朱海洋
(勝利油田分公司孤東采油廠集輸大隊(duì),山東 東營 257237)
孤東采油廠集輸大隊(duì)四號(hào)聯(lián)合站位于孤東油田的南部,于1995年11月15日建成投產(chǎn),占地面積69366平方米,具有油氣分離、加熱、污水處理等功能。主要擔(dān)負(fù)著肩負(fù)著孤東采油廠管理四區(qū)、五區(qū)、七區(qū)、KD6以及石油開發(fā)中心的油氣集輸及污水處理任務(wù)。
四號(hào)聯(lián)合站工藝流程相對(duì)較為簡單,井排來液進(jìn)入分水器進(jìn)行油、水、氣分離,分離出來的原料油進(jìn)入加熱爐進(jìn)行升溫,然后進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行油氣分離,再進(jìn)入一次沉降罐進(jìn)行沉降脫水進(jìn)入外輸罐。
影響外輸原油含水的因素較多,可以分為內(nèi)部原因和外部原因。內(nèi)部原因包括沉降溫度、藥劑影響、溢油含水、污油回收等,外部原因包括井排來液量、來液性質(zhì)等。
當(dāng)井排來液物性發(fā)生變化時(shí),外輸油含水出現(xiàn)較大波動(dòng)。
酸化是油井增產(chǎn)、水井增注的重要措施,為了穩(wěn)定產(chǎn)量,每年都對(duì)多口油井采取酸化措施,但是酸化后的返排液體中加入了助排劑、鐵離子穩(wěn)定劑、黏土穩(wěn)定劑等添加劑,而這些添加劑的成分大多為表面活性劑類和聚合物類,這些物質(zhì)都會(huì)對(duì)油水界面膜和原油乳狀液性質(zhì)產(chǎn)生影響,影響原油乳狀液的破乳效果。
化學(xué)破乳簡單的說,就是向含水原油中添加化學(xué)破乳劑,經(jīng)攪拌混合使其到達(dá)原油乳狀液的油水界面上,降低表面張力,破壞乳化狀態(tài)。破乳后的水珠相互聚結(jié)并沉降分離,使水滴的聚結(jié)與沉降。東四聯(lián)目前破乳劑投加在分水器油出口匯管,存在的問題主要是前段投加破乳劑,雖然對(duì)原料油控制有一定作用,但因分水器油出口和一次罐內(nèi)溫度較低,藥劑無法充分發(fā)揮作用,造成一定程度上的浪費(fèi)。
加熱對(duì)原油破乳脫水有重要的促進(jìn)作用,隨著溫度的升高,原油的粘度降低,依據(jù)斯托克斯定律,原油粘度μ0減小,水滴下降的阻力減小,沉降速度ω增大,水滴易于在油相中下沉;在粘度降低的同時(shí),油水界面上附著的各類乳化劑溶解度增大,界面膜的強(qiáng)度消弱,分散相的碰撞結(jié)合幾率增加,有利于脫水;原油體積膨脹系數(shù)較大,使水和油的密度差增大,也利于水滴在油相中下沉。
為了提高分水器的油水分離效果,解決常規(guī)三相分離器聚結(jié)時(shí)間短、不充分、效率低等不足,將4臺(tái)常規(guī)三相分離器相繼在2015年、2018年各更換為2臺(tái)高頻聚結(jié)分水器。
改造前東四聯(lián)使用2臺(tái)常規(guī)三相分離器,三相分離器油出口平均含水60-70%, 而應(yīng)用高頻聚結(jié)油水分離技術(shù)裝置后,油出口平均含水40-45%。
3#高頻分水器在2月份投用后,分水器油出口含水由64.6%降到43.8%;4#高頻分水器在7月份投用后,分水器油出口含水由67%降到44%;投用3#、4#高頻分水器后,分水器油出口平均含水44%,油出口含水明顯降低。
根據(jù)實(shí)際運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),改造前,站內(nèi)運(yùn)行2臺(tái)三相分離器,分離器出口原油含水60-70% ,進(jìn)站內(nèi)加熱系統(tǒng)的液量為5500 m3/d。高頻聚結(jié)油水分離技術(shù)裝置改造完成投運(yùn)后,油出口含水降低,進(jìn)加熱系統(tǒng)油量降至2900m3/d,加熱液量減少2600 m3/d。
水煤漿鍋爐于2018年3月4日按照環(huán)保要求停運(yùn),不再給高頻分水器和加熱爐提供熱量,站內(nèi)運(yùn)行5臺(tái)二合一燃?xì)饧訜釥t,2018年3—12月與去年同期相比:自用氣、自用油、水煤漿供熱量折合燃油(原油)4423.4噸下降到2781.6噸,節(jié)約燃油1641.8噸,折合年節(jié)約自用氣205萬m3。日均節(jié)約燃?xì)?000m3。
改造后,處理時(shí)間大幅縮短,可改變站內(nèi)原有原油處理模式。聯(lián)合站來液滿足高頻聚結(jié)裝置處理設(shè)計(jì)要求時(shí),裝置原油出口平均含水可控制在15%左右,在東四聯(lián)目前來液量和溫度條件下,裝置原油出口平均含水可控制在40-45%左右,外輸原油平均含水16%,低于完全使用高頻聚結(jié)裝置前站內(nèi)外輸原油平均含水21.42%的處理指標(biāo)。
在投用高頻分水器后,東四聯(lián)大罐溢油含水、外輸含水都呈下降趨勢,1#油罐溢油含水從30%降至28%,外輸含水從18%降至14%,同時(shí)各項(xiàng)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。
平穩(wěn)的操作和嚴(yán)格的管理是影響原油脫水效果的重要因素,生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),把原油破乳劑質(zhì)量、硬件條件、集輸工藝水平諸多影響因素綜合起來,并將各個(gè)影響因素協(xié)調(diào)地控制在最佳狀態(tài),確保集輸系統(tǒng)的平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
原油處理前段目前主要依靠一次油罐通過溢油至二次油罐,從而達(dá)到一級(jí)沉降效果,但有時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行不平穩(wěn),導(dǎo)致溢油中含水很高,在后期生產(chǎn)運(yùn)行中,要加強(qiáng)合理控制凈化罐放水,及時(shí)回收污水罐內(nèi)原油,減少站內(nèi)循環(huán)油量。加強(qiáng)管理,確?;?yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)反饋,及早采取應(yīng)對(duì)措施。
在其他條件不變的情況下,通過篩選化學(xué)破乳劑,可以達(dá)到降低原油含水率的目的。合適的化學(xué)破乳劑可以降低三相分離器、沉降罐的含水率,進(jìn)而降低站內(nèi)水套爐的熱負(fù)荷和原油處理系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷。
結(jié)語:隨著聯(lián)合站所處理的油田采出液物性復(fù)雜,可控性差,設(shè)備老化等,同時(shí)在壓縮成本的情況下,如何利用現(xiàn)有工藝技術(shù),完成原油外輸含水指標(biāo)將成為關(guān)鍵。通過精準(zhǔn)的控制工藝參數(shù),精細(xì)設(shè)備設(shè)施現(xiàn)場管理,優(yōu)化用能,借用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施、工藝流程,聯(lián)合站的生產(chǎn)與技術(shù)水平會(huì)得到更好的發(fā)展。