杨琨(中油辽河工程有限公司,辽宁 盘锦 124010)
高效油气水三相分离器在油田中的应用
杨琨(中油辽河工程有限公司,辽宁 盘锦 124010)
石油、天然气能源在促进工业生产、保障社会稳定、推动国防建设的过程中作出了重要的贡献,是人们生产、生活中不可缺少的重要资源。在油田采油作业过程中,油、气、水三相分离是一项对技术要求较高的、相对来说较为复杂的工艺。自进入改革开放新时期以来,随着科学技术的进步,采油过程中油、气、水的分离流程也在不断改进与完善。本文笔者对高效油气水三相分离器在油田中的应用进行了探讨与分析,望可以对相关研究及实践工作提供一定的帮助。
高效油气水三相分离器;油田;应用
近年来的实践表明,高效油气水三相分离器在油田采油作业中的有效应用,有利于简化原油油气水分离流程,与此同时,通过优化改造原油集输过程中的脱水处理工艺,提高处理精度与处理效率,也有效减少了后续处理环节,从而大大降低了油气水处理的能源消耗。
众所周知,原油具有杂质多、粘性大、密度大以及流动性差的显著特征,而且其中含有大量的水、许多悬浮颗粒(包括泥、沙、盐等)以及其他的溶解质,这些杂质的存在,在一定程度上增加了原油的体积,也在一定程度上提高了原油提炼、原油集输工作的难度,从而使得原油集输设备不能得到有效的利用。与此同时,在出液井口温度较低的情况下,原油集输系统往往需要采用掺水流程,这就导致原油出现了油、水共存的问题。而相关研究发现,高效油气水三相分离器在油气水分离工艺中的有效应用,有利于提高油气水分离的质量与效果[1]。其工作原理如下:油气水混合物进入高效油气水三相分离器的气液分离区后,由于受到重力作用、碰撞作用,混合物中存在的伴生气就会被消除,油气水混合物接下来会流进油水分离室,在经过油水分离室两极填料的聚结、聚流后,油气水混合物中含有的水、污水中的浮油就会被去除。然后,这些经过处理的油就会进入油室,确认质量合格之后就会流出三相分离器;经过处理的污水就会进入水室,确认质量合格之后就会流出三相分离器;分离出来的伴生气经过丝网捕雾器的出液处理,确认质量合格之后就会流出三相分离器。高效油气水三相分离器在油田采油作业中的有效应用,有利于简化原油油气水分离流程,高效油气水三相分离器的流程为:原油输入→加热炉→高效分离→稳定塔→外输,其删减了传统油气水分离工艺中的繁琐环节,从而有利于减少投资成本,此外,相关实验发现,其最大处理量高达10000m3∕d[2]。
相关研究中,通过进行静态脱水实验,结果发现,高效油气水三相分离器在油田中的最佳运行状况为:最佳温度为65摄氏度,最佳脱水时间为60分钟,最佳加药量为100毫克每升[3]。在这样的运行状况下,开展高效油气水三相分离器的应用试验。
2.1 高效油气水三相分离器的初期运行情况
实验初期,高效油气水三相分离器对负荷的加大处理共分为2个阶段,在第一个阶段之中,其会处理全部液量,这时,其日进液量为1000立方米至1100立方米,可达到设计负荷的65%左右,经过处理之后,原油中的含水量会从3.9%下降至0%~3.2%左右,而污水含油量为3.8毫克每升~250毫克每升;在第二个阶段之中,其会处理部分来液,这时,其日进液量为1300立方米至1500立方米,可达到设计负荷的90%左右,经过处理之后,原油中的含水量会从5%下降至0.03%左右,而污水含油量则会下降至7毫克每升。但是,如果高效油气水三相分离器在运行过程中受到了停炉、进液波动等因素的影响而出现低温运行的状况,造成油水混层问题,则原油中的含水量也有可能上升至12%左右,污水含油量则会上升至1000毫克每升。基于这样的原因,实际运行过程中,必须尽可能地避免设备停运、进液不平稳等问题的出现。
2.2 高效油气水三相分离器的正常运行情况
在油气田产量迫切需要提高的背景下,只用1台高效油气水三相分离器很难切实满足油田的实际生产需求,因此往往需要联合应用2台高效油气水三相分离器。在1台高效油气水三相分离器停用的情况下,可应用另一台高效油气水三相分离器,以避免低温运行状况、油水混层问题的出现。联合应用2台高效油气水三相分离器的情况下,为确保集输系统的安全、稳定运行,可配置相应的配套流程,将处理后油品的含水量下降到0.4%以下,使其符合净化油标准的要求。此外,第二台高效油气水三相分离器中设置的净化油罐,在通常情况下作为外输罐使用,以实现分区剂量。
综上所述,在市场经济迅速发展的现代背景下,我国对石油、天然气能源的应用范围不断扩大、需求量不断增多,基于这样的原因,油气勘探与开发工作得到了越来越多的关注与重视。高效油气水三相分离器在油田采油作业中的有效应用,有利于简化原油油气水分离流程,也有利于提高其自动化程度与处理效率。
[1]李慧,乔光辉,张小龙,周江,苟利鹏.高效三相分离器在姬塬油田原油脱水中的应用[J].石油工程建设,2011,04:67-70+10-11.
[2]龙雄云,刘环宇,杨孝刚,武天纳,陈康林,冯军科.三相分离器现场应用改进措施分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2013,11:162+180.
[3]关克明,金昱俊,毛志高,崔建军,康文翠,李瑛,陈康林.三相分离器技术的应用及效益评价[J].石油化工应用,2010,06:58-60.
杨琨(1981-),女,辽宁盘锦人,工程师,本科,主要从事油气田地面工程设计与研究