某油田油藏埋深5 350~6 600m, 由于熱損失及原油脫氣影響, 原油井筒內流動性逐漸變差, 為此, 采用套管摻入稀油降黏的方式進行開采[1-9]。摻稀油量一般由計轉站摻稀泵統一輸送, 由于部分油井套壓大于0, 甚至達到14 MPa, 因而, 摻稀泵選擇系統中油井***高壓力輸送, 當壓力過高時, 選擇井場直接摻稀, 一般輸送壓力在14 MPa。為保障摻稀用油準確、平穩地輸送至各油井, 采用高壓自控流量計, 調整摻稀用油量, 其量程規格為3, 6, 12 m3/h三種類型, 生產過程中頻繁出現流量計故障導致摻稀用油量不準確[10], 表現為稀油利用率下降, 油井不能正常進行生產。

  通過分析, 造成流量計故障的原因包括:多數井套壓為0, 井口表現為倒吸現象, 流量計前端壓力約為14MPa, 前后端壓差較大, 高速液流沖擊導致流量計閥芯刺漏;稀油中含有金屬雜質, 主要為各類泵機械磨損、管道腐蝕脫落及焊接產生的雜質, 加劇了流量計閥芯失效進度;流量計閥芯適應性不強, 影響了使用壽命[11]。

  在現有摻稀系統及流量計應用情況下, ***大限度地減少流量計故障頻次成為解決問題的關鍵因素, 通過分析發現, 主要是解決流量計前后端壓差問題, 為此設計出摻稀減壓閥降低流量計前后端壓差, 減少流量計閥芯刺漏頻次。

  減壓閥由8部分組成, 即油嘴絲堵、油嘴、高壓微調針型閥、“U”型毛細液體通道、“O”型密封膠圈、閥體、進口高壓法蘭、出口高壓法蘭, 減壓閥結構如圖1所示, 主要工作部分為“U”型毛細液體通道、油嘴、高壓微調針型閥。高壓計轉站輸送稀油通過“U”型毛細液體通道, 實現次降壓, 流經油嘴, 實現第二次降壓, 再次進入“U”型毛細液體通道, 實現第三次降壓, ***后進入單井摻稀管線。此外, 可根據摻稀油量需求更換不同孔徑的油嘴來滿足生產需要, 當油嘴為固定孔徑且需要調整流量時, 可以通過高壓微調針型閥調整, ***終達到降低壓差、保證流量的目的。

  在常規摻稀基礎上, 流量計前端增加減壓閥, 降低流量計前端壓力, 摻稀減壓閥應用前后如圖2所示。即計轉站高壓輸送稀油經減壓閥實現有效降壓, 降壓后的稀油進入流量計, 減少高壓沖擊對流量計閥芯的傷害, 降低流量計閥芯刺漏造成稀油用量不準的風險。

  2015年在采油廠TH12XX1, TH12XX2, TH12XX3等8口井增加減壓閥, 主要達到效果如下:

  1) 在確保注入量準確的前提下, 流量計前端壓力由原來的14.2 MPa降至目前的0, 降壓達到14.2 MPa, 減少了高壓稀油對流量計閥芯的沖擊損傷。減壓閥前后壓力對比見表1所列。

   2) 減壓閥可有效降低流量計前后端壓差, 延長了流量計使用壽命, 平均單井月節約流量計閥芯2個。

   3) 摻稀流量計故障頻次大幅減少, 延長了流量計壽命, 同時降低了油井異常率, 提高了稀油利用率, 平均單井月減少生產異常1井次。

  減壓閥通過“U”型毛細液體通道、油嘴、高壓微調針型閥實現了逐級降壓, 減少了前后端壓差, 有效延長了流量計使用壽命。減壓閥的應用提高了摻稀穩定性, 平均單井月減少油井異常1井次、節約流量計閥芯2個。