本发明涉及一种单井支线环状地面原油连续密闭集输系统及原油连续密闭集输方法。
背景技术：
注二氧化碳驱油是一项较新的驱油技术，近几年，在我国油田开发中刚开始应用。目前在地面集输系统的密闭集输工艺流程中，常规集油流程无法对注二氧化碳驱油进行密闭输送，原因是产生采出流体无法进入集油系统或集油管线冻堵，有的集油管线一年可以发生五次以上冻堵现象，如果冬季发生冻堵现象将无法及时解堵。现有常规工艺只能关停整个集油环所辖的所有油井(通常在五口井以上)；双管工艺虽然只需要关停一口油井即可，但是双管工艺投资严重影响油田生产。因此，二氧化碳驱集油管线冻堵在近几年成为油井连续生产的障碍。
技术实现要素：
本发明为了解决现有注二氧化碳驱油后的地面原油密闭集输技术中，常规集油系统无法对采出原油密闭输送、集油管线易冻堵的问题，提出一种单井支线环状地面原油连续密闭集输系统及原油连续密闭集输方法。
一种单井支线环状地面原油连续密闭集输系统，包括集油阀组间、接转站、联合站、掺水集油管道、阀门和油井；
所述集油阀组间设置有数个热水出口和数个集油进口，掺水集油管道一端与热水出口连接，掺水集油管道另一端与集油进口连接；油井与阀门进口通过集油管道连接，阀门出口与掺水集油管道通过阀门管道连接；集油阀组间与接转站之间设置有热水供应管道和第一站间回油管道；接转站和联合站之间设置有第二站间回油管道；接转站上设置有回收水出口，回收水出口与热水供应管道之间设置有回收水管道；
其中，集油阀组间是一个中转车间，经采集得到的石油流体在集油阀组间汇集后输送至下游工序中，同时集油阀组间还具备向其连接的管道供应热水的功能；
所述集油管道为伴热管道；所述伴热管道为内衬316L不锈钢的碳钢管道；
一种利用单井支线环状地面原油连续密闭集输系统进行原油连续密闭集输的方法按以下步骤进行：
首先集油阀组间向掺水集油管道供应热水，然后开启距离热水出口最近的阀门，油井采出流体依次经集油管道、阀门和阀门管道输送进入掺水集油管道，通过阀门控制阀门管道内流体的温度为8～12℃，压力为0.8～1.2MPa；流体与热水混合的混合流体向掺水集油管道下游流动，当混合流体经过第二个阀门管道后，开启与第二个阀门管道链接的阀门5，新的油井采出流体与上游的混合流体混合继续向掺水集油管道下游流动；当与掺水集油管道链接的阀门全部开启后，混合流体经集油进口进入集油阀组间；其中通过热水出口的热水量控制掺水集油管道内混合流体的温度始终处于原油凝固点以上，混合流体的压力为0.2～0.25Mpa；混合流体的含水量为50～90％；所述热水的温度为50～70℃；
二、混合流体在集油阀组间汇集后，由第一站间回油管道输送至接转站，混合流体在接转站内进行气液分离，在接转站内将分离出来的液相通过加热进行油水分离，分离得到的石油经第二站间回油管道输送至联合站，分离得到的水在接转站再次加热后输送至热水供应管道，即完成。
本发明装置的工作原理为：
油井采出流体包含油、气和水，流体从油井采出后经阀门进入掺水集油管道，油井内的伴生气含有大量的二氧化碳，伴生气流经阀门时体积瞬时膨胀做功，采出流体温度在此管段降低，在此管段以管道电加热方式为采出流体补充热量，保持流体的流动性，防止管道发生冻堵现象，已经发生冻堵现象时，采取电加热进行解堵；
油井采出流体进入掺水集油管道与来自于集油阀组间供应的热水混合的到混合流体，混合流体继续沿掺水集油管道向掺水集油管道下游流动，掺水集油管道上连接有多口油井，混合流体依次与新采出的流体混合，最终混合流体经集油进口进入集油阀组间；
多条掺水集油管道的混合流体在集油阀组间汇集后，由第一站间回油管道输送至接转站，混合流体在接转站内进行气液分离，在接转站内将分离出来的液相通过加热进行油水分离，分离得到的石油经第二站间回油管道输送至联合站，分离得到的水在接转站再次加热后输送至热水供应管道被再次利用。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明装置实现了地面原油经二氧化碳驱油后的油气混合输送，密闭集油，既避免了油气资源损失、又利于环保，多个油井的集油管道相互独立，最终汇集至一条掺水集油管道，避免了因为一口井的集油管道发生冻堵而影响其他油井集油的现象发生，可有效保证生产效率；
