轉(zhuǎn)油站低含水原油外輸工藝設(shè)計(jì)探討

時(shí)間:2022-07-09 03:14:59

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轉(zhuǎn)油站低含水原油外輸工藝設(shè)計(jì)探討

摘要:油田開(kāi)發(fā)必須把效益理念貫穿到其生產(chǎn)的全過(guò)程中,有效確保油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目在生產(chǎn)形勢(shì)穩(wěn)定良好的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)效益最大化。因此,需對(duì)降本增效流程進(jìn)行研究,優(yōu)化轉(zhuǎn)油站含水原油外輸工藝,進(jìn)一步獲得節(jié)約能耗和降低投資效果。

關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)油站;低含水原油;外輸工藝

1轉(zhuǎn)油站原油集中運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備與流程問(wèn)題

大慶油田處于外圍的油田區(qū)域,距離老區(qū)較遠(yuǎn),油品產(chǎn)量低、性質(zhì)差。新建油田區(qū)域和原來(lái)的油田區(qū)塊相距較遠(yuǎn),所以目前大部分轉(zhuǎn)油站都需要通過(guò)密閉流程進(jìn)行運(yùn)輸。油田轉(zhuǎn)油站是實(shí)現(xiàn)油汽水分離的場(chǎng)所,站內(nèi)的設(shè)備和設(shè)施非常重要,基本采用環(huán)狀摻水流程,在液體進(jìn)入轉(zhuǎn)油站后,再通過(guò)放水實(shí)現(xiàn)回?fù)剑ㄟ^(guò)大罐沉降放水流程,將分離出的油的含水量達(dá)到外輸指標(biāo)。同時(shí),由于外圍油田具有油氣較低的特點(diǎn),所以大罐沉降放水流程是推廣最為廣泛的一種方式。通過(guò)這種合理的流程,能夠有效降低原油的含水量,直至達(dá)標(biāo)。然而,這種操作由于存在難以實(shí)現(xiàn)封閉的弊端,必然會(huì)帶來(lái)油氣的損耗。據(jù)有關(guān)人士調(diào)查,通過(guò)大罐沉降放水流程進(jìn)行原油集輸,油氣損耗在1/3以內(nèi),而采取其他儲(chǔ)罐方式,則損耗僅占總損耗量的五分之三。因?yàn)檫\(yùn)用三項(xiàng)分離器將油氣水進(jìn)行分離時(shí),整個(gè)操作流程會(huì)處于封閉狀態(tài),能夠有效避免在操作過(guò)程中出現(xiàn)油氣損失的情況。然而,通過(guò)三項(xiàng)分離器分離的原油含水量較高,而油田生產(chǎn)初期的油液含水量較低,所以其中含有的一部分水會(huì)被外輸液量引流。如果通過(guò)封閉式流程輸送原油,必須構(gòu)建大型的補(bǔ)水管道及專用的供水設(shè)備,但對(duì)于新建郵局來(lái)說(shuō),距離原油區(qū)距離較遠(yuǎn),且有油區(qū)的產(chǎn)量較低,油氣量也相對(duì)較差,如果運(yùn)用大型供水設(shè)備,又會(huì)極大提高運(yùn)行成本,使設(shè)備投資成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大罐沉降流程所帶來(lái)的油氣損失成本。由此看來(lái),密閉式流程并不實(shí)用,不會(huì)產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。

2轉(zhuǎn)油站低含水原油外輸工藝設(shè)計(jì)

