轉油站低含水原油外輸工藝設計探討

時間:2022-07-09 03:14:59

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轉油站低含水原油外輸工藝設計探討

摘要:油田開發必須把效益理念貫穿到其生產的全過程中,有效確保油田開發項目在生產形勢穩定良好的基礎上實現效益最大化。因此,需對降本增效流程進行研究,優化轉油站含水原油外輸工藝,進一步獲得節約能耗和降低投資效果。

關鍵詞:轉油站;低含水原油;外輸工藝

1轉油站原油集中運輸的設備與流程問題

大慶油田處于外圍的油田區域,距離老區較遠,油品產量低、性質差。新建油田區域和原來的油田區塊相距較遠,所以目前大部分轉油站都需要通過密閉流程進行運輸。油田轉油站是實現油汽水分離的場所,站內的設備和設施非常重要,基本采用環狀摻水流程,在液體進入轉油站后,再通過放水實現回摻,通過大罐沉降放水流程,將分離出的油的含水量達到外輸指標。同時,由于外圍油田具有油氣較低的特點,所以大罐沉降放水流程是推廣最為廣泛的一種方式。通過這種合理的流程,能夠有效降低原油的含水量,直至達標。然而,這種操作由于存在難以實現封閉的弊端,必然會帶來油氣的損耗。據有關人士調查,通過大罐沉降放水流程進行原油集輸,油氣損耗在1/3以內,而采取其他儲罐方式,則損耗僅占總損耗量的五分之三。因為運用三項分離器將油氣水進行分離時,整個操作流程會處于封閉狀態,能夠有效避免在操作過程中出現油氣損失的情況。然而,通過三項分離器分離的原油含水量較高,而油田生產初期的油液含水量較低,所以其中含有的一部分水會被外輸液量引流。如果通過封閉式流程輸送原油,必須構建大型的補水管道及專用的供水設備,但對于新建郵局來說,距離原油區距離較遠,且有油區的產量較低,油氣量也相對較差,如果運用大型供水設備,又會極大提高運行成本,使設備投資成本遠遠高于大罐沉降流程所帶來的油氣損失成本。由此看來,密閉式流程并不實用,不會產生較高的經濟效益。

2轉油站低含水原油外輸工藝設計

根據以往的密閉流程實踐經驗進行判斷,由于大慶油田外圍油田實際地理位置的缺陷,很難實現密閉式流程,其主要原因是三項分離器的出油含水指標較高。如果實現較為理想的密閉油水分離系統,使油田外輸過程中含水量小于初期油液含水量,就能夠有效降低密封油水分離技術中原油的含水量。由此,大慶油田外圍油氣在處理過程中,同樣能夠實現密閉狀態,它不需要投資過大的設備成本,也無須構建補水管道以及供水設施,就可以進一步實現外圍油田油氣密閉輸送流程。筆者經過研究有關資料得出,河南某油田在前幾年通過一種較為先進的三項分離器進行原油分離,該設備能夠將原油含少量控制在較低的范圍之內。近年來,許多大的油田都采用這種三項分離器設備,并廣泛用于生產實踐之中。經實地調查得出,這項三項分離器,在油田操作現場具有較好的使用效果。目前依據油田外圍實際狀況,原油進站溫度以及壓力:0.15一0.2MaP;設備溫、出油含水量:≤8%;出水含油:≤1000mg/L。所以運用該項三項分離器設備,已經成為較為理想的一種設備,能夠有效降低原油的含水量,極大地彌補了沒有大站補水密閉流程的弊端,實現效益最大化。在大慶油田外圍轉油站通過引進先進的三效分離設備和技術,將集輸原油含水量有效降低,同時也能夠使油氣在處理的過程中實現全封閉狀態。與此同時,該設備能夠為轉油站節約了較大的設備成本,無須組建大型設備的同時又能夠將原油封閉流程得到有效改善,為工程投資節約了大批的成本,將地面操作流程落到實處。改進使外輸工藝流程的含水量可以幫助在油田開發初始階段實現五大戰補水蜜蜂流程操作而帶來可觀的經濟效益,這在大慶油田發展史上屬于罕見現象,為大慶油田外圍油田偏遠區域的工程建設提供了有效模板,同時實現了油氣處理工藝的進一步提升,極大地加速了外圍油田的開發與利用,并找到了外圍油田在輸送過程中油氣封閉集輸的最佳途徑。

