油田环状集输流程埋地管道温降计算方法

以工程热力学、传热学、油气集输、多相流等学科知识为依据,根据能量守恒定律建立油田环状集输流程埋地管道的温降计算模型,找出油田环状集输流程埋地管道的温降计算方法。同时,对油田生产现场的温降进行测试,通过试验数据验证建立的温降计算方法满足工程应用。

单井环状集输模式在七个泉油田的应用

采油三厂针对七个泉油田比较复杂的现场条件，探索出单井环状集输模式并进行了实施，该模式从减少油田地面集输生产过程中油气损耗和提高集输加热效率等方面着手，有效降低了油田地面集输生产运行成本，并且减少了环境污染，取得了一定的经济和社会效益。

环状集输流程节能运行试验研究

在较为宽广的试验参数范围内，对环状集输流程不同掺水温度、掺水量的集油能耗进行了试验测试和理论计算，结果表明：环状集输流程最节能的运行方式是在保证安全混输的前提下，尽可能的降低掺水温度。

三相流环状集输管网能量利用优化研究

三相流环状集输管网能量利用优化研究是通过环状集输管网的物理模型、管内油气水三相流之间的温降模型,建立了以最小能耗为目标函数的数学模型,分析出了掺水量、温度、压力与总能量消耗之间的变化关系,找到了影响总能耗的主要因素、次要因素及最小因素分别为掺水温度、掺水流量、压力,并得到管道总能耗的最优方案。在生产实际过程中尽量降低掺水温度以使总能量消耗最少。

三相流环状集输管网流型研究

油气水三相流动广泛存在于石油和天然气开采过程中,因此对油气水三相流流动型态的觃律迚行研究是热力计算模型和油田集输管道水力的基础,也为解决油田中混输问题提供了重要的实用价值及经济效益。以大庆低渗透油田第八采油厂三矿7#--4计量间环2作为试验环路迚行CFD数值模拟,按照油气水三相流的不同油水界面特征、气液界面特征最终划分为4种流型,并模拟了不同含油率、不同含气率、不同速度条件下的流型,得到了不同条件下流型图及流型变化觃律。这为外围油田环状集输管网的流程运行探索了新的途径,为实现环状集输管网设计计算提供理论支撑。

三相流环状集输管网运行费用优化研究

实际生产过程中要保证安全混输就不能一味降低掺水量、温度或压力,需要注意他们之间的匹配关系,综合分析掺水量、温度和压力对总运行费用的影响。三相流环状集输管网运行费用的研究是通过环状集输管网的物理模型、管内油气水三相流之间的温降模型,建立以降低管道运行费用为目标函数的数学模型。分析了掺水量、温度和压力与总运行费用之间的变化关系,找到了掺水量为影响运行费用的主要因素,掺水温度次之,掺水压力影响最小,而且得到管道总运行费用的最优方案。

偏远小型油田环状集输流程优化运行模型

环状集输流程在小型偏远油田应用广泛,自2000年以来,青海油田虽然长期保持稳产,但每年的标煤消耗有逐年上升的趋势。依据能量守恒定律建立了涵盖全热水温降模型、油气水介质温降模型、热水与油气水混合介质温降模型、油气水与油气水混合介质温降模型的环状集输流程温降模型,以求解环状管道各处的温降数值;同时建立能耗计算模型,根据流程系统温差计算能量损耗值。该模型成功应用于青海油田各个环状集输流程,适应性强,操作简便,有效解决了该油田环状集输流程长期存在的高能耗问题。

环状集输流程的热力计算方法研究

通过将理论研究和实例运行参数相结合,重点研究了油气水混流的温降计算方法和压降计算方法的适用性,然后在综合考虑环状集输流程的若干段,最终得出了一种计算水力和热力的方法,它非常适合环状集输流程。结果表明:Baker模型用来计算环状集输流程,精度不高,需要对Baker模型进一步调整参数,重新拟合更加适合混流分气相折算系数,找出更适合于环状集输流程的水力计算方法,以期保证环状集输工程的正常运行。

低压煤层气环状集输管网的管径计算

低压煤层气集输采用环状集输管网工艺在国内属首创。文章介绍了环状集输管网管径的计算原理,推导了环状管网管径的计算公式,提出了环状管网计算起点、终点位置的确定方法和管道平均温度、压力的计算方法等。文章最后结合工程实例,阐述了这些理论和公式在某煤层气田矿场集气工程中的应用,并介绍了几点体会。

