曾鳳凰 彭沖 胥瀚文 (長慶油田超低滲第一項目部 慶陽745100)
伴隨油田開發(fā)與開采,原油采出液往往伴隨水的采出,油田常用的脫水方法包括三相分離器脫水、電脫水、以及沉降罐脫水處理等。其中沉降罐脫水應用廣泛,管理相對簡單,能耗小,且脫水效果良好。
油水混合物由進口管線經(jīng)配液管中心匯管和輻射狀配液管流入沉降罐底部的水層內(nèi)。當油水混合物向上通過水層時,由于水的表面張力較大,使原油中的游離水、破乳后粒徑較大的水滴、鹽類和親水固體雜質(zhì)等并入水層,這一過程稱為水洗。依靠油水密度的差異,當原油上升到沉降罐上部液面時,其含水率大為減少。經(jīng)沉降分離后的原油由頂部集油槽和原油排出管(即溢流管線)流出沉降罐。原油中排出的污水經(jīng)虹吸管,由排水管排出。
沉降罐的非正常工況是指沉降罐的運行參數(shù)超出其工藝規(guī)定的范圍,突出表現(xiàn)在溢流口含水持續(xù)超標(>0.5%),乳化層持續(xù)上漲,采出水含油率、機械雜質(zhì)含量上漲等現(xiàn)象。西一聯(lián)合站沉降罐在生產(chǎn)運行中乳化層逐年增厚,形成了穩(wěn)定的乳化油阻滯層,影響脫水效果。
沉降罐產(chǎn)生非正常工況的原因比較復雜,需要從影響沉降罐運行的主要因素和控制參數(shù)進行綜合分析。
2.2.1 判斷原油物性是否改變
西一聯(lián)合站集輸半徑內(nèi)開發(fā)區(qū)塊在2012年進行了大面積開發(fā),西一聯(lián)沉降罐在8月份沉降罐日均進液量較2011年同期上漲40%,沉降罐乳化層和溢流口含水持續(xù)上升,采取多種措施后均無效果,分析造成問題的主要原因是由于油田大面積開發(fā),原油物性發(fā)生了大的變化,破乳劑廠家2012年8月中旬研究、更換西一聯(lián)了破乳劑,沉降罐運行情況在短期內(nèi)恢復(見表1)。
當沉降罐運行工況變差時,對于新井大面積投產(chǎn)、油田措施頻繁的情況,應當重點判斷原油物性對沉降罐運行工況的影響,及時取樣化驗原油物性,判斷破乳劑的配伍性,配伍性較差的及時更換。
2.2.2 判斷加藥量(加藥濃度)是否足夠
破乳劑投加濃度是影響沉降罐運行的重要因素,當沉降罐工況變差時,應考慮加藥濃度的影響,并適當加大加藥量,并觀察隨后的沉降罐運行情況,特別是對于采用端點加藥的沉降罐來說,技術部門應當定期、不定期的對轉(zhuǎn)油站、增壓站的加藥情況進行檢查調(diào)研,對其加藥濃度進行核實,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。
2.2.3 判斷沉降罐運行的主要控制參數(shù)是否在工藝允許的范圍內(nèi)
沉降罐的水層高度、進液量、溫度是影響沉降罐運行的最直觀參數(shù),通過聯(lián)合站的運行報表等資料可以方便判斷這些參數(shù)是夠在工藝要求的范圍內(nèi)運行。
表1 投加新型破乳劑后西一聯(lián)沉降罐運行參數(shù)表
表2 西一聯(lián)合站1#罐乳化液處理前后運行工況對比表
進液量是油田生產(chǎn)能力的體現(xiàn),在不影響全油田生產(chǎn)的情況下,盡量保持進液的平穩(wěn)性。水層高度受到聯(lián)合站注水能力和進液量的雙重影響,通過適當?shù)纳a(chǎn)調(diào)節(jié)讓其維持在一個合理的范圍內(nèi)。溫度可以通過聯(lián)合站加熱系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),當沉降罐工況變差時,可以適當提高運行溫度,有利于沉降罐工況的恢復。
2.2.4 極端情況下的原因分析及處理措施
當分析以上三個方面的原因并采取相應措施后,沉降罐的運行工況仍無法恢復時,說明沉降罐原油乳化液的性質(zhì)已經(jīng)非常穩(wěn)定,該乳化液絕大部分已經(jīng)老化,分不出游離水,已經(jīng)不能通過重力沉降方法讓其破乳。
當這種情況出現(xiàn)時,應當通過乳化油抽吸匯管將老化的乳化油抽出,集中到一起處理,可以考慮加入高效的表面活性劑。西一聯(lián)合站2012年11月20日對全站3500m3老化乳化油投加了CQ-CL01乳化油處理劑18噸、YT-100破乳劑1噸。經(jīng)過7天的靜置沉降,10.68m的乳化層分離出3.08m的凈化油層、5.1m的明水層、及2.5m的乳化油殘液,處理效果較好處理后的乳化油殘液含油大量的機械雜質(zhì)、膠質(zhì)等,用離心法分離后分四層,這些殘液具有強烈的乳化性,必須清理出集輸系統(tǒng)。
沒有條件處理的可以直接將老化的乳化液清理出集輸系統(tǒng),沉降罐運行工況將明顯好轉(zhuǎn)(見表2)。
綜上述,當沉降罐出現(xiàn)非正常工況時,應綜合分析影響沉降罐運行的主要因素和控制參數(shù),從整個集輸系統(tǒng)著手,綜合采取應對措施,盡快使沉降罐運行工況得以恢復,將損失降至最低。
[1]趙作滋,任建科等.原油脫水系統(tǒng)中溢流沉降灌內(nèi)中間乳化層的形成與分離處理[J].油田化學,1996,13(4):340-344.