小断块油田地面集输配套工艺技术研究
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摘要 小断块油田属于低产零散油藏区块，具有产能低、油气比小、稳产期短等特点。根据小断块油田的地理位置和具体特点，可分为扩边区块、边远区块和孤立区块3种类型；不同的区块应采用适合不同开发条件的地面工艺技术。本文重点介绍了适应于小断块油田不同区块的单管串联集输、多相混输泵集输、多井拉油集输工艺和多功能集液装置、小型撬装化高效污水处理装置，对于地面集输系统降本增效具有实际意义，对于同类型小断块油田地面建设设计具有一定的借鉴作用。
关键词 小断块油田；配套技术；撬装化；降本增效
中图分类号TE8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）54-0042-02
小断块油田区块在国内分布比较广泛，主要分布在吉林油田、中原油田、江苏油田和华北油田，正处于勘探开发期的内蒙古白音查干油田陆续找到9个小断块油藏，是典型的小断块油田[1]。此类油田大部分属于低产油田，普遍存在的特点是：断块小、含油带窄、产量低、油气比低、稳产期短，“小、碎、散、贫、窄”的特点使得原油生产的成本高。因此在小断块油田的开发中，要尽量简化工艺流程，降低工程投资，采用新的设计技术和设备装置，提高油田的开发效益。
1 小断块油田地面油气集输技术
小断块油田按地理位置和具体特点可以分为扩边区块、边远区块和孤立区块3种类型的油田。扩边区块是指位于已发现油田构造的边缘，和已建油田具有同一性质的油藏系统，距离已建油田较近的小断块油田；边远区块是指位于已发现油田构造边缘，和已建油田具有同一性质的油藏系统，距离已建油田较远的小断块油田；孤立区块是指距离已建油田较远，有相对独立的同一性质的油藏条件和与其他油田不同的油气水物性。不同类型的区块，应采用不同的地面工艺技术，来提高油田的经济效益。
1.1 扩边区块地面集输工艺
对于扩边的小断块油田，因其和已建油田较近，且具有相似的同一性质的油藏系统，油气水物性基本与已建油田相似，因此可以充分依托已建油田地面工艺设施和集输系统，单管串联进行油气水的集输和分离处理。井数较少且比较分散的单井，直接进已建站；井数较少且比较集中的单井，几口井串联后接近已建站；井数较多的断块，可以单独建计量站。
1.2 边远区块地面集输工艺
对于边远的小断块油田，它和已建的油田有一定的距离，有依托老油田地面设施的可能。根据井数多少和产量高低，可以采取不同的方案。井数较少时，建单井拉油点；井数较多时，建集中拉油点或拉油站。目前多相混输技术在油田已经得到应用，该技术特别适用于偏远小断块油田采用，直接用多相混输泵将油气混输到集中处理站，可以充分利用天然气资源，投资省，占地少，操作管理方便。
1.3 孤立区块地面集输工艺
对于孤立的小断块油田，离主力油区远，无法依托主力油田已建的地面设施。无论是油气集输系统和处理系统，还是污水处理、注水系统都必须自成一套系统。
不同的产能规模，计量拉油站的规模和功能也不同：对产能规模较小的区块，一般是含水油拉到大站处理；对产能规模中等的区块，可以拉运低含水油到联合站处理；对产能规模较大的区块，可以拉运净化油外销；若断块有一定的伴生气（5 000m2/d），要综合利用天然气资源，井口可以采用天然气发电机直接带动抽油机，既安全可靠，又节省投资；在集中处理拉油站利用天然气发电机进行发电，供生产、生活之用，解决了孤立小断块油田远离主力油田和地方电网用电困难的问题[2]。
2 常压落地自装式集液装置技术
由于小断块油田一般产量低，且分布比较分散，稳产期短，建立完善的地面集输系统投资会比较大，特别是开发初期油田的开发效益大大降低。因而，为了较好的开发小断块油田，地面集输多采用简化后的单井拉油工艺或建立集中拉油处理站工艺。该工艺主要由高架式或地面敞口油罐、电加热器、拉油罐车组成。关键工艺设备是井场储油罐，该类储油罐是一个多功能的集液装置，能实现集液、加热、分离、储存于一体，目前主要有燃煤式和燃气式两种多功能集液装置[3]。
2.1 燃煤式多功能拉油工艺
