孤東油田油水綜合處理試驗(yàn)

中國石化勝利油田分公司新春采油廠

孤東油田油水綜合處理試驗(yàn)

王勇中國石化勝利油田分公司新春采油廠

隨著孤東采油廠實(shí)施二元驅(qū)開發(fā)以及聚驅(qū)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，采出液成分較常規(guī)聚驅(qū)更加復(fù)雜，油水乳化特別嚴(yán)重。加工制造了一套150m3/d油水綜合處理設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)壓力分水、來液加熱、加藥、電脫水、重力沉降、氣浮除油、過濾除油等功能。試驗(yàn)結(jié)果表明，綜合處理劑＋油水處理工藝是比較理想的化學(xué)驅(qū)采出液處理模式；壓力分水+兩級重力沉降+電脫水流程處理效果優(yōu)于壓力分水+三級重力沉降；處理液量350m3/d，三相分出口原油含水率平均為64.1%，工頻電脫水器能夠正常運(yùn)行，電脫后原油含水率平均為0.81%。

采出液；脫水；綜合處理；試驗(yàn)

近年來，隨著孤東采油廠實(shí)施二元驅(qū)開發(fā)以及聚驅(qū)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，采出液成分較常規(guī)聚驅(qū)更加復(fù)雜，油水乳化更加嚴(yán)重。為滿足生產(chǎn)需要，亟需增強(qiáng)地面系統(tǒng)的技術(shù)一體化程度，實(shí)現(xiàn)孤東油田化學(xué)驅(qū)采出液的油水一體化處理，達(dá)到油、水、注統(tǒng)籌兼顧的目標(biāo)，為孤東油田提高采收率奠定基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)內(nèi)容

加工制造了一套150m3/d油水綜合處理設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)壓力分水、來液加熱、加藥、電脫水、重力沉降、氣浮除油、過濾除油等功能。

1.1 油氣集輸系統(tǒng)

針對井排來液，調(diào)試設(shè)備原油脫水橇裝模塊中的運(yùn)行參數(shù)，使系統(tǒng)能夠在最優(yōu)條件下運(yùn)行壓力分水+重力沉降脫水流程、壓力分水+電脫水流程、壓力分水+重力沉降+電脫水流程。并與化學(xué)工藝相結(jié)合，驗(yàn)證綜合處理劑+工藝源頭處理東二聯(lián)化學(xué)驅(qū)采出液的處理效果。

1.2 污水處理系統(tǒng)

采用高梯度聚結(jié)氣浮＋重力（混凝）沉降工藝進(jìn)行東二聯(lián)油系統(tǒng)橇塊來水現(xiàn)場試驗(yàn)。結(jié)合綜合處理劑，驗(yàn)證油水綜合處理設(shè)備高梯度聚結(jié)氣浮罐污水除油及聚合物保留試驗(yàn)效果。

在油系統(tǒng)橇塊來水含油量小于1500mg/L條件下，在運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化后穩(wěn)定試驗(yàn)階段，經(jīng)污水橇塊處理后出水含油量≤30mg/L，SS含量≤10mg/L。

2 試驗(yàn)情況

2.1原油脫水工藝

分別進(jìn)行了壓力分水＋二級重力沉降＋電脫水和壓力分水＋三級重力沉降脫水流程試驗(yàn)。優(yōu)化加藥濃度試驗(yàn)3個階段，加藥量從35mg/L降至25mg/L，原油含水升高。在工藝流程試驗(yàn)期間，為了排除加藥量影響，設(shè)定加藥濃度為27～29mg/L，進(jìn)行壓力分水＋二級重力沉降＋電脫水工藝流程試驗(yàn)時，外輸油含水率為0.60%；進(jìn)行壓力分水＋三級重力沉降脫水工藝流程試驗(yàn)時，外輸油含水率為2.9%。

2.1.1 原油脫水技術(shù)應(yīng)用

（1）綜合處理劑。針對不同類型化學(xué)驅(qū)采出液，研發(fā)綜合處理劑，同步處理其復(fù)雜乳狀液。該處理劑可降低油中含水量，油水界面整齊，不產(chǎn)生老化油，實(shí)現(xiàn)污泥減量化，保留水中聚合物。