2、本发明中集油管道为伴热管道，在集油管道发生冻堵时，可以采取电加热解堵这一最简便的管线解堵措施，快速恢复油井生产；电加热解堵的成本远低于化学解堵或开挖管道的费用；伴热管道的管道主体为耐腐蚀管道，耐腐蚀管道的内衬为316L不锈钢，可以解决采出流体中含量较高的二氧化碳对管材的腐蚀问题；
3、本发明装置中，多个油井的集油管道汇集至一条掺水集油管道，多个油井采出的流体在集油管道和掺水集油管道交汇处进行掺水，而现有的双管掺水工艺为一口油井对应一根掺水管和一根回油管，现有的双管掺水工艺存在材料浪费且工程投资大，因此本发明装置可以减少掺水管道的使用量，降低投资和生成运行成本；本发明装置投资是现有的双管工艺的五分之一；
4、本发明装置中由集油阀组间定量分配掺水至各个掺水集油管道，并汇集各个掺水集油管道的回油；并由接转站向所辖集油阀组间提供掺水，在接转站内，将回油进行加热分离，得到回收水，回收水再次加热后输送至集油阀组间再次使用，节约了用水和能源。
附图说明
图1为本发明单井支线环状地面原油连续密闭集输系统示意图。
具体实施方式：
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
具体实施方式一：
本实施方式单井支线环状地面原油连续密闭集输系统，该系统包括集油阀组间1、接转站2、联合站3、掺水集油管道4、阀门5和油井6；
所述集油阀组间1设置有数个热水出口1-1和数个集油进口1-2，掺水集油管道4一端与热水出口1-1连接，掺水集油管道4另一端与集油进口1-2连接；油井6与阀门5进口通过集油管道6-1连接，阀门5出口与掺水集油管道4通过阀门管道4-1连接；集油阀组间1与接转站2之间设置有热水供应管道7和第一站间回油管道8；接转站1和联合站3之间设置有第二站间回油管道9；接转站2上设置有回收水出口2-1，回收水出口2-1与热水供应管道7之间设置有回收水管道10。
本实施方式具备以下有益效果：
1、本实施方式装置实现了地面原油经二氧化碳驱油后的油气混合输送，密闭集油，既避免了油气资源损失、又利于环保，多个油井的集油管道相互独立，最终汇集至一条掺水集油管道，避免了因为一口井的集油管道发生冻堵而影响其他油井集油的现象发生，可有效保证生产效率；
2、本实施方式中集油管道为伴热管道，在集油管道发生冻堵时，可以采取电加热解堵这一最简便的管线解堵措施，快速恢复油井生产；电加热解堵的成本远低于化学解堵或开挖管道的费用；伴热管道的管道主体为耐腐蚀管道，耐腐蚀管道的内衬为316L不锈钢，可以解决采出流体中含量较高的二氧化碳对管材的腐蚀问题；
3、本实施方式装置中，多个油井的集油管道汇集至一条掺水集油管道，多个油井采出的流体在集油管道和掺水集油管道交汇处进行掺水，而现有的双管掺水工艺为一口油井对应一根掺水管和一根回油管，现有的双管掺水工艺存在材料浪费且工程投资大，因此本发明装置可以减少掺水管道的使用量，降低投资和生成运行成本；本发明装置投资是现有的双管工艺的五分之一；
4、本实施方式装置中由集油阀组间定量分配掺水至各个掺水集油管道，并汇集各个掺水集油管道的回油；并由接转站向所辖集油阀组间提供掺水，在接转站内，将回油进行加热分离，得到回收水，回收水再次加热后输送至集油阀组间再次使用，节约了用水和能源。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述集油管道6-1为伴热管道。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：所述伴热管道为内衬316L不锈钢的碳钢管道。其他步骤和参数与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式一种利用单井支线环状地面原油连续密闭集输系统进行原油连续密闭集输方法按以下步骤进行：
首先集油阀组间1向掺水集油管道4供应热水，然后开启距离热水出口1-1最近的阀门5，油井采出流体依次经集油管道6-1、阀门5和阀门管道4-1输送进入掺水集油管道4，通过阀门5控制阀门管道4-1内流体的温度为8～12℃，压力为0.8～1.2MPa；流体与热水混合的混合流体向掺水集油管道4下游流动，当混合流体经过第二个阀门管道4-1后，开启与第二个阀门管道4-1链接的阀门5，新的油井采出流体与上游的混合流体混合继续向掺水集油管道4下游流动；当与掺水集油管道4链接的阀门5全部开启后，混合流体经集油进口1-2进入集油阀组间1；其中通过热水出口1-1的热水量控制掺水集油管道4内混合流体的温度始终处于原油凝固点以上混合流体的压力为0.2～0.25Mpa；混合流体的含水量为50～90％；所述热水的温度为50～70℃；
