浅析油田集输原油脱水工艺的优化与改进论文_朱艳华1,吴宝贤2,张玉萍3

浅析油田集输原油脱水工艺的优化与改进论文_朱艳华1,吴宝贤2,张玉萍3

1大庆油田有限责任公司第四采油厂第二油矿四区八队;2大庆油田有限责任公司第四采油厂第五油矿西一队;3大庆油田有限责任公司第四采油厂第五油矿北五队

摘要:经济发展的带动下使得化工产品以及能力的需求越来越大,所以这也对油田的开采提出了更高的要求。油田集输以及脱水的影响因素有很多种,例如稠油温度过高或者过低、掺入的稀油比例过高或者过低、油水界面不合适等。所以在实际的生产过程中需要我们能够选择合适的油田集输以及原油脱水工艺,这样对油田的开采以及运输具有十分重要的意义。

关键词:油田;集输原油;脱水工艺

引言:在油田进入高含水开发期后,随着产能的逐渐降低,这一能量耗散系统不免存在低负荷、低效率运行状态,尤其在目前三次采油技术的迅速发展和规模化应用下,投入产出的矛盾日趋突出。另外,采用注水方式开发的油田,一个显著的特点是原油含水大幅度上升,采出液量急剧增加,原油集输系统现有的生产工艺流程很难满足现阶段油田开发的需要,存在的设备处理负荷增大、生产能耗大幅度增加等问题日益突出。

1.原油处理的基本方法

在石油的开采过程中,随着采油时间的增长,油层的天然能量必然不断地遭到消耗,为了保持地层能量,提高原油的最终采收率,在油田的开发中,往往采用人工补充能量的方法,注水开采是目前油田开发中最普遍采用的方法。在油层中,注入水和边界水不断地向井底方向推进,当其深入油井井域时,油井开始见水,此后,油井开采出的原油含水量急剧上升。水在原油中的存在形式有两种:一种是原油形成了稳定的乳状液,这种形式存在的水称为乳化水。另一种是水在原油中呈游离状态,称其为游离水,游离水利用沉降的方法很容易分离,而乳状液中的水,由于分散度高,乳状液非常稳定,较难脱除。原油和水形成稳定的乳状液,物理性质发生很大的变化,给原油的开采、集输、储运和炼制带来了很大的危害:增加了油气集输过程的动力消耗;增加了集输过程的燃料消耗;造成设备、管路的腐蚀;多占储油容积。

1.1热沉降脱水技术

原油乳状液,虽然因乳化剂的存在而趋于稳定,但它仍然是热力学不稳定体系。只有设法降低或削弱油水界面膜的强度,促进水滴的碰撞,增大油水密度差,降低外相原油的粘度,可破坏其稳定性。作用机理:消弱了油水界面膜的强度加热增加了原油对乳化剂的溶解度,使油水界面膜受到张力的作用,还增加了水滴的碰撞。增大了油水密度差加快了水滴的沉降速度原油和水的体积膨胀系数不同,同样的温升,原油体积膨胀大于水,所以密度变化比水大。降低了原油的粘度原油的粘度随着温度的升高而降低,粘度的降低减少了水滴在运动过程中所遇到的摩擦力,加快了水滴的碰撞、聚结、合并、沉降。

1.2化学破乳脱水技术

化学脱水在原油处理中是应用较早的一种脱水方法,也是重要的脱水方法,在各油田上应用也很广泛。化学脱水,是指在原油乳状液中添加某种少量的化合物,它能破坏内相水滴界面膜,使水滴相互合并、沉降达到油水分离。

1.3电脱水破乳技术

许多原油,特别是重质、高粘原油、稳定性能好的原油,一般脱水方法很难满足商品原油含水率规定要求时,常使用静电聚结的方法脱水,也就是电脱水。就目前的各油田的原油脱水而言,电脱水仍然占有主导地位。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将原油乳状液放置于高压直流或交流电场中,由于电场对水滴的作用,消弱了水滴界面膜的强度,促进水滴的碰撞,使水滴合并成较大的水滴,从原油中沉降出来。在不同电场作用下水滴聚结的方式主要有以下三种:电泳聚结、偶极聚结、震荡聚结。

2.对油田集输和原油脱水工艺的优化改进

2.1 提高设备的专业程度

众所周知,利用十分通用化的设备对一些特殊化的材料或者零件进行加工时,其工作效率往往都比较低。所以在实际的生产过程中需要能够根据所加工的对象进行有针对性的加工或者是开采。在对实际应用中加热炉以及分水器的分析的基础上与当前新技术相结合就能够对原油集输专一化设备的发展指明发展的方向。采用高效的“三相分离器”可以有效的达到原油集输的目的,这种分离器采用了水洗破孔和高效凝结的相关技术,大大降低了原油后期处理的难度。因这种分离器具有结构紧凑、质量小、工作稳定性高效果明显等众多优点,适用于断块油田的高含水期的分水工作。

2.2 技术专业化

为提高技术的专业化程度,应当在原油的开采初期进行充分的探测和估计,并在此基础上进行开采方案和集输方案的随时调整,以达到油田集输的专业化。在油田的渗透阶段,由于产油和吸油的能力都非常低,如果不进行高效射孔技术等相应的降压措施,就会出现地层因压力过高而破裂的情况。

2.3 应用高效 HBP 分水器

三相高效分离器(HBP)的工作原理是利用浅池原理来缩短原油的迁徙路程,从而提高原油和油污除油的效率。由于含水量和聚合含量的增高,使得在低温状态下分水工艺的效果变差,而HBP分水器可以确保原油在45℃~50℃的温度范围内分水器脱水程度从95%降到40%左右,脱水的效率大大增加,可以有效缓解联合站后段的原油脱水的压力。

2.4 完善化学沉降脱水工艺

利用化学降脱水的过程中,影响沉降脱水的因素主要有沉降的温度、油泥的液面高度、破乳剂的种类等。所以,要想提升化学沉降脱水的效果就需要能够根据不同的原料乳化液以及井排来液选择不同的复合型破乳剂。其次,应提高外输泵的出口高度,从而建立稳定的净化油水洗空间;然后,设置自动清洗装置,对大罐内的老化油进行自动的清洗,从而减少其中的杂物堆脱水的影响作用。

结语:在实际的采油作业过程中,对油田的集输与原油脱水是其中十分重要的环节,所以其工艺应当受到充分的肯定。从当前的实际工作来看,其中仍存有较多的问题需要我们能够从全方位进行调整,对油田集输以及脱水工艺进行不断的优化。提升创新意识,开发新型的脱水设备,进而有效提升油田集输原油脱水的效率,降低脱水的成本,提升整体的经济效益。

参考文献:

[1]赵晓艳.油田集输站液压安全阀常见问题分析[J].中国石油和化工,2016(S1):345.

[2]代晓青,曾洁,许慧霞,et al.油气集输联合站风险事故的分析及预防措施探讨[J].化工设计通讯,2017(4).

[3]荆浩驰.浅析油田集输系统原油损耗规律研究[J].化工管理,2016(35):129.

论文作者:朱艳华1,吴宝贤2,张玉萍3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/30

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