3HBP三相分離器工作原理

HBP三相分離器所具有的優勢是原油含水量較低,其原因是三項分離器較以往的分離器在脫水環節以及設備結構上進行了優化和改善,主要體現在以下幾點:(1)將原油在脫水過程中采用在水中直接除油的方法,有效改變了油水在分離過程中的速度,可以得到截然不同的操作效果。在原油脫水流程中較為常用的是采用tSoke進行表達,表達式是:V=2g(p。-ρ.)r2/9μ。如果上浮油滴直徑大小相同,從水中自下而上向上浮動時,相通的水滴量會從由衷下服,其速度指數顯示為:Vv/Vw=μo/μu。水在50℃時,過一個0.55maP·s;而μo拼。在10~l00maP·s之間,則把Vv/Vw在18~150間,同時半徑為r的油氣向上浮動的速率比相同半徑的水珠,在油液中的沉浮率超出許多,這就是進一步奠定了HBP高效三相分離器結構組件基礎。(2)對于三相分離器在操作過程中產生的氣液分離、油水分離狀態差別,可以通過液旋流預脫氣進行操作,能夠有效擴大三相分離器容積,使三項分離器設備的效率大大提升。由于三相分離器氣相空間較大,而容器體積較小,因此,絕大多數的三項分離器氣相空間體積較大,幾乎占設備的一半以上,這極大降低了設備的使用效率,造成設備使用缺陷。通過采用旋流式裝置,安裝在分離器的一側,有效改變分離器內部空間油水分離狀態,從而大大提升了三相分離器內部液相容積,也強化和改善了設備的功能和效率。(3)另外,可以引進活性水強化破乳先進技術,能夠進一步加速油水分離速度,同時又能夠提高設備的利用率。但分離開的油和水的處于游離狀態,需要較為穩定的基礎環境,通過采用乳化液破乳技術,會產生較為反向的效果,例如會有力度較大的碰撞和摩擦。因此,當油水分離以及該項技術在同步運行時,必須采取和發現最佳處理方式,既能將處于游離狀態的油和水乳被乳化,同時又能具備合適的環境條件。通過長時間的實踐經驗得出,通過運用恰當的活性水洗乳技術,能夠有效促進油水分離操作流程,是較為可行性的措施。

4應用實例

大慶油田外圍轉油站采用的含水率較低的外輸工藝系統,初步實現了在油田開發初始階段在無大站的前提下實現油田輸送封閉狀態,同時又大大降低了設備投資成本,使油田的地面操作流程進一步簡化。該油田屬于新開發區域,處于肇州縣,已經組建油井200余處,單井產油量較高,且含水量較低。由于州13區屬于油田新區,距原有油田設施偏遠,如果持續運用大罐沉降流程,每年會造成較大的經濟損失,因為傳統常規三相分離密閉流程需要供水管道及供水泵設備,是已消耗成本的重要組成部分。根據外圍油田的實際狀況以及原油輸出系統現狀及進一步分析和研究得出:通過引進低含水密閉系統,,可以實現在有效避免經濟損失的同時將生產工藝流程進一步簡化,從而獲得較高的經濟收益。見圖

5結語

通過引進該項流程設備,傳統的封閉流程獲得了極大的改善,同時油田外圍轉油站也可以不再過度依賴老站的地面設施。另外由于取締了大站供水流程,使總液量大大降低,提升了管道設備的使用率,有效降低了油田外輸成本。因此,需對該種降本增效流程進一步推廣,以使大慶油田的低成本發展貫穿于生產經營全過程,進一步獲得節約能耗和降低投資效果。

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作者:李必怡 單位:大慶油田設計院有限公司