S油田注水站站场改造和工艺优化整合效果研究

随着油田的进一步开发,注水系统水、聚驱注水站的界限将逐步被打破,单座注水站运行负荷率低,深度水和普通水注水站合建效益越发明显。通过对结合产能工程已完成改造的南十和新南十注水站进行效果评价,提出在满足改造对所辖注水管网的压力损耗影响较小的前提下,对S油田两站之间距离近、建成时间长、设备腐蚀和老化严重的8座注水站的站场采取改造和工艺优化整合措施,改造及优化后,整体核减站场4座、优化岗位用工40人,达到减员增效、降低注水单耗的目的。该项研究对其他采油厂完成注水站站场改造和工艺优化整合工作具有重要的借鉴意义。

致密油水平井分段注采一体化管柱研究

水平井注水吞吐采油是三塘湖盆地致密油区块开发的重要方式。针对水平段合层笼统注水吞吐工艺出现层间吸水不均,低渗透储层储量无法有效动用,以及多轮次吞吐后开发效果变差的突出问题,设计了水平井分段注采一体化管柱,研制了机电一体化智能注采器、高压过电缆封隔器及安全辅助工具等,实现了水平井一趟完井管柱分段注水-分段采油的功能。现场试验结果表明:一趟完井管柱承压差50 MPa、耐温120℃,在内径121 mm套管内完成3段分注分采,水平段长达1000 m^(3)一体化完井管柱封隔器20 MPa一次性完成坐封,验封25 MPa合格,分段密封性良好;注采器注采嘴采用柱塞式设计,连续可调、开-关灵活可靠,控制精度2%,单层最大日注量20 m^(3)。该管柱的研制成功对于提高致密油非均质储层储量的有效动用有重要意义。

采出液含砂对井下油水分离器壁面磨损的影响

目前针对轴入式结构旋流器磨蚀方面的研究相对较少。鉴于此,基于Fluent中的离散相模型(DPM),针对采出液含砂对同井注采工艺中轴入式井下油水分离器壁面磨损情况,进行数值模拟分析。分析结果表明:在井下油水分离器的螺旋流道内最大磨损位置发生在方位角108°~144°范围内,且随着入口流速的增加,壁面磨损率逐渐增大;当砂相粒径小于0.30 mm时,旋流器壁面磨损率受粒径影响较大,砂相粒径大于0.30 mm时,壁面磨损率受粒径影响较小;同时砂相质量分数在0.1%~3.0%范围内,随着采出液含砂量的增加,旋流器壁面磨损率逐渐增大。研究结果可为轴入式井下油水分离器的现场应用提供参考。

基于集成学习的油藏井筒一体化智能诊断模型

目前油藏、采油依托各自专业数据和信息系统进行异常问题的分析,对于两个系统间的复杂关联关系考虑不够,导致生产异常的诊断仍较局限,治理措施针对性不强。基于随机森林算法和卷积神经网络算法集成学习构造了油藏井筒一体化智能诊断模型,根据注水失效、泵漏失等不同油藏、井筒问题,以基于随机森林的决策树分析油藏异常工况,卷积神经网络诊断井筒异常故障,通过集成学习方法将两类分类器结合起来,形成一体化诊断。现场验证结果表明,所建立的方法通过集成学习提升了单分类器性能与范化能力,应用准确率达到90%以上,实现了油藏和井筒问题的一体化诊断,为油田智能化管控提供了有力支撑。

泵控泵技术在大庆油田的应用

油田注水是国内油田稳产和增产的重要技术手段,油田的注水电耗占原油生产总成本的较大比例,故注水泵站的节能是关键。通过对泵站改造方案的比较和泵串联特性分析,首次提出了用增压泵控制串接大功率注水泵的泵控泵(Pump-Control-Pump)技术。PCP技术在大庆采油三厂北Ⅱ-3注水站的应用,解决了注水泵泵效低、泵管压差大、单耗高等问题,节能效果明显,并取得了良好的经济效益。

分层采注一体化工艺研究与试验

针对渗吸采油开发方式下,因采、注井转换作业,导致占井周期长,开发成本增加问题,开展分层采注一体化工艺研究。通过将新型液力反馈泵和新型桥式同心分层注水管柱集成,形成一种分层注采一体化管柱。实施油井转注及水井转采过程中,只需要将柱塞整体提出或下入到泵工作筒。现场在官东6X1区块分别试验2口两段一体化管柱分注井,1口采油井,实施井最大井深3 645 m,最大井斜23.95°,下泵深度最大1 810 m,配水器最大下深3 207 m,试验成功率100%,分注合格率100%。试验结果表明,该工艺可以同时满足直径φ50.8 mm柱塞及目前常用φ42 mm测调仪顺利起下,实现不动管柱注采转换目的。该工艺的试验成功对于低渗透油藏由传统水驱开发向渗吸采油开发方式转变,实现低渗透油藏的经济有效开发具有重要意义。