根據(jù)以往的密閉流程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,由于大慶油田外圍油田實(shí)際地理位置的缺陷,很難實(shí)現(xiàn)密閉式流程,其主要原因是三項(xiàng)分離器的出油含水指標(biāo)較高。如果實(shí)現(xiàn)較為理想的密閉油水分離系統(tǒng),使油田外輸過(guò)程中含水量小于初期油液含水量,就能夠有效降低密封油水分離技術(shù)中原油的含水量。由此,大慶油田外圍油氣在處理過(guò)程中,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)密閉狀態(tài),它不需要投資過(guò)大的設(shè)備成本,也無(wú)須構(gòu)建補(bǔ)水管道以及供水設(shè)施,就可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)外圍油田油氣密閉輸送流程。筆者經(jīng)過(guò)研究有關(guān)資料得出,河南某油田在前幾年通過(guò)一種較為先進(jìn)的三項(xiàng)分離器進(jìn)行原油分離,該設(shè)備能夠?qū)⒃秃倭靠刂圃谳^低的范圍之內(nèi)。近年來(lái),許多大的油田都采用這種三項(xiàng)分離器設(shè)備,并廣泛用于生產(chǎn)實(shí)踐之中。經(jīng)實(shí)地調(diào)查得出,這項(xiàng)三項(xiàng)分離器,在油田操作現(xiàn)場(chǎng)具有較好的使用效果。目前依據(jù)油田外圍實(shí)際狀況,原油進(jìn)站溫度以及壓力:0.15一0.2MaP;設(shè)備溫、出油含水量:≤8%;出水含油:≤1000mg/L。所以運(yùn)用該項(xiàng)三項(xiàng)分離器設(shè)備,已經(jīng)成為較為理想的一種設(shè)備,能夠有效降低原油的含水量,極大地彌補(bǔ)了沒(méi)有大站補(bǔ)水密閉流程的弊端,實(shí)現(xiàn)效益最大化。在大慶油田外圍轉(zhuǎn)油站通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的三效分離設(shè)備和技術(shù),將集輸原油含水量有效降低,同時(shí)也能夠使油氣在處理的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全封閉狀態(tài)。與此同時(shí),該設(shè)備能夠?yàn)檗D(zhuǎn)油站節(jié)約了較大的設(shè)備成本,無(wú)須組建大型設(shè)備的同時(shí)又能夠?qū)⒃头忾]流程得到有效改善,為工程投資節(jié)約了大批的成本,將地面操作流程落到實(shí)處。改進(jìn)使外輸工藝流程的含水量可以幫助在油田開(kāi)發(fā)初始階段實(shí)現(xiàn)五大戰(zhàn)補(bǔ)水蜜蜂流程操作而帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益,這在大慶油田發(fā)展史上屬于罕見(jiàn)現(xiàn)象,為大慶油田外圍油田偏遠(yuǎn)區(qū)域的工程建設(shè)提供了有效模板,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了油氣處理工藝的進(jìn)一步提升,極大地加速了外圍油田的開(kāi)發(fā)與利用,并找到了外圍油田在輸送過(guò)程中油氣封閉集輸?shù)淖罴淹緩健?/p>

