接轉(zhuǎn)站對酸化返排液預(yù)處理研究

魏贊 康凱 楊培倫 袁建忠 程軍克

摘要：基于模擬酸化工藝中殘酸返排液對乳狀液破乳的分析實(shí)驗(yàn)，對殘酸返排液進(jìn)行接轉(zhuǎn)站工藝“預(yù)處理”工藝升級，利用時(shí)空原理和管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)酸液分離，降低脫水系統(tǒng)沖擊影響。

關(guān)鍵詞：壓裂;殘酸返排液;預(yù)處理;管理機(jī)制

一、壓裂液對生產(chǎn)影響

油田滾動(dòng)擴(kuò)邊實(shí)施，壓裂新井投產(chǎn)、老井壓裂修復(fù)井?dāng)?shù)急劇增加。采出液含有含有壓裂液的采出液含有胍膠等各種添加劑，使得采出液成分復(fù)雜、黏度大、采出液乳化嚴(yán)重、機(jī)械雜質(zhì)含量高[1]，脫水系統(tǒng)造成重大擾亂沖擊，主要表現(xiàn)為電脫水設(shè)備脫水電流升高、電脫水器容易倒電場、油區(qū)沉降罐高液位、脫水系統(tǒng)癱瘓、污水含油高、注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，影響了脫水系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

二、解決壓裂殘液的措施

針對高含壓裂液采出液攜污量大、乳化程度高的特性，對壓裂井采出液進(jìn)行預(yù)期-中期-后期應(yīng)急處理，主要利用工程技術(shù)、化學(xué)方式和機(jī)制管理等方面解決高含壓裂液采出液對常規(guī)脫水系統(tǒng)的沖擊，提高常規(guī)脫水系統(tǒng)處理高含壓裂液采出液的平穩(wěn)性。

1.利舊優(yōu)化“雙模式”預(yù)處理工藝

本著如何將含壓裂液的來液與正常不含壓裂液的來液分開的構(gòu)想，梳理王一接轉(zhuǎn)站工藝流程，利用儲(chǔ)罐間交互的管線，找到可行的“雙模式”運(yùn)行（圖1）。實(shí)施分步如下

（1）先將1#2#臨時(shí)儲(chǔ)油罐內(nèi)油水輸空。

（2）當(dāng)卸油點(diǎn)輸送酸化壓裂液前先打開1#臨時(shí)儲(chǔ)油罐的上流控制閥⑥和下流控制閥⑦（或者2#臨時(shí)儲(chǔ)油罐的上流控制閥⑧和下流控制閥⑦），同時(shí)關(guān)閉4#運(yùn)行罐的上流控制閥①和下流控制閥②。讓所有的來液（分離緩沖罐的各井來液與卸油點(diǎn)的酸化壓裂液）一同進(jìn)入到1#（或2#）臨時(shí)儲(chǔ)油罐進(jìn)行靜止沉降。

（3）當(dāng)卸油點(diǎn)的酸化壓裂液輸送完后再用不含酸液的油水混合液替一下管線后，切換回4#運(yùn)行罐正常生產(chǎn)流程即可。

2.優(yōu)化升級“雙線獨(dú)立”預(yù)處理工藝

考慮罐體容積、時(shí)間差和液體混合等因素，經(jīng)過多方研討與現(xiàn)場勘查，升級優(yōu)化改造，利舊罐區(qū)中央位置的廢棄管線（原給水區(qū)提供污水的放水流程），在1#臨時(shí)儲(chǔ)油罐的閥門⑥與閥門⑦之間新增DN100閘板閥與廢棄的管線進(jìn)行了連接;又在2#臨時(shí)儲(chǔ)油罐的閥門⑧與閥門⑨之間新裝DN100閘板閥與廢棄的管線進(jìn)行了連接;最后在卸油泵的出口閥門⑤與卸油泵生產(chǎn)閥④之間安裝DN100閘板閥與廢棄的管線進(jìn)行了連接。

經(jīng)過此次的優(yōu)化改進(jìn)后，卸油點(diǎn)的酸化壓裂液能夠單獨(dú)輸送到1#或者2#臨時(shí)儲(chǔ)油罐里，與分離緩沖罐的各井來液分隔開（分離緩沖罐的各井來液只進(jìn)4#運(yùn)行罐），解決了第一套方案的3大不足。1#2#臨時(shí)儲(chǔ)油罐中大量酸化壓裂液經(jīng)過長期的分離、沉降后，經(jīng)取樣化驗(yàn)含水達(dá)標(biāo)后再輸送到王四聯(lián)合站。如圖2中紅色流程，實(shí)現(xiàn)卸油點(diǎn)酸液單獨(dú)輸?shù)?#或2#臨時(shí)儲(chǔ)罐，與分離緩沖罐各井正常來液分開。針對高含壓裂液采出液中，機(jī)械雜質(zhì)等懸浮固體含量高，這部分物

