含气高含水率原油低温集输温度确定方法研究

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.006

辽宁石油化工大学学报 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (1): 32-37.DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.006

含气高含水率原油低温集输温度确定方法研究

黑树楠¹^,²(), 王坤³, 郑春星⁴, 缪建成⁴, 黄启玉²

^1.中国石油天然气集团有限公司，北京 100010
^2.中国石油大学（北京）油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室，北京 102200
^3.中国石油天然气股份有限公司规划总院，北京 100083
^4.中石化江苏油田分公司采油二厂，江苏扬州 225000

收稿日期:2022-07-02 修回日期:2022-08-15 出版日期:2023-02-25 发布日期:2023-03-13
作者简介:黑树楠（1997⁃），男，硕士，从事油气管道流动保障方面的研究；E⁃mail：heishunan000@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目“含蜡原油常温输送机理及流动改性方法研究”(51534007);国家自然科学基金资助项目“油包水型乳状液蜡分子扩散和蜡晶颗粒沉积机理研究”(51374224)

Research on Determination Method of Low Temperature Gathering and Transportation Temperature of Dissolved Gas Crude Oil with High Water Cut

Shu'nan Hei¹^,²(), Kun Wang³, Chunxing Zheng⁴, Jiancheng Miao⁴, Qiyu Huang²

^1.China National Petroleum Corporation，Beijing 100010，China
^2.National Engineering Laboratory for Pipeline Safety/Beijing Key Laboratory of Urban Oil and Gas Distribution Technology，China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102200，China
^3.PetroChina Planning and Engineering Institute，Beijing 100083，China
^4.The 2nd Oil Production Plant of Jiangsu Oilfield，Sinopec，Yangzhou Jiangsu 225000，China

Received:2022-07-02 Revised:2022-08-15 Published:2023-02-25 Online:2023-03-13

摘要/Abstract

摘要：

黏壁温度作为普适性低温集输边界条件，其在高含水率开发后期的油田中得到了广泛推广及应用。当集输温度高于黏壁温度时，集输管线运行平稳；当集输温度低于黏壁温度时，绝大部分集输管线的压降显著升高，部分集输管线的压降变化不明显。现场降温试验结果表明，当集输管线进入计量间温度逐渐降低至凝点以下6、8、10、12 ℃时，井口回压存在运行平稳、小幅波动、低频大幅波动和高频大幅波动四个阶段的变化，且当集输温度过低时，集输管线内存在多次“再启动”过程。不同气油比条件下的现场集油管线掺气降温试验结果表明，当气油比分别为40、80、160 m³/t时，集输管线可以在进入计量间温度低于黏壁温度3、4、6 ℃的工况下进行低温集输。

关键词: 低温集输, 黏壁温度, 含气原油, 现场掺气试验

Abstract:

As a universal low temperature gathering and transportation boundary condition,the wall sticking occurrence temperature (WSOT) has been widely promoted and applied in the oilfield in the late stage of high water cut development. When the oil gathering temperature is higher than the WSOT, the pipeline operates smoothly, otherwise the pressure drop of most pipelines increases significantly, but some of the pipeline pressure drop changes are not obvious. Through the field cooling experiment, it was found that in the process of the oil gathering temperature gradually decreasing to 6,8,10 ℃ and 12 ℃ below the gel point, the wellhead back pressure has experienced four stages of smooth operation, small fluctuation, low frequency large fluctuation and high frequency large fluctuation, and there are several "restart" processes in the pipeline when the gathering temperature is too low. At the same time, the gas injection experiment under different gas?oil ratio was further carried out, and the results show that when the gas?oil ratio is 40,80,160 m³/t, the pipeline can run stably at the gathering temperature 3,4 ℃ and 6 ℃ lower than the WSOT.

Key words: Low temperature gathering and transportation, Below the wall sticking occurrence temperature, Gas?containing crude oil, Field gas injection experiment

中图分类号:

TE86

黑树楠, 王坤, 郑春星, 缪建成, 黄启玉. 含气高含水率原油低温集输温度确定方法研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2023, 43(1): 32-37.

Shu'nan Hei, Kun Wang, Chunxing Zheng, Jiancheng Miao, Qiyu Huang. Research on Determination Method of Low Temperature Gathering and Transportation Temperature of Dissolved Gas Crude Oil with High Water Cut[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2023, 43(1): 32-37.

图/表 12

表1 西47?18X井集输管线基础参数

井口回压/MPa	降温前进入计量间温度/°C	产液量/（t $⋅$ d^-1）	产油量/（t $⋅$ d^-1）	含水率/%	管线长度/m	管径/mm
0.6	37	11.000	2.068	81.2	1 300	Φ60×3.5

表1 西47?18X井集输管线基础参数

井口回压/MPa	降温前进入计量间温度/°C	产液量/（t $⋅$ d^-1）	产油量/（t $⋅$ d^-1）	含水率/%	管线长度/m	管径/mm
0.6	37	11.000	2.068	81.2	1 300	Φ60×3.5

