顺北油气田位于顺托果勒隆起构造带[1],顺托果勒低隆起位于塔里木盆地中北部,塔克拉玛干大沙漠北缘沙漠腹地,处于卡塔克、沙雅两大隆起和阿瓦提、满加尔两大坳陷之间[2],油气资源丰富,属断控岩溶背景的缝洞型碳酸盐岩油气藏[3]。初步估算顺北地区18条主干走滑断裂带油气地质储量约1.7×109 t,展现了巨大的油气勘探前景[2]。
随着顺北油气区块开发的深入,勘探、开采、运输等多项难题也逐渐显现。目前顺北油气田阀组间的集输干线通常为抗硫钢管,输送介质为原油+伴生气,其中原油析蜡点(-10 ℃)较高,且属于含蜡原油(蜡质量分数>2.5%),原油含水率超过5%,水中矿化度高达12×104 mg/L。因此顺北油气集输管线在服役中存在积蜡、积垢等风险。为使顺北油气田顺利开发生产,避免出现由于油气集输管线输送效率低而引起的产能下降,需对顺北集输管线进行定期清管[4-5]。对于油气混输介质,受到气体与液体流动状态的影响,清管难度大,目前国内尚无对油气混输管线清管的案例。笔者通过分析顺北油气集输管线在清管中存在的风险,通过调研优选适合于顺北油气集输管线的清管器器类型与清管技术参数,并参考清管技术参数对典型油气集输管线进行现场清管,这不仅能为顺北油气集输管线的现场清管提供技术支撑,同时也为类似油田工况的油气集输管线清管提供参考。
1. 顺北油气集输管线现状
顺北区块从2018年开始开发,目前已在顺北1条带、5条带、4条带、8条带建立完备的油气集输系统,共开发90余口单井,建立30余条集输干线及油气联合站。顺北区块集输管线的统计情况如表1所示,可以看出,顺北集输管线材料多数为抗硫钢管,管径DN为150~400 mm,输送介质主要为输送原油+伴生气。顺北1/5条带与顺北4/8条带的原油组成如表2所示,水介质组成如表3所示,伴生气组分如表4所示。顺北油气集输管线大多处于顺北沙漠区域中,管线呈现高低起伏敷设特征,最大高程差达到33.38 m(如图1所示)。
区块 | 管线类型 | 管径/mm | 集输管线材料 | 输送介质 |
---|---|---|---|---|
顺北一区 | 集输管线 | 150~350 | 柔性复合管、玻璃钢管、内穿插、抗硫钢管 | 油气、原油 |
输气干线 | 250~350 | 湿气、干气 | ||
顺北二区 | 集输管线 | 250~400 | 抗硫钢管 | 油气 |
输气干线 | 150 | 天然气 | ||
顺北三区 | 集输管线 | 400 | 油气 |
区块 | 条带 | 密度/(g·cm-3) | 运动粘度(30 ℃)/(mm2·s-1) | 凝固点/℃ | 组成(质量分数)/% | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
硫 | 沥青 | 胶质 | 蜡 | |||||
一区 | 1条带 | 0.796 0 | 3.813 | -20 | 0.092 7 | 0.79 | 4.65 | 2.10 |
5条带 | 0.806 0 | 3.024 | <-34 | 0.034 4 | 0.93 | 5.97 | 2.40 | |
二区 | 4条带 | 0.791 0 | 2.128 | -10 | 0.028 8 | - | - | 3.60 |
8条带 | 0.771 3 | 1.440 | -12 | 0.025 0 | - | - | 1.22 |