41-橇装多通阀计量装置的研究与应用1

橇装多通阀计量装置的研究与应用

宋渝新王康军骆伟黄强姚建宝

徐德成周康兴徐永俊辜新军祝和军赵小林

新疆油田分公司开发公司新疆时代石油工程有限公司

摘要：为开展好油田集输系统的“老区简化，新区优化”工作，新疆油田开发公司提出了沙漠油田集输系统计量站标准化、模块化这一课题，对沙漠油田已建计量站工程进行分析，通过对石南21油田计量

竉工艺、设备、建设模式的优化，在不降低计量站操作功能的前提下，打破了传统观念，研发了橇装多通

阀计量装置，降低了计量站的投资，加快了建设速度，满足了油田滚动开发的需要，为今后油田推广橇装

多通阀计量装置积累了经验，奠定了基础。

关键词：多通阀橇装站一体化建设周期效益评价

1 项目研发背景

随着油田地质勘探难度的不断增加，地质上提出了滚动开发一体化新的开发模式，在此种开发方式下造成地面建工作的滞后、重复建设以及规模的确定等问题日益突出，如何适应滚动开发带来的对于地面设施建设的要求，成为地面管理、设计及施工等工作者必须面对以及克服的重要研究课题。同时针对全国各油田在产能建设以及老区改造方面投资居高不下，难以适应股份公司提出的投资与效益最大化的工作目标。

2004年4月中石油股份公司提出地面工程建设推行“老区简化，新区优化”的建设方针，为此新疆油田公司提出了在油田地面建设过程中充分调动个方面积极性，开展有关课题的研究，寻找突破口，尽快解决滚动开发过程遇到的问题。

油田地面建设是根据地质井网的不同，根据需要设置不同井式的计量配水站，计量配水站作为连接油区与处理系统的的一个节点，担负着油田集输、注水以及地质所需数据采集等多项功能，作为连接单井与处理系统的一个交汇点，计量配水站即可以作为前期油田开发过程中原油的汇流点，同时又是集输系统建成后重要的数据采集及管理点，在地面建设过程如何优化简化以及加快此项工作将成为解决问题的关键。

新疆油田公司为此确定以计量配水站的研究工作作为整个油田地面设施优化工作的重点项目。

2 新疆油田计量配水站现状

新疆油田经过多年的开发和建设，稀油计量配水站基本已形成了相对固定的建设模式，一般由8～16井式管汇、φ800单井计量分离器组成的计量间、4～6井式注水配水间、180kW水套加热炉、值班室、仪表间、生活水箱等部分组成。在集油管线的端点计量站设有原油破乳的加药间及卸药平台。

新疆油田稀油计量配水站主要采用了三种形式，即手动选井计量站、自动选井计量站和多通阀计量站。

手动选井计量站基本上用在老区开发上，如八区乌尔禾组、百口泉等稀油井区，采用手动选井，手360

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动计量的方式。

自动选井计量站基本上用在沙漠油田，如陆梁油田、石南21井区、石西油田等，由于沙漠油田气候条件恶劣，计量站均为无人职守，因此采用三通球阀自动选井自动计量，自动选井计量站采用中控室操作，现场RTU 根据指令完成数据采集、处理，信号引入SCADA 系统。RTU 具备实时采集、存储、读取数据和控制功能独立完成工作，保证在系统通讯等原因失控时能正常运行。

多通阀计量站在新疆油田只是在部分油田开展了试验，前期实验由于多通阀制造工艺条件的限制，多通阀内漏以及自动选井定位存在较大误差，一直未在油田上推广使用。

在目前滚动开发的模式下，原先设计的计量配水站已凸显出其缺点：① 施工周期长；建设速度慢，无法以较短的时间满足生产的需要；② 无法根据滚动开发的需要进行相应的调整，主要是在站型方面，传统计量站（手动和自动）基本采用砖混结构，房间多，占地面积大，投资较高；③ 油田管理方式由有人职守变为无人职守的巡井制，自动选井计量站电动阀多，测控点多，计量配水站已显的功能过剩。④ 施工条件受到环境温度条件的限制。

3 研究思路

计量站优化设计主要针对滚动开发过程钻井速度快，不确定因素多，地面建设时间短等方面入手，建设从打破常规，采用新方法创新设计着手，做到技术先进、安全可靠，经济适用，系统功能完善，流程简单合理，便于油田生产管理和安全操作，整体设计向模块化、撬块化及集成化发展，从而达到缩短建设周期，降低工程投资，同时设施具备较大的灵活性。

4 研究技术要点

本次研究工作主要是按照计量配水站的计量、配水、加热等功能：① 进行撬装模块化设计：将计量站分为管汇、计量、加热炉、配水和加药五个模块，实施上根据不同井区、不同的生产要求进行模块的组合。② 开展关键设备结构的技术攻关。 4.1 管汇模块

4.1.1 传统管汇模式（沙漠计量配水站）

单井来油进计量配水站计量管汇间，管汇采用电动三通阀自动选井工艺，计量管汇间内设置单计量分离器，需计量的单井进入计量分离器，其中原油计量采用容积式计量的方式，天然气采用在线仪表计量远传，计量后的原油和天然气与未计量的单井原油混合后进入集油管线输至集中处理站处理。

流程简图如下：

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图1 传统管汇流程（三通球阀选井）

4.1.2 多通阀模式

多通球阀在国外使用较为普遍，并且其控制系统作到了选井准确，累计误差较小，在多通阀撬研发过程中，由于国外多通阀价格过高，本着立足国内，降低 设备采购成本，对于关键设备多通阀及其控制系统与生产厂商进行合作，对于多通阀存在的内漏问题，对阀内密封材料进行抗磨实验，选用适应于油田实际生产所需要的材料，对于选井定位存在误差的问题，从电动执行机构以及控制系统两个方面进行技术攻关，目前国产多通球阀质量和性能上获得长足进步，保证了现场的使用。

该模式的特点是：实现油井的远控自动选井工作，电动执行机构少，附属设施少，占用空间小，安装方便，可操控性强等优越性。

流程简图如下：

图2 多通阀选井流程

4.2 单井计量模块 4.2.1 容积式计量模式

立式分离器加地下平衡罐模式。

目前在建的计量站都为这种模式，也是几代新疆石油人智慧的体现，并且在华北、内蒙、大港

单井来液

单井来液

单井来液

计量罐

混液罐

M

单井来液