塔河油田稠油集输处理技术

贾超 阿依博力·贺内 王莎

摘要：稠油的集输处理主要表现为两大难题：一是由于稠油不流动或流动性差，集输困难;二是原油集输进入处理站场后，破乳脱水为合格原油难度较大。本文针对塔河油田的稠油特性对稠油的集输处理技术进行了深入分析和总结，归纳出一套适合于塔河稠油油藏开发的新工艺、新设备、新材料，期望解决塔河油田稠油集输处理难题，为稠油集输处理作一些有益的探讨。

关键词：重质稠油;集输处理;破乳脱水;掺稀降粘

1稠油集输处理工艺

1.1稠油单井降粘集输技术

目前常用的稠油集输方式包括：加热、掺稀加热及掺活性水加热降粘集输等。塔河油田多数油井生产重质原油，还有部分油井为超稠油。

经实验，塔河稠油在含水80%时开始由油包水型转化为水包油型乳化液，稠油粘度骤然下降，综合分析，在塔河油田不推荐采用掺活性水降粘集输工艺。

1.2稠油化学破乳脱水技术

塔河油田稠油富含胶质沥青质，粘度高、密度大，属于重质稠油，其原油乳状液稳定性能强，对热不敏感，采出水矿化度高达22.0×104mg/l以上。某油样热化学沉降脱水试验结果，不同含水量稠油加入不同浓度破乳剂后脱水效果数据见下表。

室内试验表明，破乳剂对塔河油田重质稠油乳状液有良好的破乳性能及降粘作用，在加剂量120ppm、温度65℃、沉降时间6h的条件下，可使高重质稠油乳状液脱水率达到90%以上。

1.3高粘原油高效沉降罐结构优化

通过对不同结构沉降罐的分析，对沉降罐的内部结构进行了优化改进。

改进后主要有如下技术特点：

（1）采用T型进液管：进液总管沿罐直径方向横穿罐内，呈T型分支，分支上布有多根分液立管。

（2）集油槽、集水管与进液支管设置在相对方位。一可以使油水在罐内得到充分的自然沉降分离，二可以避免集水时油水混合物短路。

（3）设计了专用的液位调节水箱，以适应进液量的变化，并实现自动放水。

1.4高粘稠油计量技术

原油为高粘起泡原油，油气分离困难，造成油井计量精度低，传统的油气计量装置的计量误差大，不能满足塔河稠油油井计量精度要求。对高粘起泡稠油分离器内部结构进行了优化，以适应稠油生产计量要求。

高粘稠油计量装置的主要技术特点为：

（1）采用旋流预分离器

分离器的进口设计为倾斜式切向管和管柱式旋流预分离器，倾斜式切向管使油气混合物在进入管柱式预分离器时有一个预分离过程，再经管柱式预分离器进行旋流离心分离，其气液分离速度高于重力分离几十倍甚至几百倍，促进和缩短气液分离过程和时间。预分离器内设置了气体除雾伞，通过改变气体的流速和流向，使气体得到初步分离。

（2）采用布液管

该部件与旋流预分离器的底部连接部分是半圆管，其底部在轴线两侧设有两条宽15mm且通到两端的长孔，布液管分布在破泡板组的上部，并与分离器轴线垂直。

（3）设置破泡伞组

破泡板组由8块对称的斜钢板组成，分4层布置，每块板的板面上铺设了不锈钢

板網、挡泡板和气体连通管。其破泡伞组的作用为：①增大气液接触面;②改变流体的流动方向;③板面与泡沫原油反复摩擦、拉伸，削弱气泡泡膜的机械强度。原油中的气泡在这三方面的作用下破泡溢出，使油气得到彻底分离。

（4）采用稳流板

设置在分离器筒体的中部，由3组板网交错组成，其作用是对液流疏导和均布，进一步消除剩余气泡，阻挡泡沫进入后部区域。

（5）设置缓冲板

该部件设置在分离器筒体后部，把分离器分割为分离室和缓冲室，缓冲板的下边留有弧形通道，使液体从底部流入液体缓冲室，板的上边高于分离室液面，把泡沫彻底阻挡在缓冲室之外。

（6）采用气体除雾器

选用标准型丝网除雾器，设置在分离器后部的分气包内，厚度为150mm，能够有效去除10μm以上的雾滴，其除雾效率达99%。

目前，这种稠油计量装置已在塔河6区、7区、8区、10区、12区推广应用。通过投产测试，装置计量误差均<±5%。其应用不仅解决了塔河油田稠油计量误差大的难题，而且实现了塔河油田稠油单井产液量和产气量的连续、自动计量及测试数据远传，操作方便、安全可靠，无人值守，降低了工人劳动强度，提高了生产管理水平。

1.5多相混输泵技术

为简化工艺流程，节约投资，在距离计转站（联合站）较远的边缘井区采用了多相混输泵技术。以10-6混输站为例，该站距离三号联合站较远，若采用油气分输工艺，导致油气分离压力、井口回压均较高，难以满足生产要求。结合生产要求及外部条件，设计中采用了多相混输泵技术，油气混输进入8-3计转站，后通过该站输送至三号联合站。在混输泵的选择上，优选了适合塔河原油物性并具有耐腐蚀、防砂、抗硫、抗氯离子的高效双螺杆混输泵。

该项技术的应用大大降低了系统回压及井口回压，满足了井口回压≤1.5MPa的设计要求，延长了部分稠油油井的自喷采油期;同时简化了流程，油气一起混输至计转站处理，取消了事故油罐及伴生气外输管道，油气分离、伴生气分离等功能均与计转站合建，降低了工程投资、方便了管理。

在保证混输泵稳定运行方面，通过优化工艺管道安装、配套设置变频器与进口压力连锁变频等措施，做到了混输泵进液均匀，确保了设备的安全稳定运行。

1.6稠油输送管道防止凝管的安全措施

塔河油田重质稠油粘度大，凝固点高，易发生凝管事故。为防止凝管事故的发生，在设计中充分考虑了各类管道的热力条件，对每一管道可能出现的不同工况进行了一一模拟，确定了每一管道的安全停输时间，并根据不同的外界条件，采取了加热、保温、扫线清管等措施。在系统投运过程中，采取了有效的预热措施，保证了每次投产的一次性顺利成功。

结论

根据塔河油田稠油集输处理的生产情况，当前应用于塔河油田的稠油集输处理工艺技术主要包括：

（1）集输工艺：井口优先采用加热集输;在仅靠井口加热无法满足集输过程的水力、热力要求的超稠油井，采用掺稀油降粘集输。

（2）计量站工艺：油井靠地层压力或抽油机提升进站后，采用先进的混输泵技术将油气混合产液增压输送至计转站（联合站）。

（3）计转站工艺：采用油气密闭输送工艺，油气分离后，分输至联合站（天然气处理站）处理。

（4）联合站工艺：根据油品物性的差异，通过脱水实验，确定采用常压热化学沉降脱水或常压热化学沉降与电脱水相结合的脱水工艺;配套油罐气回收装置实现大罐密闭。

参考文献：

[1]冯叔初 郭揆常等，油气集输与矿场加工，2版，东营：中国石油大学出版社，2006.5

[2]油田油气集输设计技术手册，石油工业出版社出版