表2 试验油样的基础物性参数

凝点/°C	$ρ$ ₂₀/(kg $⋅$ m^-3)	析蜡点/°C	析蜡高峰温度/°C	w（蜡）/%	黏壁温度/℃
38	845.4	56.10	22.50	25.97	32

表2 试验油样的基础物性参数

凝点/°C	$ρ$ ₂₀/(kg $⋅$ m^-3)	析蜡点/°C	析蜡高峰温度/°C	w（蜡）/%	黏壁温度/℃
38	845.4	56.10	22.50	25.97	32

图1 试验油样的黏温曲线

图2 降温试验结果

图3 集输管线内凝油黏附及堵塞过程示意图

图4 未掺气、进入计量间温度为29 ℃时的井口回压变化曲线

图5 气油比为40 m3/t、进入计量间温度为29 ℃时的井口回压变化曲线

图6 气油比为40 m3/t、进入计量间温度为28 ℃时的井口回压变化曲线

图7 气油比为80 m3/t、进入计量间温度为28 ℃时的井口回压变化曲线

图8 气油比为80 m3/t、进入计量间温度为27 ℃时的井口回压变化曲线

图9 气油比为160 m3/t、进入计量间温度为28 ℃时的井口回压变化曲线

图10 气油比为160 m3/t、进入计量间温度为26 ℃时的井口回压变化曲线

参考文献 20

1	韩大匡.深度开发高含水油田提高采收率问题的探讨［J］.石油勘探与开发，1995，22（5）：9.
2	张万恒，丛义明，张岩.大庆油田南一区掺低温水集输流程［J］.油气田地面工程，1998（4）：13⁃14.
3	贾毅.长庆油田原油不加热输送的工艺技术［J］.油田地面工程，1988（2）：4⁃12.
4	国丽萍，季军美，张家俊，等.加热温度对含蜡原油胶凝过程微观机理的影响［J］.东北石油大学学报，2022，46（4）：86⁃97.
5	吴迪，李克顺，梁辉诚，等.高含水油井新型防蜡降粘剂HW⁃01［J］.油田化学，1997（3）：2⁃6.
6	吴迪，孙青峰，艾广智.用转轮流动模拟器测定集油温度下限［J］.油气田地面工程，1999（6）：34⁃35.
7	张莹.常温输送高含水稠油粘壁机理研究［D］.北京：中国石油大学（北京），2018.
8	田东恩.西区油田高含水期原油粘壁规律研究［J］.科学技术与工程，2015，15（9）：176⁃179.
9	李鹏亮.高含水油井常温集输边界条件试验研究［J］.石油规划设计，2020，31（5）：30⁃34.
10	丁振军.高含水、高黏、易凝原油单井不加热集油的边界条件的确定［D］.北京：中国石油大学（北京），2013.
11	陈宏健，杨莉娜，白晓东，等.高含水油田单井不加热集油边界条件研究［C］//中国石油学会.中国油气田地面工程技术交流大会论文集.北京：中国石化出版社，2013.
12	Zheng H M，Huang Q Y，Wang C H，et al.Wall sticking of high water⁃cut，highly viscous and high gel⁃point crude oil transported at low temperatures［J］.China Petroleum Processing & Petrochemical Technology，2015，17（4）：23⁃29.
13	Zhang Y，Huang Q Y，Cu Y，et al.Estimating wall sticking occurrence temperature based on adhesion force theory［J］.Journal of Petroleum Science and Engineering，2020，187：106778.
14	鲁晓醒，檀为建，胡雄翼，等.高含水期原油低温集输黏壁特性实验［J］.油气储运，2019，38（11）：1245⁃1250.
15	赵帅，蒲万芬，冯天，等.超稠油低温氧化和裂解成焦实验［J］.特种油气藏，2022，29（3）：69⁃75.
16	Cui Y，Huang Q Y，Zhang Y，et al.A new method for predicting wall sticking occurrence temperature of high water cut crude oil[J].China Petroleum Processing & Petrochemical Technology，2020，22（2）：56⁃63.
17	时浩.高含水含稠油不加热集输方案研究［D］.北京：中国石油大学（北京），2021.
18	孔维敏，张士英，邱振东等.高含水油田单井降温集输试验［J］.油气田地面工程，2021，40（10）：17⁃22.
19	李晓宇.高含水原油不加热集输边界条件研究［D］.北京：中国石油大学（北京），2021.
20	李秉繁，刘刚，陈雷.CH₄在原油体系中溶解规律及影响机理［J］.化工进展，2021，40（8）：4205⁃4222.

[1]	叶文婷, 张江江, 徐沛扬, 苗嘉旭, 庄明璋, 何利民, 吕宇玲, 杨东海. 高含水原油在不同管材中的低温集输特性研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2024, 44(3): 37-44.
[2]	张富强, 王坤, 高丽娟, 王多琦, 黄启玉. 玻璃钢管壁/原油界面特性对高含水原油低温集输的影响[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2023, 43(2): 42-46.

含气高含水率原油低温集输温度确定方法研究

Research on Determination Method of Low Temperature Gathering and Transportation Temperature of Dissolved Gas Crude Oil with High Water Cut

HTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 12

参考文献 20

相关文章 2

编辑推荐

Metrics