多功能集油罐为长方形钢板结构，罐外部设保温层，罐顶部设量油口，罐一端下部设放油口和放水口，另一端设燃煤自动漏渣式加热室；罐内设集液室、储油室和烟道。
燃煤式多功能集油罐集输工艺是油井产出液经井口出油管道进入多功能集油罐集液室，油水混合物在集液室内完成加热、沉降分离工序，原油通过隔板溢流进入储油室储存集中装车。储油室内原油到达一定量后装车拉至处理站卸油池进入集中处理工序或直接外销炼厂；集液室沉降后的含油污水装车拉至处理站污水池进入处理工序。自动漏渣式加热室设在集油罐下方一角，燃煤燃烧后的热量部分通过隔板传递进集油室和储油室，部分热量通过烟道在经过集液室和储油室完成热交换后从集油罐上方排入大气；燃煤燃烧后的煤渣通过自动漏渣翻板排出，煤渣集中后作为铺路材料。
由于多功能集油罐放置在自然地面上，就必须解决油罐车装车的动力问题。采用具有自吸能力且对介质要求不严格的齿轮泵可以较好地解决装车问题。将齿轮泵安装在油罐车后部车盘上，齿轮泵动力由油罐车供给，齿轮泵出口与油罐放油口旁通连接，齿轮泵进口与集油罐储油室或集油室放油口用软管连接，以此实现原油或污水油罐车的底部装车。
图1燃煤式集液拉油装置结构示意图
这种工艺适合低产、不产伴生气的小断块油田，集油罐实现了集液、加热、分离、储存多种功能，配自吸式齿轮泵的油罐车实现了集油罐的落地安装。
2.2 燃气式多功能拉油工艺
燃气式多功能拉油装置适用于油气比一般大于20m3/t的油井。该装置一腔三室，下部为水相传热室，中部为油相储藏室，上部为气相室，室与室之间无隔板，相与相之间直接传热。装车操作压力0.099MPa，落地安装，可以满足无动力装车的需要。
图2改进后的多功能集液装置结构示意图
改进后的燃气多功能集液装置使流体均匀受热，改善加热效果，使得传热效率进一步提高。增加了分气包的体积，设置了丝网捕雾器，提高了分离的效率。喷洒式原油进罐方式，避免了原油进罐对管内流体的冲击。采用智能电加热系统，减少管理难度、减轻工人的劳动强度。
3 小型撬装高效污水处理技术
油田污水处理一般采用常规处理工艺设备，则流程长，占地面积大，油田的开发成本上升，经济效益和社会效益降低。撬装化设备可以满足小断块油田开发期污水处理的需要，其优点是适应污水含油量变化大、油水分离速度快的要求；工艺流程简单、占地面积少、集多种功能于一体；适应小断块油田开发方式的变化，移动灵活；污水处理的水质指标满足注水的要求。常用除油技术有旋流分离和斜板除油。
3.1 旋流分离除油技术
旋流分离除油技术是利用液体流速产生的离心力对两种不相容并有一定密度差的液体进行分离。经加压泵加压的含油污水切向进入水力旋流器内的旋流管做轴向螺旋运动，旋流管独特的锥体设计在同心缩径段狭窄的横截面正区将液体流动加速，使液体获得高达2 000g的离心力。在离心力的作用下，密度不同的油水得到分离，从而使水质得以净化[4]。
3.2 小间距侧向流斜板除油技术
小型斜板除油器是在普通平流斜板隔油池基础上，并根据相似理论来设计的一种除油器。小间距侧向流斜板除油技术是在传统的斜板除油理论上，减小斜板间距、完善斜板除油的工艺。小间距侧向流斜板除油技术的应用提高了除油效率，同时侧向流的含油污水流态稳定更有利于油珠、悬浮物的上浮和杂质的沉降，更有利于油水分离。
4 结论
在小断块油田的开发中，要始终遵循流程简化，设备小型化、撬装化、多能化的四化原则，降低工程投资，方便操作管理，降本增效。该项技术在百音查干油田得到了广泛应用，取得了较好的效果。对于即将开发的内蒙古区块前期生产具有一定借鉴价值。
参考文献
[1]李德选，石立敏.白音查干油田地面建设技术研究.中原石油勘探局勘察设计研究院，2006，12.
[2]易成高，潘玉琦，李迎伟.宝浪油田地面工艺配套技术[J].油气田地面工程，1999，9(5).
[3]李德选.常压落地自装油式拉油工艺[J].油气田地面工程，2005，12.
[4]杨剑锋，郭红，张淑清，等.小断块油田撬装化高效污水处理技术研究[J].油气田地面工程，2008(4).
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