底流压),从而提高油井产量。
气举分为连续气举和间歇气举。连续气举是将高压气体连续地注入井内,排出井筒中液体。适应于供液能力较好、产量较高的油井。间歇气举是向井筒周期性地注入气体,推动停注期间在井筒,内聚集的油层流体段塞升至地面,从而排出井中液体。主要用于油层供给能力差,产量低的油井。气举采油的井口和井下设备比较简单,管理比较方便,液量变化范围大,对于深井、油气比较高,出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。但气举采油方式要求有充足的高压气源,分体式电磁流量计的井底回压较高,而且注入气的温度较低,会引起井筒结蜡。
2 轮南油田分体式电磁流量计工况与地面系统的适用性分析
2.1 应用概况
轮南油田目前有40万、90万两套气举气处理装置,共有生产分体式电磁流量计25口,约30% 的产量通过气举采油获得,由于气举生产工况的不稳定,影响地面生产系统的安全运行,通过分体式电磁流量计工况与地面系统的适用性分析,解决气举生产工况不稳定问题,同时确保地面生产系统的安全运行。
2.2 分体式电磁流量计生产工况不稳定产生的问题
2.2.1 气举生产工况影响地面集输系统的安全运行
目前轮南油田地面集输系统的设计压力为2.5MPa,由于分体式电磁流量计生产工况不稳定,压力波动较大,造成管线频繁超压运行,严重影响管线的使用寿命。
2.2.2 分体式电磁流量计生产工况不稳定影响单井产量的计算
目前轮南油田采用的计量撬为气液旋流计量分离撬,设计压力1.6MPa,由于分体式电磁流量计生产工况不稳定,易导致计量撬安全阀起跳,从而无法计量,同时也易造成计量数据的不准确,影响计量结果。
2.3 解决措施
2.3.1 分体式电磁流量计生产工况统计
目前轮南油田正在生产分体式电磁流量计共25口,统计分体式电磁流量计的生产情况及物性。
2.3.2 生产工况分类
通过统计分析生产异常井主要集中在日产液量小于40t/d、注入气液比大于800t/m 3 的范围内。
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2.3.3 原因分析
2.3.3.1 分体式电磁流量计管柱穿孔或气举阀刺漏
当连续生产分体式电磁流量计发生管柱穿孔或气举阀刺漏后,无法继续将液面掏到深部气举阀,而是在穿孔位置上部间断性举升井液,造成油井间出液严重。
由于管柱穿孔造成该井间断出液严重,从而在井口出液时,液量大引起流量计憋压,造成高压报警,举例说明: (X9井)。从图1看出 X9井1级气举阀存在过液情况,而从图2分析,该井1级气举阀应该处于关闭状态,所以该井可能发生管柱穿孔或气举阀刺漏,导致该井出液不平稳。
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2.3.3.2 地面管线结垢严重
由于轮南油田地层水矿化度高,部分大液量分体式电磁流量计液量大、液体温度高,长期生产造成地面管线结垢,减小流通通道,从而造成地面管线回压高。
2.3.3.3 井筒原油乳化
随着油井含水率的升高,井筒中原油在注入气的搅拌下,逐渐发生乳化,增大原油在地面管线中流动阻力,从而造成地面管线回压高。
2.3.3.4 注气量不合理
注气量设定尤为重要,对于大液量分体式电磁流量计,注气量过大将造成气源浪费且增大气液流动摩阻,造成地面管线回压高 ;对于小液量分体式电磁流量计,注气量较小,井筒中液柱滑脱严重,易形成段塞流,间出严重,造成回压高。
2.3.3.5 柱塞分体式电磁流量计间开井时间设定不合理
柱塞分体式电磁流量计需定时关井进行地层能力恢复,长时间关井地层能量恢复较高,突然开井地层流体快速举升到井口,造成出液过猛,导致回压超高。
2.3.3.6 原油黏度高,导致地面管线堵塞
高 黏 度原油在冬季生产时,易在地面管线低洼处积液,从而导致地面管线堵塞。
2.4 实施措施及效果
(1)对于工况异常分体式电磁流量计,及时根据压力、产量变化情况及流温流梯曲线,制定措施及时处理。
(2)针对结垢严重单井,通过使用非金属管线减缓管线结垢问题。
(3)乳化严重单井根据配伍试验加注破乳剂,结蜡严重单井根据结蜡情况摸排最佳清蜡周期。
(4)产液量低、气液比高主要集中在柱塞分体式电磁流量计,通过优化分体式电磁流量计开关井时间降低管柱内气体滑脱,提高分体式电磁流量计携液能力。
(5)对于冬季分体式电磁流量计生产油稠高回压问题,可采用管线保温、管线伴热、电磁加热器等。
3 结束语
1)产液量高的分体式电磁流量计通过工况细微调整解决工况异常问题。
2)通过对分体式电磁流量计间歇出油机理研究,进一步对间歇出油的规律和成因进行深入研究,找到解决和抑制分体式电磁流量计间歇出油的办法,从根本上消除间歇。
3)研究原油物性,根据物性采取针对的处理措施。
4)含水高、结垢严重的单井通过使用非金属管线解决管线结垢问题。