3HBP三相分離器工作原理

HBP三相分離器所具有的優(yōu)勢(shì)是原油含水量較低,其原因是三項(xiàng)分離器較以往的分離器在脫水環(huán)節(jié)以及設(shè)備結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化和改善,主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)將原油在脫水過(guò)程中采用在水中直接除油的方法,有效改變了油水在分離過(guò)程中的速度,可以得到截然不同的操作效果。在原油脫水流程中較為常用的是采用tSoke進(jìn)行表達(dá),表達(dá)式是:V=2g(p。-ρ.)r2/9μ。如果上浮油滴直徑大小相同,從水中自下而上向上浮動(dòng)時(shí),相通的水滴量會(huì)從由衷下服,其速度指數(shù)顯示為:Vv/Vw=μo/μu。水在50℃時(shí),過(guò)一個(gè)0.55maP·s;而μo拼。在10~l00maP·s之間,則把Vv/Vw在18~150間,同時(shí)半徑為r的油氣向上浮動(dòng)的速率比相同半徑的水珠,在油液中的沉浮率超出許多,這就是進(jìn)一步奠定了HBP高效三相分離器結(jié)構(gòu)組件基礎(chǔ)。(2)對(duì)于三相分離器在操作過(guò)程中產(chǎn)生的氣液分離、油水分離狀態(tài)差別,可以通過(guò)液旋流預(yù)脫氣進(jìn)行操作,能夠有效擴(kuò)大三相分離器容積,使三項(xiàng)分離器設(shè)備的效率大大提升。由于三相分離器氣相空間較大,而容器體積較小,因此,絕大多數(shù)的三項(xiàng)分離器氣相空間體積較大,幾乎占設(shè)備的一半以上,這極大降低了設(shè)備的使用效率,造成設(shè)備使用缺陷。通過(guò)采用旋流式裝置,安裝在分離器的一側(cè),有效改變分離器內(nèi)部空間油水分離狀態(tài),從而大大提升了三相分離器內(nèi)部液相容積,也強(qiáng)化和改善了設(shè)備的功能和效率。(3)另外,可以引進(jìn)活性水強(qiáng)化破乳先進(jìn)技術(shù),能夠進(jìn)一步加速油水分離速度,同時(shí)又能夠提高設(shè)備的利用率。但分離開(kāi)的油和水的處于游離狀態(tài),需要較為穩(wěn)定的基礎(chǔ)環(huán)境,通過(guò)采用乳化液破乳技術(shù),會(huì)產(chǎn)生較為反向的效果,例如會(huì)有力度較大的碰撞和摩擦。因此,當(dāng)油水分離以及該項(xiàng)技術(shù)在同步運(yùn)行時(shí),必須采取和發(fā)現(xiàn)最佳處理方式,既能將處于游離狀態(tài)的油和水乳被乳化,同時(shí)又能具備合適的環(huán)境條件。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出,通過(guò)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)幕钚运慈榧夹g(shù),能夠有效促進(jìn)油水分離操作流程,是較為可行性的措施。

4應(yīng)用實(shí)例

大慶油田外圍轉(zhuǎn)油站采用的含水率較低的外輸工藝系統(tǒng),初步實(shí)現(xiàn)了在油田開(kāi)發(fā)初始階段在無(wú)大站的前提下實(shí)現(xiàn)油田輸送封閉狀態(tài),同時(shí)又大大降低了設(shè)備投資成本,使油田的地面操作流程進(jìn)一步簡(jiǎn)化。該油田屬于新開(kāi)發(fā)區(qū)域,處于肇州縣,已經(jīng)組建油井200余處,單井產(chǎn)油量較高,且含水量較低。由于州13區(qū)屬于油田新區(qū),距原有油田設(shè)施偏遠(yuǎn),如果持續(xù)運(yùn)用大罐沉降流程,每年會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,因?yàn)閭鹘y(tǒng)常規(guī)三相分離密閉流程需要供水管道及供水泵設(shè)備,是已消耗成本的重要組成部分。根據(jù)外圍油田的實(shí)際狀況以及原油輸出系統(tǒng)現(xiàn)狀及進(jìn)一步分析和研究得出:通過(guò)引進(jìn)低含水密閉系統(tǒng),,可以實(shí)現(xiàn)在有效避免經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)將生產(chǎn)工藝流程進(jìn)一步簡(jiǎn)化,從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)收益。見(jiàn)圖

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)引進(jìn)該項(xiàng)流程設(shè)備,傳統(tǒng)的封閉流程獲得了極大的改善,同時(shí)油田外圍轉(zhuǎn)油站也可以不再過(guò)度依賴?yán)险镜牡孛嬖O(shè)施。另外由于取締了大站供水流程,使總液量大大降低,提升了管道設(shè)備的使用率,有效降低了油田外輸成本。因此,需對(duì)該種降本增效流程進(jìn)一步推廣,以使大慶油田的低成本發(fā)展貫穿于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過(guò)程,進(jìn)一步獲得節(jié)約能耗和降低投資效果。

參考文獻(xiàn)

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作者:李必怡 單位:大慶油田設(shè)計(jì)院有限公司