PCP(泵控泵)原理及应用

注水是油田稳产的基础技术手段，特别是油田开发中后期，没有注水就没有原油产量。注水电耗已占原油生产总用电的33％～56％，注水对油田采收率、生产成本和生产效率有重大影响。该文介绍了PCP系统工作原理，采用先进的Pump-Control-Pump（简称PCP）技术，开发了一套完整的PCP技术设备，实现了注水压流可调和节能，在全国各大油田获得了广泛应用。

河口采油厂分压注水技术研究与应用

目前河口采油厂共有注水井991口,开井649口,平均井口油压15 MPa。针对河口采油厂注水过程中存在的注水系统高耗低效,注水设施老化,井口水质合格率低,稠油油藏水患突出,系统失稳,灌注不分,断块油田井间、层间注水压力差异大,水井压力低及欠注等问题,探索实施了多级分压注水和分时分压脉冲注水两种分压注水模式,对"赋闲"和高耗低效管网进行合站优化改造,实施了油田灌注布局优化调整,变"远调"为"近注",并应用了混合泵、阶梯泵组合优化提效措施。注水方案改进后,注水泵站噪声由改进前的85～95 dB降到目前的50～60 dB,泵效提高了2%～8%,并大幅节约了维修费用。

江苏复杂断块高含水单元改善水驱效果的技术对策

在分析高含水开发单元特点的基础上,针对该阶段剩余油的品位、分布和油水关系极为复杂、挖潜难度大的技术难点,提出了适合江苏复杂断块油田高含水开发单元改善水驱开发效果的思路和工作程序、技术对策,并在真武油田高含水开发单元进行了实际应用,取得了良好的效果。

海上油田同井注采一体化技术研究与应用

针对海上油田采油平台油井投资高、井间距大、井槽数量少的特点,在充分进行国内外调研的基础上,通过研制适宜的工艺管柱及配套的井下工具,研发了同井注采一体化技术,包括同井注气采油、同井采油注水、同井采水注水和水聚分注技术,可以把原来的1口井变成2口井,在不增加新井的前提下成功缓解了海上油井数量对油田增产的制约,节省了油田钻井和平台建设的开发成本,降低了油田生产投资风险,为油田产量快速增长和节能减排(减排污水、CO2减排)等方面做出了贡献,并在现场应用中获得显著的经济效益。

PCP自控技术在中原油田离心注水泵站的应用

介绍了中原油田注水工艺流程,分析了离心注水泵站存在的主要问题,分析了离心注水泵站机组节能降耗的影响因素,阐述了PCP自控技术在中原油田离心注水泵站的应用,并分析了现场应用效果及经济效益。

双河联合站回注水系统腐蚀因素

腐蚀速率的控制是采油污水回注水质控制的重要指标之一。本工作应用静态分析法分析了双河联合站回注水系统的腐蚀因素,探讨了无机离子种类、离子交互作用、溶解氧、pH、温度变化对腐蚀速率的影响。结果表明,单位浓度阳离子腐蚀速率的顺序为Na+<Ca2+<Mg2+<Fe2+<Fe3+;单位浓度阴离子腐蚀速率的顺序为SO42-<HCO3—<S2-;模拟水中溶解氧浓度增大、pH降低,腐蚀速率升高;在考虑溶解氧、pH、温度等条件下,对腐蚀速率影响较大的因素是Fe3+及S2-。通过防腐蚀措施的实施,使平均腐蚀速率由原来的0.1262mm/a降低到0.055mm/a以下。

DL调酸一体化技术在高压注水井家37—53的成功应用

对于一些层间矛盾逐步加剧的高压注水井,单一应用调剖工艺封堵强吸水层,或者酸化工艺降低中低渗透层的启动压力,都不能很好的解决问题。对高、低渗透层同时进行改造是改善剖面和提高水驱动用效果的主要方向。耐温、耐盐、高强的DL耐酸高效交联调驱剂性能进行了评价。引入了调酸一体化技术,把对注水井实施调整剖面的两种工艺有机的结合在一起,用高强耐酸堵剂封堵高渗透层,并利用其耐酸的特性连续施工,最大限度发挥两种工艺的协同作用,避免了单独一种工艺实施的弊端。该技术不仅对低渗透层进行了解堵改造,还解决高渗透层注入水的突进问题,同时避免调驱施工后注水压力再次升高,不需要动管柱,不需要下封隔器,工艺简单,成本低。应用酸调一体化技术在家37—53井进行了施工,一年内累计增油2 125 t,为非均质严重的高压注水井调驱治理探索了一条新路。

