油田开发后期集输系统优化调整技术研究与实践

从简化油气集输系统的单井集油流程入手,阐述了计量间、转油站优化调整的主要思路,以及新建产能如何与已建设施相互衔接的问题,通过集输系统简化流程、优化调整,达到布局合理、负荷适中、节能降耗的目的。

环状掺水集油工艺优化控制技术研究

随着油田地面建设的优化简化,环状掺水集油工艺在华北油田大力推广,但是该工艺在实际应用中存在单井掺水量大、掺水能耗高、影响因素多等问题。针对环状掺水集油工艺在应用中存在的问题,以油田数字化监控系统为依托,建立了环状掺水能耗优化模型,得到最优的掺水参数,并自主制订了单管环状掺水集油工艺调控原则,研发了掺水集油优化系统,利用模糊控制算法实现了掺水参数的智能调控,构建了国内首个环状掺水集油智能优化控制系统。该系统在华北油田某联合站现场成功应用,降低了热力能耗及动力能耗,节约了集油运行费用。

宾汉流体偏心环状管流的数值模拟

在调研了大量关于宾汉流体偏心环状管流的文献之后,发现大都是近似计算而不具有普适性。根据流体力学中N-S方程对层流的描述,再结合力学理论,对其流动界面提出严密而科学的界面耦合条件,得到了完整描述其流动的适定的偏微分方程组,通过计算机数值模拟,得到了它的流动规律,具有工程应用价值。

偏远低渗透油田集输工艺适应性研究

目前地处偏远的低渗透油田常采用拉油、环状掺水及单管电加热的集油工艺,选择适合的站外集油工艺成为节能降耗的关键。以某偏远低渗透油田的产油区块为切入点,探索该区块的拉油、环状掺水和单管电加热集油工艺的适应性。经研究得出,在水力、热力条件均能满足需求的前提下,从降低能耗的角度,宜采用环状掺水集油工艺;从降低一次性投资的角度,宜采用拉油工艺;从降低产能周期内的10年费用限值的角度,需进行综合对比。对于研究区块的4口新建水平井,采用环状掺水集油工艺的投资及10年费用限值最低。该研究方法及结论对于偏远低渗透油田集输工艺的选择具有重要的借鉴意义。

高凝油集输处理技术及其研究方向

调研沈阳油田高凝油的生产特点、开发初期和现有集输处理工艺技术、现场实际集输处理状况,总结了油田开发中后期集输处理工艺调整改造内容及存在问题,提出了高凝油开发中后期地面工程技术研究和应用方向。

环状掺水集油工艺优化控制技术分析

为实现环状掺水集油工艺的进一步优化,本文特以某油田为例,对其智能化控制技术进行分析。希望通过本次的分析,可以为环状掺水集油工艺的良好应用与发展提供科学参考。

阿尔油田环状掺水集油工艺中各因素影响程度仿真研究

阿尔油田原油掺水集输系统主要是根据季节变化及现场经验调整掺水温度和掺水量,致使掺水系统能耗较高。为了节能降耗,以阿尔油田阿尔3断块90阀组集油环为试验对象,根据现场的实际情况,利用PIPESIM软件模拟掺水集油流程。在PIPESIM软件中以井口回压低于1.5MPa和回液温度高于原油凝固点5℃以上为集输约束条件,分别模拟试验了掺水量、掺水温度、产液量、环境温度、井口温度、综合含水率和回油温度之间相互关系和影响程度。通过软件模拟试验,为原油掺水集输系统的掺水温度和掺水量的调整提供参考数据,为其他区块油田的原油掺水集输参数的调节提供了理论依据。

基于FLUENT的黏稠油垂直上升水环输送数值模拟

海洋稠油资源是未来原油产量增长的重要来源,但相对于陆上油田,海洋稠油集输因涉及低温环境与立管输送而更具挑战性。采用水环举升稠油可以极大地减小输送摩阻,是一种非常有潜力的稠油"冷输"方法。基于油水两相流及计算流体动力学理论,利用FLUENT 6.3.26及GAMBIT2.3.16软件,建立了垂直上升稠油-水中心环状流(CAF)的几何模型与数学模型,评价了模型的有效性,模拟分析了垂直上升CAF的流态及特点,探讨了不同水环生成器环隙宽度及油水流速对垂直上升CAF的影响。结果表明:当油水流速比在一定范围内时,所建模型对垂直上升CAF的模拟结果与实验结果一致性较好;垂直上升CAF在入口端能保持理想的中心环状流,具有光滑的油水界面,但随着油水协同向上流动,油水界面开始波动;水环生成器的环隙宽度对垂直上升CAF的影响较大,环隙过小,水环稳定性较差,流动摩阻较大,而环隙过大则输油量较小;同时兼顾能耗与输油量,在模拟条件下,水环生成器环隙宽度为1.8 mm时输油效率最高。(图7,表1,参13)

90°水平弯管内环状流流动特性

油气集输管道内气液两相流尤其是环状流在弯管处流动特性复杂,极易加剧管道腐蚀和破坏。为此,开展90°水平弯管环状流实验,分析表观气速20~35 m/s、表观液速0.20~0.35 m/s范围内的相分布、液膜流速及压力变化规律;再通过数值模拟研究水平弯管处相分布、压力分布及流速分布特征,对弯管处环状流流动特性规律进行验证。结果表明:弯管底部和外侧液膜厚于弯管顶部和内侧,越靠近弯管中心,内外侧差异越大;表观气速增加和液速降低使液膜分布趋于均匀;弯管内侧压力低于弯管外侧;受二次流动影响在低气速下弯管中心截面位置最大压力较入口处增加。研究成果可为弯管冲蚀机理研究、弯管设计与保护提供理论基础。(图11,表1,参29)