（2）三相分離器。優(yōu)選內(nèi)部聚結(jié)材料，針對化學(xué)驅(qū)采出液特性，采用優(yōu)化的油水分離構(gòu)件組合形式。

（3）電脫水器。采用交—直流雙電場供電方式，可控硅調(diào)壓控制供電。

2.1.2 壓力分水＋二級重力沉降＋電脫水流程

流程投運(yùn)后，三相分離器原油出口含水率平均為20.5%，一次沉降罐出口原油含水率平均為12.4%，二次沉降罐出口原油含水率平均為8.1%。

工頻電脫水器維持正常運(yùn)行，電脫溫度65℃，電脫水器出口原油含水率平均為0.77%，外輸油含水率平均為0.60%。

2.1.3 壓力分水＋三級重力沉降脫水流程

三相分離器原油出口含水率平均為19.1%，一次沉降罐出口原油含水率平均為11.6%，二次沉降罐出口原油含水率平均為7.6%，外輸油含水率平均為2.9%。

2.2 污水處理工藝

污水處理橇塊接收原油處理橇塊處理后的污水，分別進(jìn)行了聚結(jié)除油＋高梯度聚結(jié)氣浮和高梯度聚結(jié)氣?。劢Y(jié)除油工藝流程試驗(yàn)，具體流程見圖1。

2.2.1 污水處理技術(shù)應(yīng)用

（1）高梯度聚結(jié)氣浮罐。根據(jù)氣浮除油、碰撞聚并機(jī)理，優(yōu)化液體流場流態(tài)，加工制造了高梯度聚結(jié)氣浮罐。

圖1 污水處理流程

（2）過濾器采用石英砂濾料。

2.2.2 聚結(jié)除油＋高梯度聚結(jié)氣浮流程試驗(yàn)

三相分離器出水總含油量平均為507.8mg/L，除油罐出水總含油量平均為192.2mg/L，高梯度聚結(jié)氣浮出水總含油量平均為29.9mg/L。三相分離器出水乳化含油量平均為69.8mg/L，除油罐出水乳化含油量平均為44.1mg/L，高梯度聚結(jié)氣浮出水乳化含油量平均為15.6mg/L。

2.2.3 高梯度聚結(jié)氣浮＋聚結(jié)除油流程

三相分離器出水總含油量平均為501.6mg/L，高梯度聚結(jié)氣浮出水總含油量平均為49.9mg/L，除油罐出水總含油量平均為27.8mg/L。三相分離器出水乳化含油量平均為79.5mg/L，高梯度聚結(jié)氣浮出水乳化含油量平均為20.4mg/L，除油罐出水乳化含油量平均為15.5mg/L。

2.2.4 過濾器運(yùn)行效果

高梯度聚結(jié)氣浮＋聚結(jié)除油流程投運(yùn)過濾器每天反沖洗一次，出水總含油量平均為9.3mg/L，乳化油量平均為6.9mg/L。過濾器能夠正常運(yùn)行。過濾器除油情況及過濾器除懸浮物情況見圖2和圖3。過濾器投運(yùn)前，聚結(jié)除油罐出水懸浮物含量平均為40.4mg/L，過濾器投運(yùn)后，出水懸浮物含量平均為18.0mg/L。

圖2 過濾器除油情況

圖3 過濾器除懸浮物情況

2.2.5 聚合物保留率

橇裝裝置來液聚合物含量平均為254.1mg/L，出水聚合物含量平均為242mg/L，聚合物保留率95.2%。

3 結(jié)論

通過技術(shù)對比分析，綜合處理劑＋油水處理工藝是比較理想的化學(xué)驅(qū)采出液處理模式。

（1）壓力分水+兩級重力沉降+電脫水流程處理效果優(yōu)于壓力分水+三級重力沉降。處理液量350m3/d，三相分出口原油含水率平均為64.1%，工頻電脫水器能夠正常運(yùn)行，電脫后原油含水率平均為0.81%。

（2）高梯度聚結(jié)氣浮+聚結(jié)除油+過濾流程處理效果優(yōu)于聚結(jié)除油+高梯度聚結(jié)氣浮+過濾流程，過濾器能夠正常運(yùn)行。外輸水含油量平均為9.3mg/L，懸浮物含量平均18.0mg/L。

（3）使用綜合處理劑能夠有效保留聚合物，保留率在95%以上，可從源頭上避免老化油和含聚油泥的產(chǎn)生。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.014