复杂小断块油田地面集输工艺

颜廷敏 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司

复杂小断块油田地面集输工艺

颜廷敏 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司

复杂小断块油田储量品位差、油气丰度低、区块小、分布散、地质情况复杂，一般采用滚动开发方式。地面工程遵循先拉后输、先简易后正式和尽量利用已建油田设施的思路，减少投资。地面工程采用适宜的工艺技术：井口加热采用煤（太阳能）电混合加热方式，处理设备采用多功能合一装置，污水处理采用电气浮技术，注水采用移动式水处理与注水一体化装置；设备橇装化，缩短建设周期，提高重复利用率。

复杂小断块；地面集输工艺；处理设备

概述

油田的难动用储量是指用常规方法开发没有足够经济效益的区块。油藏类型以低渗、稠油、断块为主，其中复杂的小断块油田占了很大的比例。复杂小断块油田根据地理位置，可以分为扩边块和边远块。扩边块是指在已开发油田构造的边缘，距离已建油田较近的断块；边远块是指位于已发现油田的构造边缘，但距已建油田较远的断块[1]。复杂小断块油田储量品位差、油气丰度低、单井产量低、区块小、分布散、地质情况复杂、开发难度大、地面配套难、经济效益低。

根据胜利油田和国内其他油田多年来的实践，小断块油田开发一般采取如下做法：①复杂的小断块油田，开发初期对油藏一般认识不够充分，为避免盲目投资，多采取滚动开发方式，地面工程相应的采用先单井拉油，逐渐过渡到多井拉油或建设集油站的方式，设施也是先采用简易设施，后期根据需要建设正式的设施；②充分利用已建工程设施和邻近的油田单位，采取租赁或委托处理等方式；③采用拉油方式开发的区块，在中高含水期尽量做到就地分水、就地污水处理、就地污水回（灌）注；④采用多功能合一设备，缩短工艺流程；⑤采用橇装化设备，缩短建设周期，提高重复利用率；⑥优先考虑油气水工艺设施，简单配套供电、通讯和道路系统的建设，供电、通讯、道路建设充分依托油田和地方系统，采用租赁、共建等多种形式，节省投资。

1 集油方式和加热设备

复杂的小断块油田，一般都采取滚动开发方式，集油工艺以单井拉油或集中拉油为主[2]。

单井拉油适用于油井分散、孤立的情况。油井产出液靠井口压力压至高架储罐，装车外运至卸油站，井场加热采用燃煤加热炉、电加热或太阳能-电混合加热。储罐容积根据油井产液量、道路情况和拉油距离确定，一般按2～5天产量考虑。

油井相对集中但达不到管输条件的采用多井集中拉油，油井采出液进多井拉油站，经阀组后进高架罐，靠自流装车。

复杂的小断块油田油井产量低，没有足够的天然气使用，因此可采用燃煤加热炉。胜利油田石油开发中心的草104、草4、郑411，东胜樊5区块等，井口都采用了燃煤加热炉。

近几年，太阳能作为清洁能源在原油加热上得到越来越多的应用，在江苏油田、胜利油田、长庆油田等，都应用在单井拉油或集中拉油的加热中。在正常太阳辐射强度条件下，集热系统可满足每天供热10h左右，出口水温比进口水温提高18～31℃，出口水温度可以达到68～78℃。

但太阳能加热受天气的影响较大，夜间和阴雨天不能提供足够的热能，因此必须与电加热联合使用。

2 多功能合一处理设备

复杂的小断块油田由于储量丰度低，原油含水上升速度很快。到中高含水期，为降低拉油成本，可采用油气水分离处理合一装置分离污水。

胜利油田设计院将高效分离聚结技术、微涡反应技术、测向流斜板沉降技术与电脱水技术结合，研制成功油气水分离处理合一装置。装置由油气分离、沉降、加热、电脱水和缓冲五个部分组成，简称“五合一”装置，其结构原理见图1。

