低温集输对脱水系统的影响及应对措施

李丹（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

低温集输对脱水系统的影响及应对措施

李丹（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

合理利用油气集输系统的能量是降低油田开发成本、提高油田开采经济效益的重要环节。虽然通过低温集输可以减少天然气的用量，但又会给脱水系统带来许多不稳定因素，因此针对某联合站在实施低（常）温集输试验过程中出现的一些问题，采取一系列配套措施，保证脱水系统平稳运行，达到了降耗的目的。

低温集输 配套措施 节能降耗

大庆油田自始建以来，原油开采流程是单井原油汇集到中转站经二合一加热以后，输送到联合站，经过脱水处理后输送到油库，几十年来一直没有改变过。随着油田开采的逐步深入，采出液含水大幅度提高，原油的开采能耗和成本日趋增高，对此大庆油田公司提出了“低（常）温集输”的大胆设想，“低（常）温集输”是将二合一加热一环节去掉或精减，这将对联合站脱水系统造成一定的影响。

1 试验概述

某联合站从六座中转站来液，正常情况下来液温度在32～36℃左右，试验时六站的来液温度全部降低，平均在22～24℃左右（原油的凝固温度为27 ℃）[1]。

开始试验时随着各站温度全面降低，脱水器跳闸，2台脱水器分别跳闸6次，恢复时间较长，造成原油无法进行外输。来液油水分离不彻底，没进行电脱直接进入污水系统，但由于时间较短，各沉降罐油位变化不明显，对过滤后的污水也没有明显的影响。根据以上情况，采取相应措施，首先提高了加热炉的燃烧量，但温度始终无法提高。在正常情况下，温度均在43～47℃之间，将火量提高到加热炉最大燃烧负荷时，加热炉出口温度最高40℃；同时加大破乳剂用量，从开始用量的2.5 kg/h加大到7.2 kg/h，但脱水器仍然没有恢复。经化验测量含水最高在50%左右（正常在15%左右）。

初步分析原因，来液温度较低，造成游离水内原油乳化困难，从游离水分离出来的原油含水较高，水的比热高于油，导致加热炉升温困难。进入脱水器后，由于含水持续较高，致使脱水器长时间跳闸，恢复困难。

针对此次低（常）温集输试验出现的问题，通过相应的办法和措施，提高了脱水器在低（常）温集输过程中的稳定性。

2 试验中存在的主要问题

在试验过程中，来液的温度、压力、流量、加热炉温度等参数都发生着较大的变化。通过仪表可以观测到油水界面，通过看窗可以观测到油质的好坏，对观测数据进行分析，并依据研究成果进行动静态数据综合预测，从而对试验过程中的一些操作方法进行评定，尽量避免脱水器跳闸或缩短脱水器跳闸时间。通过对温度、压力、流量、加药量等参数的控制，确定出合理的操作管理方法。

试验过程中发现，生产过程中主要是温度发生了较大的变化，说明来液温度是造成脱水器不稳定的主要因素，而含水、油质、加药量等数据也存在问题，针对这些问题采取了相应的解决和补救措施。

3 问题解决措施

2.1提高一段加热炉温度，保证脱水系统的稳定性

脱水岗的流程为：来油阀组—游离水脱除器—一段加热炉—脱水器—二段加热炉。

在脱水器之前所记录的温度数据为来液温度和一段加热炉温度，而来液温度由中转站控制，联合站无法控制，所以关键就是控制一段加热炉的温度。在未试验的正常情况下，一段启用单台加热炉，来液温度在30～35℃之间，一段加热炉温度控制在45℃左右，而在试验过程中，来液温度降低到23～27℃之间，一段加热炉在33℃左右，最高只能达到38℃，根据这一情况，采取了两项相应的措施。

1）通过降低流速提高温度。通过降低游离水压力，加大放水，降低游离水到脱水器之间液体流动速度，从而增加液体在加热炉中停留的时间，来达到增温目的。通过试验，虽然收到了效果，达到了增温目的，但产生较多的负面影响：岗位工人的劳动强度加大，管理方面困难多；容易看窗见油，造成跑油事故。

2）通过启双加热炉提高温度。有加热炉3台，1台一段炉、1台二段炉、1台两用炉，同时启用双炉来达到增温目的。试验效果良好，但天然气消耗较多。

2.2 降低含水，保证脱水系统的稳定性

含水高低是原油外输的一个重要指标，也是影响脱水器稳定的一个重要因素，脱水器内水位较高或电极周围原油含水过高都会造成脱水器短路跳闸。如果原油在游离水脱除器内油水分离不彻底，进入到脱水器中，就会造成脱水器内油水界面乳化严重，致使脱水器跳闸[2]。

1）增加原油在游离水脱除器中的沉降时间，降低一段含水。站内有游离水脱除器3台，以现有的实际处理量来讲，2台处理能力足可以满足需要。通过轮流倒换2台游离水脱除器，增加来液的沉降时间，来达到降低游离水脱除器内原油含水的目的。

2）提高破乳效果，降低一段含水。平时每天的破乳剂加药量为110～130 kg，根据现在的脱水器状况，提高加药量为170～190 kg/d，用以提高游离水的破乳效果。

3）将特定的破乳剂直接回入脱水器来提高破乳效果。在普通破乳剂的投加方式上做了改动，还通过增加1台小排量的加药泵对脱水器直接进行加药。每天加药量大约增加50 kg左右，提高了脱水器内油水界面的破乳效果。

2.3 改善油质，保证脱水系统的稳定性

油质不好是造成脱水器不稳定的一个重要因素。在油质不好的情况下，游离水和脱水器看窗都能看到一些黑色的固体颗粒，主要成分是硫化铁和一些杂质，主要原因是温度较低、来液油质不好和沉降时间较短。主要采用增加药剂量和沉降时间来降低差油质对脱水器的影响。

3 结论

1）在低（常）温生产过程中，温度是一个最主要的参数，其他参数大多都是因为温度的变化而发生变化，所以在日常生产过程中一定要严密监控各位置的温度参数。

2）在管理过程中不能将全部操作都针对温度1个参数，要多方位思考，各项工艺都要考虑到，目的是保证脱水系统稳定。

3）由于在脱水系统采取的措施得力，为低温集输提供了有力条件，该系统天燃气消耗量下降50×104m3/a。

[1]孙灵念.河口油田集输系统在温度变化情况下的一些认识.科技论文,2005(3).

[2]肖建宏.孤岛油田集输过程中的生产管理[C].油田论文选,2006(4).

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.01.017

李丹，2009年毕业于大庆石油学院，从事油田油矿管理工作，E-mail：ldanyk@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆油田第五采油厂第一油矿机关，163513。

2011-09-19)