油田開發(fā)后期地面工藝改造探討研究

林鑫

摘要：為應(yīng)對油田開發(fā)初期出現(xiàn)的含水原油，以及原油中含水量增加溫度變化問題，在油田開發(fā)后期采用地面工藝進(jìn)行改造，改造方法包括原油不加熱輸送、原油脫水等，通過上述方法既能減少后期對地面的改造投資，還能為提升能源利用樹立新的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：高含水期;不加熱集輸;降低能耗

前言：

在油田開發(fā)過程中，通常會向斷塊油田內(nèi)注水，但是在油田開采后期，原油內(nèi)的含水量會不斷增加。為解決油田開采過程中含水量上升的問題，在下文中對高含水期的油氣集輸與處理工藝進(jìn)行探討，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對地面設(shè)備減少改造的狀態(tài)下，通過集輸與處理工藝進(jìn)而提升原油的生產(chǎn)效率的目標(biāo)，同時(shí)還能減少投資降低能源的消耗。

1 改造設(shè)想依據(jù)

1.1 采用不加熱計(jì)量、集輸工藝

一旦油田開采進(jìn)入到高含水期，總液量會持續(xù)升高，但是在傳統(tǒng)的加熱計(jì)量以及加熱集輸工藝處理下，油田燃料的自耗大的問題一直存在，導(dǎo)致設(shè)備需要較高的成本維持運(yùn)行，致使油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷降低。所以，現(xiàn)階段若能保證油氣集輸過程中，不采用加熱計(jì)量以及加熱集輸工藝，可以降低油料以及管輸?shù)臒釗p耗，還能降低油田運(yùn)行成本。

1.1.1井口出液溫度隨產(chǎn)液量的增加而升高

在中原油田350口油井的開發(fā)初期，井口處的出液溫度保持在18℃-220℃范圍內(nèi)，但是原油內(nèi)的含水量持續(xù)上升時(shí)，如果到達(dá)90%，井口的出液溫度會超過300℃，占井?dāng)?shù)的73%。根據(jù)350口油井實(shí)際測量溫度與含水率的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，如果含水率低于60%，原油中含水率每增加10%，出液溫度通常會增加1.5℃。如果原油內(nèi)含水率超過60%，原油中含水率每增加10%，出液溫度通常會增加20℃。另外，如果油層的深度不斷增加，出液口的溫度會不斷升高。通常情況下，中原油田油層深度的范圍在2200m-3200m范圍內(nèi)。

1.1.2高含水原油粘度低

在油田開采中，企業(yè)對原有的含水率與粘度之間的關(guān)系做如下測定：如果原有呈現(xiàn)油包水行乳化液，純油的粘度會低于該液體的粘度。在原油中的含水率不斷增加的過程中，乳狀液體的粘度也會上升。直到含水率上升到一定程度后，油不會被水包裹住，這時(shí)會出現(xiàn)游離水的情況。而游離水的狀態(tài)持續(xù)增加時(shí)，會使原油出現(xiàn)水漂乳狀液或者水漂油狀態(tài)，這時(shí)液體在表面的粘度會迅速的下降。如果含水原油的粘度出現(xiàn)這樣的變化，可以采用不加熱計(jì)量以及集輸工藝。根據(jù)每個(gè)油田的實(shí)測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，如果原油的含水率保持在50%-70%范圍內(nèi)，粘度會處在穩(wěn)定的狀態(tài)內(nèi)，一旦超過這個(gè)范圍，粘度會因此快速的下降，這時(shí)原油的流動(dòng)性會發(fā)生改變，可以采用不加熱以及集輸工藝。

