柱塞式油气混输装置在小区块油田的应用

2021-12-30新疆油田公司准东采油厂

内江科技 2021年1期

◇新疆油田公司准东采油厂易敏

彩508井区是位于彩南油田西部的一个边缘小区块油藏，开发建设时采用单螺杆油气混输泵工艺技术降低井口回压，提高输送压力，实现油气密闭集输。由于气液比较高且波动大，单螺杆油气混输泵在运行过程中存在故障率高、效率低等问题，较严重的影响了区块的正常平稳生产。针对这种情况，引进了柱塞式油气混输泵并根据实际情况进行了优化改进，有效解决了高气液比油气混输中存在的问题，使用维护成本大幅下降，节能降耗效果明显。

彩508井区三工河组油藏位于彩南油田西部，距离彩南集中处理站约10.5 km，区域内建有1座计量配水站，2台30 m3/h的单螺杆油气混输泵。地面工艺采用井-计量站-集中处理站三级布站，混输泵降压密闭集输流程。目前该区块日产液量约57 m3，日产油量约20 t，日产气量约200 m3，日注水量55 m3，井口气液混合物经混输泵增压2.5 MPa～2.8 MPa进入计量站集油支线，混输泵进口压力控制在0.8 MPa～1.0 MPa，油井回压控制在1.0 MPa～1.2 MPa。

1 单螺杆油气混输泵应用存在问题

根据地质预测，该区块远期日产液量为104 m3/d，日产气量为5600 Nm3/d，区块开发建设时混输泵选型为排量为30 m3/h的单螺杆混输泵，电机功率为25 kW，具备变频功能，一用一备。投产后日产液量为57 m3/d，日产气量约400 Nm3/d，远低于地质方案预测。单螺杆混输泵实际运行中主要存在以下问题：①负荷低，仅为额定负荷的15%，无法长时间连续运行；②含气率高（大于46%）且不稳定，定子干磨严重，造成混输泵主要部件如定子、转子故障率居高不下，使用寿命在2000～2500小时左右，年维护费用仅材料费用就超过40万元；③单螺杆混输泵在停运时无流通能力，因停电或故障等原因异常停泵时，进口端憋压，存在憋压风险。

2 目前国内外主要油气混输泵主要特点

油气混输装置性能优劣，主要由含气量、内压缩功能、集气抗气阻特性、压缩比、密封寿命与效率等特性指标来衡量，上述指标优良表明其性能就越好。目前国内外油气混输装备均不具备内压缩功能，存在油气混输功能不强、压缩比小、效率低、集成性欠缺等诸多技术问题。

3 柱塞式油气混输泵

鉴于国内外油气混输装备存在的诸多技术问题，油气混输装备技术研究与产品开发工作，需要突破传统技术束缚，由单一泵机组向集成装置复合创新技术发展，使其既具有独特的内压缩功能，又同时具备泵与压缩机功能，适应复杂油气工况。解决现有产品压缩比小、效率低、可靠性差的问题。针对上述问题，宁波合力机泵股份有限公司联合浙江工业大学等单位，通过长期的技术攻关，针对油气混输泵的抗气阻、内压缩等关键技术，成功研发出新一代油气混输泵装置典型样机，经现场测试，产品各项性能指标达到设计参数，产品运行平稳，排出压力高，油气混输功能强，可满足油田现场需求。与国内外主要混输泵相比，具有独特的内压缩功能，可更好适应复杂油气工况，压缩比大、效率高、密封可靠、寿命长。柱塞式油气混输泵主要特点包括：①抗气阻特性优良，同时具备泵和压缩机的功能，高效节能，可适应高含气、高压缩比复杂的油气混输工况；②基于液态介质可吸收热量，降低温度理论，提出将装置出口液态介质回流喷射至泵入口的创新技术，可满足散热要求，即延长了密封件寿命，又提高了泵装置的效率及输气功能；③该泵立式组合阀具有将气体介质压缩增压功能，使产品具备独特的内压缩功能，防止气体滞留腔内形成气阻，提高产品的输气功能与可靠性，可适应纯气和纯液工况，满足油气混输要求。