順北油氣田位于順托果勒隆起構(gòu)造帶[1],順托果勒低隆起位于塔里木盆地中北部,塔克拉瑪干大沙漠北緣沙漠腹地,處于卡塔克、沙雅兩大隆起和阿瓦提、滿加爾兩大坳陷之間[2],油氣資源豐富,屬斷控巖溶背景的縫洞型碳酸鹽巖油氣藏[3]。初步估算順北地區(qū)18條主干走滑斷裂帶油氣地質(zhì)儲(chǔ)量約1.7×109 t,展現(xiàn)了巨大的油氣勘探前景[2]。
隨著順北油氣區(qū)塊開發(fā)的深入,勘探、開采、運(yùn)輸?shù)榷囗?xiàng)難題也逐漸顯現(xiàn)。目前順北油氣田閥組間的集輸干線通常為抗硫鋼管,輸送介質(zhì)為原油+伴生氣,其中原油析蠟點(diǎn)(-10 ℃)較高,且屬于含蠟原油(蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)>2.5%),原油含水率超過5%,水中礦化度高達(dá)12×104 mg/L。因此順北油氣集輸管線在服役中存在積蠟、積垢等風(fēng)險(xiǎn)。為使順北油氣田順利開發(fā)生產(chǎn),避免出現(xiàn)由于油氣集輸管線輸送效率低而引起的產(chǎn)能下降,需對(duì)順北集輸管線進(jìn)行定期清管[4-5]。對(duì)于油氣混輸介質(zhì),受到氣體與液體流動(dòng)狀態(tài)的影響,清管難度大,目前國內(nèi)尚無對(duì)油氣混輸管線清管的案例。筆者通過分析順北油氣集輸管線在清管中存在的風(fēng)險(xiǎn),通過調(diào)研優(yōu)選適合于順北油氣集輸管線的清管器器類型與清管技術(shù)參數(shù),并參考清管技術(shù)參數(shù)對(duì)典型油氣集輸管線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清管,這不僅能為順北油氣集輸管線的現(xiàn)場(chǎng)清管提供技術(shù)支撐,同時(shí)也為類似油田工況的油氣集輸管線清管提供參考。
1. 順北油氣集輸管線現(xiàn)狀
順北區(qū)塊從2018年開始開發(fā),目前已在順北1條帶、5條帶、4條帶、8條帶建立完備的油氣集輸系統(tǒng),共開發(fā)90余口單井,建立30余條集輸干線及油氣聯(lián)合站。順北區(qū)塊集輸管線的統(tǒng)計(jì)情況如表1所示,可以看出,順北集輸管線材料多數(shù)為抗硫鋼管,管徑DN為150~400 mm,輸送介質(zhì)主要為輸送原油+伴生氣。順北1/5條帶與順北4/8條帶的原油組成如表2所示,水介質(zhì)組成如表3所示,伴生氣組分如表4所示。順北油氣集輸管線大多處于順北沙漠區(qū)域中,管線呈現(xiàn)高低起伏敷設(shè)特征,最大高程差達(dá)到33.38 m(如圖1所示)。
區(qū)塊 | 管線類型 | 管徑/mm | 集輸管線材料 | 輸送介質(zhì) |
---|---|---|---|---|
順北一區(qū) | 集輸管線 | 150~350 | 柔性復(fù)合管、玻璃鋼管、內(nèi)穿插、抗硫鋼管 | 油氣、原油 |
輸氣干線 | 250~350 | 濕氣、干氣 | ||
順北二區(qū) | 集輸管線 | 250~400 | 抗硫鋼管 | 油氣 |
輸氣干線 | 150 | 天然氣 | ||
順北三區(qū) | 集輸管線 | 400 | 油氣 |
區(qū)塊 | 條帶 | 密度/(g·cm-3) | 運(yùn)動(dòng)粘度(30 ℃)/(mm2·s-1) | 凝固點(diǎn)/℃ | 組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/% | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
硫 | 瀝青 | 膠質(zhì) | 蠟 | |||||
一區(qū) | 1條帶 | 0.796 0 | 3.813 | -20 | 0.092 7 | 0.79 | 4.65 | 2.10 |
5條帶 | 0.806 0 | 3.024 | <-34 | 0.034 4 | 0.93 | 5.97 | 2.40 | |
二區(qū) | 4條帶 | 0.791 0 | 2.128 | -10 | 0.028 8 | - | - | 3.60 |
8條帶 | 0.771 3 | 1.440 | -12 | 0.025 0 | - | - | 1.22 |