1.2實(shí)施原油密閉和常溫脫水

對原油進(jìn)行凈化處理時(shí)，如果處在高含水期，會產(chǎn)生進(jìn)站量大的問題，采用不加熱輸送進(jìn)站方式，混合物處在較低溫度的狀態(tài)內(nèi)。在對低溫高含水率原油進(jìn)行處理時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行預(yù)脫水處理，在含水原油沒有升溫前，將原油內(nèi)的含水率脫降到20%，這時(shí)的原油可以不使用原油電脫水器處理，即可符合原油凈質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如果高含水原油進(jìn)站，使用油氣水三相分離器進(jìn)行分離，分離出的游離水產(chǎn)生一定的分乳化水時(shí)，可以使用電脫水器完成深度脫水操作。完成脫水后的原油會在加熱后，進(jìn)入到穩(wěn)定塔內(nèi)保持在穩(wěn)定的狀態(tài)，最后進(jìn)行密閉的向外輸送。所以，為保證密閉輸送與常溫脫水獲得良好的效果，使用完善的脫水設(shè)備以及合適的低溫破乳劑，可以作為處理工藝應(yīng)用在上述操作中，但是還應(yīng)注意以下四點(diǎn)：

（1）將破乳劑使用在井口或者端點(diǎn)計(jì)量站，可以使含水原油的粘度下降，進(jìn)而降低井口處回壓的壓力。另外，在進(jìn)入到脫水裝置的乳化液，會增加游離水的含量，進(jìn)而完成快速脫水沉降的操作。

（2）在深層油田開采的油水混合物中，都會存在泥沙等物質(zhì)，對原油進(jìn)行脫水操作時(shí)，利用水洗的方法去除原油的泥沙。

（3）在對含油污水進(jìn)行處理后，原油中的含油率、機(jī)械雜質(zhì)等都會對回注后的屈油效果有明顯的影響，同時(shí)與原油的脫水質(zhì)量的好壞有直接的關(guān)系。所以，在使用破乳劑進(jìn)行原油脫水時(shí)，應(yīng)處理好原油中的污水，如果想獲得質(zhì)量的脫水原油，污水處理的難度會增加。

2 改造方向

在油田生產(chǎn)中原油出現(xiàn)含水的情況十分普遍，但是含水率升高會增加設(shè)備進(jìn)行輸送、計(jì)量等操作負(fù)荷，同時(shí)會出現(xiàn)原油計(jì)量誤差較為嚴(yán)重的問題，導(dǎo)致加熱燃料消耗增加，而且原油含水中會存在鹽類物質(zhì)，對輸送管道和設(shè)備會造成嚴(yán)重的腐蝕，因此需要對地面配套的設(shè)備進(jìn)行改造。下面對改造方向進(jìn)行分析。

2.1計(jì)量站改造

如果計(jì)量站的原油含水率較高，由于進(jìn)站液量大會造成原油的計(jì)量失去精準(zhǔn)度，同時(shí)在站內(nèi)摩阻不斷的增加的情況下，井口處的回壓也會上升。改造方向應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

（1）一般將三相分離計(jì)量裝置對油氣水三相混合物進(jìn)行分離，通常是初步進(jìn)行分離，然后對油氣水三相進(jìn)行分別的計(jì)量，從而減少出現(xiàn)的含水率計(jì)量誤差，而且計(jì)量誤差會控制在5%以內(nèi)。

（2）使用兩相分離器測定原油含水密度，然后使用數(shù)字作為油井產(chǎn)液中的含油率，最終會得出純油量的數(shù)值。利用這種計(jì)量方法，如果密度儀的精度為0.001g/cm3時(shí)，可以將原油的計(jì)量精度控制在5%以內(nèi)，而且保證原油的含水率會低于80%。

2.2聯(lián)合站的改造措施

在對聯(lián)合站進(jìn)行改造時(shí)，主要的改造方向?yàn)楦吆驮诿荛]流程中預(yù)脫水以及不停產(chǎn)清砂。目前，使用的工藝流程為無罐壓力密閉生產(chǎn)工藝，具體操作如下：（1）使用活性炭洗滌技術(shù)，可以將脫水設(shè)備中產(chǎn)生的水墊層深度控制在合理的范圍內(nèi)，同時(shí)減少對游離水在油中的沉降操作以及分離時(shí)間。（2）使用平衡分配的方法，均勻分配各分離器中的汽液混合物。

總結(jié)：

在本文中對工藝以及設(shè)備的改造設(shè)想都處在研究階段，在實(shí)際原油生產(chǎn)中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，保證高含水期的油氣集輸系統(tǒng)可以保持在安全、穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行原油生產(chǎn)。

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