質(zhì)容易與原油形成難于破乳的中間層，隨著時(shí)間的累計(jì)，在電脫水內(nèi)部聚結(jié)，中間層逐漸增厚，高含水的中間層對脫水電場造成沖擊，影響脫水設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。對影響脫水設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的中間層進(jìn)行單獨(dú)處理，以提高脫水系統(tǒng)的運(yùn)行平穩(wěn)性。

3.建立現(xiàn)有采出液處理系統(tǒng)處理高含壓裂液運(yùn)行機(jī)制

根據(jù)大規(guī)模壓裂的作業(yè)方式，壓裂液對脫水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)的影響方式、影響程度及提高脫水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的措施，建立現(xiàn)有脫水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)處理高含壓裂液的運(yùn)行機(jī)制[2]。

（1）針對接轉(zhuǎn)站預(yù)處理工藝為酸化壓裂井量身配套管理機(jī)制，

根據(jù)酸化壓裂液濃度PH值對油水分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，PH測試值≤6或者≥8時(shí)，采用王一預(yù)處理工藝處理，具體管理模式為：

①酸化壓裂措施后油井加入破膠氧化劑啟抽，采出液攜帶含高濃度強(qiáng)酸暫進(jìn)井場除油池;

②油罐車抽吸拉運(yùn)至卸油點(diǎn);

③卸油點(diǎn)切換成優(yōu)化后的獨(dú)立進(jìn)罐工藝流程，使卸油點(diǎn)來液獨(dú)立進(jìn)1#或2#沉降罐（不與其他支路來液混合）;

④酸液罐車卸油后，緊接安排高含水卸油車卸入沖洗卸油池并掃線替液;

⑤1#或2#沉降罐邊進(jìn)液邊沉降邊放水，當(dāng)油柱較高時(shí)，停止進(jìn)液靜止沉降;

⑥1#或2#沉降罐定期三級取樣并防水，當(dāng)罐高出口沉降合格達(dá)到好油外輸標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)切換外輸流程輸至原油交接點(diǎn)。

④該酸化壓裂井待測試采出液PH值為中性6- 8范圍時(shí)，不再進(jìn)王一預(yù)處理改為集油進(jìn)入正常集輸大系統(tǒng)，按照“中應(yīng)對”不同情況提高脫水率，保障處理系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

（2）針對游離水脫除設(shè)備淤積物增多，有效空間減少，游離水脫除

設(shè)備運(yùn)行效率下降的問題，通過現(xiàn)場試驗(yàn)，確定合理的清淤周期，及時(shí)清淤，提高脫水設(shè)備的運(yùn)行效率。

（3）壓裂井錯(cuò)峰進(jìn)站，降低壓裂液快速累積對采出液處理系統(tǒng)的沖擊，合理安排壓裂措施施工時(shí)間段，優(yōu)選環(huán)境溫度較暖階段，利用高氣溫環(huán)境便利拉油預(yù)處理工序，同時(shí)提高脫水溫度。

針對油井大規(guī)模壓裂造成的電脫水設(shè)備運(yùn)行不平穩(wěn)問題，應(yīng)用適應(yīng)于高含壓裂液脫水的電脫水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和脫水供電裝置，以提高脫水電場的運(yùn)行平穩(wěn)性。

三、結(jié)論

通過壓裂井采出液進(jìn)行預(yù)期應(yīng)急處理與管理模式的結(jié)合，顯著提高常規(guī)脫水系統(tǒng)處理高含壓裂液采出液的平穩(wěn)性。目前在高濃度酸液中接轉(zhuǎn)站預(yù)處理凈化沉降合格純油折合經(jīng)濟(jì)效益共70.386萬元。同時(shí)完善利舊工藝流程，合理利用資源，具有各油田推廣價(jià)值;降低脫水崗員工勞動(dòng)強(qiáng)度;控本增效，節(jié)約各類費(fèi)用，無害環(huán)保排放。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬躍，黃曉東等.渤海油田油井酸化返排液對原油脫水的影響[J].油氣田地面工程，2015，11：61-62.

[2] 李學(xué)軍，李玉春等.油井大規(guī)模壓裂對脫水系統(tǒng)的影響及對策[J].行業(yè)論壇，2014，33（12）.