环状集输水平管内油-气-水三相流流型试验研究

目前我国东部陆上油田大部分已进入特高含水采油期,绝大多数油井综合含水率已超过85%,部分油井已达到95%。油-气-水三相流型是特高含水混输技术界限确定、水力热力计算方法研究及集输系统科学运行管理的基础。为了研究大庆低渗透油田环状集输水平管道内油-气-水三相流型,研制一套流型试验装置,进行了一系列试验研究,获得了1360组油气水三相流型图及相应的流动参数。对采集到的流型及试验数据进行分析,首次总结出水平环状集输管道中油-气-水三相流的五种流型,分别为分层流、三层扰动流、波浪冲击流、气弹掺混流和完全掺混流。同时给出了每种流型对应的参数范围,并对每种流动形态及典型特征进行了解释。

利用短路效应减低环状掺水集输流程能耗方法

针对油田常规环状掺水集输流程特点,分析常规流程的掺水量与掺水温度、系统总能耗之间的关系,找出常规流程存在的节能"瓶颈",借鉴地下埋管换热器"热短路"现象,提出新的环状掺水集输流程,建立2种环状集输掺水环路的能量平衡模型.结果表明:(1)掺水量增加,环路温度降低,联合站掺水温度越高,环内温度波动越大;掺水温度高,系统能耗大,掺水量低,掺水量和系统能耗随着温度变化曲线存在交叉点.(2)常规流程的节能"瓶颈"是考虑保证联合站回油温度时,需使计量间回油温度高于联合站回油温度,从而使计量间内各环回油温度不低于联合站回油温度.(3)新的环状集输掺水环路使满足系统运行的掺水量和系统总能耗减小,计量间内环路回油温度降低,计量间环路能耗减小20%左右.该研究结果对于指导油田环状掺水集输流程改造具有一定的借鉴作用.

解决环状掺热水集输井口回压高的方法

青海油田采油二厂在乌南油田实施了环状掺热水集输试验,但环装掺热水集输试验井口回压高,主要是由于集输半径长,管道规格小。通过运用PIPEFLO软件模拟分析,分别模拟缩短环网长度和增大环网内径时的井口回压,选择合适的集输半径及管道规格,解决了井口回压高的问题。

沁水盆地南部高煤阶煤层气高效开发对策与实践

我国高煤阶煤层气资源丰富,其高效开发利用的能源、安全、生态意义十分突出。以沁水盆地南部高煤阶煤层气开发实践为例,系统分析了早期开发过程中面临的5个主要问题及挑战:高煤阶煤层气开发理论不完善;有利区选择精度低;储层改造技术适应性不强;排采控制制度效率低、效益差;集输系统呈现“三难”“三高”。中国石油华北油田公司坚持问题导向、目标引领,室内研究与现场实践相结合,形成了高煤阶煤层气高效开发的新理念及关键技术对策:提出高煤阶煤层气疏导开发理念,构建套管单支水平井+分段压裂的煤层气开发方式;建立高产有利区优选技术,实现建产模式由大面积整体建设向精准建产选区转变;完善升级煤层气压裂改造技术,实现储层改造向构建多级有效缝网转变;创新疏导排采控制技术,实现排采控制向优快高效转变;建立低压环状地面集输技术,实现地面集输建设模式向高效益转变。经实践,平均新建产能到位率由37%提升至84%以上,平均单井日产气提高为原来的1.6倍,达产时间缩短20%以上,新建项目地面建设投资降低20%。沁水盆地不同储层类型煤层气开发均取得产量突破,沁水盆地南部煤层气田年生产能力突破21×10^(8)m^(3),建成我国最大的煤层气田,有力助推了我国煤层气的战略性发展。

冷家油田超稠油地面集输工艺

洼60区块原油集输工程采用自压平台和泵平台相结合，利用环状集输管网收油后统一外输，是冷家油田超稠油集输工艺的一种新尝试，其集输工艺的实施是集输系统总体布局上的一个新突破。该工程首次实现了含水超稠油的长距离管输，并利用管输取代了汽车拉运，降低了运行成本，减少了油品损耗，提高了经济和社会效益，对冷家油田的开发具有重要的意义。