油田集输系统节能技术浅析

 　　目前，我国东部陆上油田大部分已进入开发后期，综合含水都已达到80%以上，部分油田已超过90%。随着含水率的上升，采出液总液量也不断增加，能耗随之迅速增长，因而，地面系统需要大量改造或改进，主要表露出的问题有：


　　①油气集输和处理系统负荷增大,现有的工艺流程复杂,系统能力不能满足开发后期的生产要求。各油田现有设备主要是针对开发中期的特点而设计配套的，进入开发后期后，采出液的乳化特性、介质特性都有较大变化，原油集输方式、设备结构不能适应这一变化的需要。


　　②污水处理系统主要是处理量的增加和水质标准的提高，现有流程和设备落后，按常规的处理方式已不能满足生产要求。


　　③进入开发后期，为了进一步提高采收率，各油田都在进行三次采油矿场试验，有的已进入工业性推广应用阶段，如大庆、大港、河南等油田。由于驱注液对原油乳化液特性有较大的影响，为地面处理工艺带来了新的课题。


　　④注水系统由于注入量的增加，电力负荷急剧增长，注水井洗井次数增多，造成洗井能耗和污水处理系统的负担增大。


　　⑤油田开发后期防腐问题日益突出。由于东部油田开发建设较早，地面工艺管线设备运行时间长，防腐措施破坏严重，经常性的管线穿孔、设备腐蚀已严重影响了油田的正常生产运行。


　　根据以上分析，为适应油田开发后期集输系统改造及节能降耗技术的需要，应主要开展以下课题的研究：①原油脱水节能工艺研究；②污水系统节能工艺研究；③注水处理节能工艺研究；④三次采油节能技术研究；⑤油田地面综合防腐技术研究。


　　针对油田开发后期的生产特点，通过地面工艺的系统配套攻关，研制能耗低、效益高、投资省的工艺设备和合适的节能降耗工艺技术，使开发后期原油集输处理、污水处理，三次采油工艺、注水工艺及油田防腐工艺技术达到一个新水平。从而达到实现油田地面工艺在开发后期的技术改造投资省、效益高的目的。


　　二、国内外现状及认识


　　目前，国内外针对油田开发后期的需要，在地面工艺各个系统都进行了许多有益的探索和研究，提出了一定的研究方向和理论，开发了一些新设备、新材料和新工艺等。


　　1、原油处理工艺方面


　　国外一些国家原油脱水只在矿场条件下进行，原油脱水所采用的工艺通常根据系统的特点、原油物性、含水率、伴生水的矿化度、油田的生产方式和开采条件及气候条件等因素决定。同时各国对净化油质量指标的要求也不尽一致。如美国洛杉矶附近的西格奈尔希油田是一高含水期开发油田，由壳牌公司开发，年产油量在50×104t，综合含水88%，其产品收集和处理工艺是：各井来油经过汇管，加入破乳剂之后，经两级分离（第一级为预脱气，第二级为三相分离）后，进入大罐沉降（配套大罐抽气），即用大罐代替电脱水器。其工艺特点是，系统处理在一个场地配套进行（油气分离、原油脱水、污水净化及回注等）。利用罐作为末级分离器，同时具备沉降罐和成品油储罐的功能。在自然温度（21℃）下脱水，没有加热设备和换热器，油田生产过程完全密闭。


　　而且，国外各石油公司在脱水工艺方面，一是注重研制并应用高效脱水破乳剂，认为依靠破乳剂来降低热耗是比较经济的。如德国的BACΦ公司研制的分离剂28，在某工程中应用，在15℃条件下，经一级处理后，可把原油含水从30%降至1~2%；二是注重分离器等设备的功能的提高和结构优化。为提高分离效率而大量研制开发强化分离填料，目前常用的有脉动消除器、蝶形转向器、旋风进料口、迪克松雾沫捕集结构、各种形式的聚结填料等等。


　　我国国内的情况是，“七五”期间，结合中高含水期技术改造需要，开展了低耗节能油气集输配套技术研究，在原油处理方面，创造了河南江河油田高凝原油不加热一段脱水获合格净化油的新技术。工艺配套了阀组加药、管道破乳和高效沉降分离技术，研制出的HNS型高效三相分离器，采用了预脱气技术、水洗破乳技术等多项新工艺，在来液温度50～55℃，停留时间10min条件下，出口原油平均含水≤0.5%，达到了净化油标准。


　　在化学破乳剂研究方面，国内存在着应用现场与研制脱节的现象，针对性的产品研制工作仅少数油田开展得较好，其它油田普遍是采用筛选应用。


　　因此，可以这么认为，我国油田在高含水开发期脱水工艺的研究上已取得较高水平的成果，今后应继续完善一段脱水工艺，进一步提高分离器对全国各油田处理的适应能力，要加大常温脱水破乳剂研制、新型聚结填料开发的力度，以适应开发后期技术改造的需要。