新技术为海上油气田平台保驾护航——记华东理工大学CFC型紧凑高效除油技术

2018年以来，华东理工大学“深耕蓝色海疆、助力美丽中国”社会实践团队，携自主研发的CFC型紧凑高效除油技术装备赴南海和渤海海域10余个重点油气田平台，将实验室技术应用到产业实际，帮助海上油气田解决生产水处理难题，为海上油气田保驾护航。

一年多来，该实践团队共编制调研报告、项目建议书10余份，形成中试方案、技术方案、调试方案30余份，发表SCI论文2篇，累计服务时长超过4000 h……

技术初登场生产水变成“矿泉水”

海上油气田井下采出物为高温高压的油、水、气三相混合物，在开采过程中压力降低，采出液在管道内流速加快，油水两相剪切破碎，形成高乳化态油水气混合物，采出物在平台经换热冷凝相变进一步加剧了油水乳化程度。油水两相分离不彻底会造成生产水油含量严重超标，持续排放或回注会对海洋生态及地层地质环境产生难以逆转的恶劣影响。

2015年，中海油湛江崖城作业公司崖13-1气田实施降压增产，生产水油水乳化加剧，平台的进口生产水处理设施无法满足降压生产需求，将直接导致排海生产水油含量超标，污染海洋环境。除了油水乳化严重外，崖13-1气田生产水还面临矿化度高、腐蚀性强、冲击载荷高、含微量杂质物等问题，要想解决该难题并非易事。

华理团队以物理分离为核心，以亲/疏水纤维组合形态对乳液的破乳作用为主要研究方向，提出了采用亲/疏水纤维组合强化废水除油性能的新观点，自主研发了CFC型紧凑高效除油技术装备。

该项技术的特点就是利用纤维搭桥让原本各自独立且体积微小的油液通过碰撞聚结起来，慢慢“长大”，易于被捕获，进而实现水油分离。使用华理自主CFC油水分离技术后，不但解决了崖13-1气田平台后期高乳化生产水处理难题，排海生产水含油量比国家控制标准还要低40%，同时取消了破乳剂的使用，经处理后原本浑浊不清的生产水变成了澄清透明的“矿泉水”。

推广产业应用延伸至10余个油田平台

第一粒火种播下之后，CFC油水分离技术的产业应用遂成燎原之势。团队的技术服务足迹从南海的崖13-1气田、东方1-1气田，延伸到了渤海的锦州、曹妃甸、秦皇岛等近10个油田平台。

曹妃甸油田位于渤海湾西部。该油田所处水域水深约20 m，周围海域为海洋捕捞区、海产品养殖区、盐业生产区和海滨旅游区以及众多的自然保护区，油田作业环境影响比较敏感，对油田操作标准要求较高。

自2018年9月使用CFC油水分离技术后，平台处理后的生产水含油量较改造前降低40%以上，实现了平台生产水的提标回注。与此同时，在CFC技术的帮助下，平台原油产量增长30%以上，迄今已高效平稳运行近一年。

做总体“设计师”开展平台技术升级工作

“既要为祖国献石油，也要保护环境不受污染。”开展科技服务，不但需要做技术过硬的“熟练工”，更要善于结合实际进行更深层次的思考，做总体“设计师”，事半功倍地解决海上油气平台的各种“疑难杂症”。为此，实践团队着手绘制了典型平台全流程水质地图。通过对典型油气田平台的流程摸排、取样化验等工作，初步建立了从南海西部到南海东部再到渤海海域典型油气田平台的全流程水质地图。所得水质数据将作为后期新技术开发的技术储备。

随着油田、气田开采深度的进一步增加，所带来的生产水处理难题也日益严峻。2019年，崖13-1气田平台拟通过3次降压生产保证气田产能，但3次降压，必将使生产水进一步乳化，增加油水分离的难度。2019年上半年，实践团队针对平台3次降压生产进行了系列调研、试验，通过对原设备内构件模块的更换，达到在不更换设备主体的前提下实现对三次降压生产水的达标处理。目前，团队已完成针对3次降压生产水处理二代技术的研发，对平台技术设备进行相关升级的工作也即将开展。