混合流体在集油阀组间1汇集后，由第一站间回油管道8输送至接转站2，混合流体在接转站2内进行气液分离，在接转站2内将分离出来的液相通过加热进行油水分离，分离得到的石油经第二站间回油管道9输送至联合站3，分离得到的水在接转站2再次加热后输送至热水供应管道7，即完成。
本实施方式具备以下有益效果：
1、本实施方式装置实现了地面原油经二氧化碳驱油后的油气混合输送，密闭集油，既避免了油气资源损失、又利于环保，多个油井的集油管道相互独立，最终汇集至一条掺水集油管道，避免了因为一口井的集油管道发生冻堵而影响其他油井集油的现象发生，可有效保证生产效率；
2、本实施方式中集油管道为伴热管道，在集油管道发生冻堵时，可以采取电加热解堵这一最简便的管线解堵措施，快速恢复油井生产；电加热解堵的成本远低于化学解堵或开挖管道的费用；伴热管道的管道主体为耐腐蚀管道，耐腐蚀管道的内衬为316L不锈钢，可以解决采出流体中含量较高的二氧化碳对管材的腐蚀问题；
3、本实施方式装置中，多个油井的集油管道汇集至一条掺水集油管道，多个油井采出的流体在集油管道和掺水集油管道交汇处进行掺水，而现有的双管掺水工艺为一口油井对应一根掺水管和一根回油管，现有的双管掺水工艺存在材料浪费且工程投资大，因此本发明装置可以减少掺水管道的使用量，降低投资和生成运行成本；本发明装置投资是现有的双管工艺的五分之一；
4、本实施方式装置中由集油阀组间定量分配掺水至各个掺水集油管道，并汇集各个掺水集油管道的回油；并由接转站向所辖集油阀组间提供掺水，在接转站内，将回油进行加热分离，得到回收水，回收水再次加热后输送至集油阀组间再次使用，节约了用水和能源。
实施例：
本实施例选取在肇东市昌五镇总量为57口油井的油田进行试验，试验时间为2013年1月至2016年11月；
本实施例单井支线环状地面原油连续密闭集输系统，包括集油阀组间1、接转站2、联合站3、掺水集油管道4、阀门5和油井6；
所述集油阀组间1设置有数个热水出口1-1和数个集油进口1-2，掺水集油管道4一端与热水出口1-1连接，掺水集油管道4另一端与集油进口1-2连接；油井6与阀门5进口通过集油管道6-1连接，阀门5出口与掺水集油管道4通过阀门管道4-1连接；集油阀组间1与接转站2之间设置有热水供应管道7和第一站间回油管道8；接转站1和联合站3之间设置有第二站间回油管道9；接转站2上设置有回收水出口2-1，回收水出口2-1与热水供应管道7之间设置有回收水管道10；所述集油管道6-1为伴热管道；所述伴热管道为内衬316L不锈钢的碳钢管道；
利用单井支线环状地面原油连续密闭集输系统进行原油连续密闭集输的方法按以下步骤进行：
首先集油阀组间1向掺水集油管道4供应热水，然后开启距离热水出口1-1最近的阀门5，油井采出流体依次经集油管道6-1、阀门5和阀门管道4-1输送进入掺水集油管道4，通过阀门5控制阀门管道4-1内流体的温度为12℃，压力为1.2MPa；流体与热水混合的混合流体向掺水集油管道4下游流动，当混合流体经过第二个阀门管道4-1后，开启与第二个阀门管道4-1链接的阀门5，新的油井采出流体与上游的混合流体混合继续向掺水集油管道4下游流动；当与掺水集油管道4链接的阀门5全部开启后，混合流体经集油进口1-2进入集油阀组间1；其中通过热水出口1-1的热水量控制掺水集油管道4内混合流体的温度始终处于原油凝固点以上，混合流体的压力为0.25Mpa；混合流体的含水量为50％；所述热水的温度为70℃；
混合流体在集油阀组间1汇集后，由第一站间回油管道8输送至接转站2，混合流体在接转站2内进行气液分离，在接转站2内将分离出来的液相通过加热进行油水分离，分离得到的石油经第二站间回油管道9输送至联合站3，分离得到的水在接转站2再次加热后输送至热水供应管道7，即完成；
本实施例中地面原油连续密闭集输系统初期建设投资有现有的双管掺水工艺相比，可减少集油管线48.9％，减少集油阀组间3座，节省投资60％，、节省人工费120万/年、降低管道运行能耗35％；并且2013年1月至2016年11月之间从未发生过集油管道发生冻堵现象。