油井来液首先进行气液预分离，气体进入气相空间，经捕雾器排出；含水原油进入火筒罩后减速降压，同时伴有油、气分离；乳化液上升，经火筒和烟管加热后溢过堰板进入电脱水段底部的布油槽，经水洗后进入电场进行脱水；脱水后的净化油流入收油槽后进入油室；脱出的污水经过水位调节器流入水室。

图1 “五合一”水处理装置

多功能合一装置应用于中、重质原油的油气水分离处理，出口原油含水小于5%，水中含油小于300mg/L；应用于轻质原油时出口油中含水小于1%，污水含油小于100mg/L。

3 污水处理设备

复杂小断块油田多是低渗油田，对于回注水水质要求较高。当分离装置分离出的污水不满足回注条件时，可进一步处理。

传统含油污水处理工艺投资高，对药剂依赖性较强，运行成本高，不适用小断块油田。而电气浮处理装置却是比较理想的选择[3]。

在含油污水中设置阳极、阴极并接通直流电源，由于水的电解及有机物的电解氧化，在阳极、阴极表面分别产生Cl2、H2气体，且以微小气泡形式析出。它们在上升过程中，可粘附水中杂质微粒及油类并浮到水面，从而去除悬浮物和油类。由于产生的氢气气泡直径一般为10～30μm，氧气气泡直径为20～60μm（压力溶气气浮气泡直径一般为80～100μm，而诱导分散气浮和喷射气浮的气泡粒径更是高达1000μm），比表面比其他气浮大2.5～10倍，因而浮选效率高。

电解时，不仅具有气泡浮升作用，而且兼有凝聚、电化学氧化、电化学还原等作用。由于加在阴、阳极间的电压较小，电流强度不大，所以水在极板间处于微电解的状态，微电解作用可使被处理的水产生活性物质，具有极强的灭菌作用，可杀死水中的细菌。

另外，由于油田采出水中含有大量氯离子，因而在阳极产生大量氯气，氯气是强氧化剂，可以杀灭污水中的细菌。

4 移动式水处理与注水一体化装置

移动式水质处理与注水一体化装置适合复杂小断块油田的注水需要。它主要由水处理间，注水间，值班室及注水、反冲洗储罐组成，采用橇装车厢式结构，建筑采用轻板拼装式结构。

根据地层渗透率对注水水质的要求，采用不同的滤芯和过滤级数。

一体化装置水处理规模为50～200m3/d，注水规模为50～100m3/d，配备柱塞式注水泵1台，配水装置1～3套，可满足一般小断块油田注水要求。

（1）使用油气混输泵，减少油气损耗。在具备一定产能且据主力油田较近的小断块油田集油站采用混输泵升压，将油井采出液升压插入就近的集油管线，或直接输送到联合站，以减少油气损耗，同时也减少了处理设备的建设投资和运行成本。

（2）大力推广小型橇装模块化设备。分散的小断块油田由于油田面积小，储量丰度低，原油含水上升速度很快，有的小油田开采3～5年，原油含水就上升到80%～90%。当油田失去开采价值时，橇装设施可搬迁至其他油田使用，从而节省投资，避免闲置浪费。

（3）一站式油气水处理设备。采用多种技术，多种功能联合，在一套合一设备中完成加热、油气水分离、原油脱水等任务，简化工艺流程，减少处理环节。

5 结语

近几年，随着地面集输工艺技术的发展，复杂小断块油田地面工程建设投资不断下降，经济效益不断提高，加上管理措施的完善配套，其开发利用进入了良性阶段，必将为油田的持续稳产发展作出更大的贡献。

[1]李福章．大庆西部外围油田产能区块地面建设优化研究[J]．石油规划设计，2007，18（3）：38-40．

[2]刘力．拉油储罐组原油太阳能加热技术[J]．油气田地面工程2010，29（3）：83-84．

[3]吴明菊．江苏边远零散油田地面工艺技术[J]．油气田地面工程2010，29（11）：33-34．

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.028

颜廷敏：1981年毕业于胜利石油学校储运专业，现任胜利勘察设计研究院有限公司科研所工程师。

（0546）8551107、sjyytm@126.com

（栏目主持 张秀丽）