大型油气田地面工程优化设计方法研究进展

油气田地面工程优化设计是实现油气资源提质增效开采的关键途径,可产生巨大经济效益。针对日益庞大、多系统、多目标、结构复杂的油气田地面工程优化设计问题,油气集输、注水、配套工程等系统和地面工程总体优化研究取得了重要进展,形成了一些新的理论和方法。多决策因素优化模型的构建、通用型高效优化算法的建立、多系统融合的大型生产系统优化设计,以及地面地下相结合的一体化优化研究等是大型油气田地面工程优化设计研究的未来攻关方向。

“深海一号”能源站建设实践与创新

“深海一号”大气田是我国首个自主发现和勘探开发的超深水大气田,探明天然气储量超千亿立方米。为经济高效地开发该气田,我国首次采取“半潜式生产储卸油平台+水下生产系统+海底管道”的全海式开发模式,通过自主设计、优化组织与管理、强化技术攻关与创新,成功建造了全球首座10万吨级深水半潜式生产储卸油平台——“深海一号”能源站。本文在简要阐述“深海一号”大气田开发的建设背景和面临的挑战基础上,介绍了深水气田开发模式的优选与突破,深入总结了“深海一号”能源站在设计与建设过程中的半潜式平台立柱储油、超大吨位开口结构物预斜回正荷载横向转移、超大结构物半漂浮精准合拢等重大技术创新突破与价值经验,以期为今后我国深水、超深水油气田高效开发及半潜式平台高水平建设提供有益参考。

稠油联合站污水处理系统发展现状及效益分析

河南油田稠联污水处理难度较大 ,水质化验超标严重 ,且部分污水经过处理后需要外排。在外排处理技术分析和现场实验的基础上 ,采用了生化技术处理工艺 ,并建立起与原工艺配套的外排达标系统 ,该系统运行结果显示较好 ,节约了油田开发成本 。

“气浮+过滤+杀菌工艺”在大港油田某采出水处理站的应用

为提高油田采出水处理站的处理效果,对大港油田某采出水处理站的处理工艺进行优化及研究。首先介绍了采出水处理站进出水水质,对采出水处理的常规工艺进行了分析。确定采用以一体化集成污水处理装置(气浮+过滤+杀菌)为主体的工艺流程。简要介绍了一体化集成污水处理装置的原理及最终的处理效果。最后对该工艺投运之后会产生的经济效益进行了预测,每年可节省清水费用约1 050万元。

海上油田小井眼分注井测调一体化工艺研究

针对海上油田小井眼注水井缺乏高效测调分注工艺的技术现状,在现有大尺寸边测边调分注工艺基础上,创新设计了高效测调分注工艺、分注管柱、注水工作筒及验封测调一体化仪器,形成了适用于海上油田82.6 mm(3.25 in)内通径的小井眼分注井测调一体化工艺技术。采用该工艺技术可使小井眼注水井的分注层数不受限、单层流量不小于1000 m^(3)/d,测调时效和成功率高,且具备测试通道。海上油田小井眼分注井测调一体化工艺技术现场应用了11口井,验封调配144层次,一次性验封测调成功率97.3%以上,平均单井测调时间在6 h以内,分层验封效果可达90%以上,分层流量测调误差在10%以内,测调精度在2%以内,分层配水合格率超过95%。该工艺技术可以满足当前海上油田小井眼注水井精细化注水的开发需求。

油田高含水期地面集输系统的优化调整

随着我国石油行业的快速发展,初步建成了系统化、整体化的生产运行管理平台,为生产管理提供了有效的服务和支撑,提高了系统运行效率和管理水平。但是如何实现老油田地面工艺系统优化简化、隐患治理与数字化的有机结合,实现最大程度的减员增效,是需要思考和面临的主要问题。

模块化设计在海外油田注水泵站项目中的应用

模块化设计是海外油气田项目中常用的技术,针对中东某油田注水项目先期投产的要求,采用模块化设计方法对项目进行设计,以满足投产要求及降本增效的需求;基于模块化全面覆盖、标准统一、安全经济的基本原则,根据工艺流程和平面布置进行布局与划分,将注水站划分为泵进出口、汇管管廊、注水阀组等3类共计12个模块,并对模块同外部管道、自控、电气等系统的接口进行了设计。结果表明,不仅项目施工质量得到极大提高,工期也缩短了20%,且成本节省15%。因此,在海外油气田项目中,模块化的推广及应用对中国能源企业走出去及降本增效有着显著的促进作用。