朱海洋
(勝利油田分公司孤東采油廠集輸大隊,山東 東營 257237)
孤東采油廠集輸大隊四號聯合站位于孤東油田的南部,于1995年11月15日建成投產,占地面積69366平方米,具有油氣分離、加熱、污水處理等功能。主要擔負著肩負著孤東采油廠管理四區(qū)、五區(qū)、七區(qū)、KD6以及石油開發(fā)中心的油氣集輸及污水處理任務。
四號聯合站工藝流程相對較為簡單,井排來液進入分水器進行油、水、氣分離,分離出來的原料油進入加熱爐進行升溫,然后進入油氣分離器進行油氣分離,再進入一次沉降罐進行沉降脫水進入外輸罐。
影響外輸原油含水的因素較多,可以分為內部原因和外部原因。內部原因包括沉降溫度、藥劑影響、溢油含水、污油回收等,外部原因包括井排來液量、來液性質等。
當井排來液物性發(fā)生變化時,外輸油含水出現較大波動。
酸化是油井增產、水井增注的重要措施,為了穩(wěn)定產量,每年都對多口油井采取酸化措施,但是酸化后的返排液體中加入了助排劑、鐵離子穩(wěn)定劑、黏土穩(wěn)定劑等添加劑,而這些添加劑的成分大多為表面活性劑類和聚合物類,這些物質都會對油水界面膜和原油乳狀液性質產生影響,影響原油乳狀液的破乳效果。
化學破乳簡單的說,就是向含水原油中添加化學破乳劑,經攪拌混合使其到達原油乳狀液的油水界面上,降低表面張力,破壞乳化狀態(tài)。破乳后的水珠相互聚結并沉降分離,使水滴的聚結與沉降。東四聯目前破乳劑投加在分水器油出口匯管,存在的問題主要是前段投加破乳劑,雖然對原料油控制有一定作用,但因分水器油出口和一次罐內溫度較低,藥劑無法充分發(fā)揮作用,造成一定程度上的浪費。
加熱對原油破乳脫水有重要的促進作用,隨著溫度的升高,原油的粘度降低,依據斯托克斯定律,原油粘度μ0減小,水滴下降的阻力減小,沉降速度ω增大,水滴易于在油相中下沉;在粘度降低的同時,油水界面上附著的各類乳化劑溶解度增大,界面膜的強度消弱,分散相的碰撞結合幾率增加,有利于脫水;原油體積膨脹系數較大,使水和油的密度差增大,也利于水滴在油相中下沉。
為了提高分水器的油水分離效果,解決常規(guī)三相分離器聚結時間短、不充分、效率低等不足,將4臺常規(guī)三相分離器相繼在2015年、2018年各更換為2臺高頻聚結分水器。
改造前東四聯使用2臺常規(guī)三相分離器,三相分離器油出口平均含水60-70%, 而應用高頻聚結油水分離技術裝置后,油出口平均含水40-45%。
3#高頻分水器在2月份投用后,分水器油出口含水由64.6%降到43.8%;4#高頻分水器在7月份投用后,分水器油出口含水由67%降到44%;投用3#、4#高頻分水器后,分水器油出口平均含水44%,油出口含水明顯降低。
根據實際運行能耗數據統(tǒng)計,改造前,站內運行2臺三相分離器,分離器出口原油含水60-70% ,進站內加熱系統(tǒng)的液量為5500 m3/d。高頻聚結油水分離技術裝置改造完成投運后,油出口含水降低,進加熱系統(tǒng)油量降至2900m3/d,加熱液量減少2600 m3/d。
水煤漿鍋爐于2018年3月4日按照環(huán)保要求停運,不再給高頻分水器和加熱爐提供熱量,站內運行5臺二合一燃氣加熱爐,2018年3—12月與去年同期相比:自用氣、自用油、水煤漿供熱量折合燃油(原油)4423.4噸下降到2781.6噸,節(jié)約燃油1641.8噸,折合年節(jié)約自用氣205萬m3。日均節(jié)約燃氣6000m3。
改造后,處理時間大幅縮短,可改變站內原有原油處理模式。聯合站來液滿足高頻聚結裝置處理設計要求時,裝置原油出口平均含水可控制在15%左右,在東四聯目前來液量和溫度條件下,裝置原油出口平均含水可控制在40-45%左右,外輸原油平均含水16%,低于完全使用高頻聚結裝置前站內外輸原油平均含水21.42%的處理指標。
在投用高頻分水器后,東四聯大罐溢油含水、外輸含水都呈下降趨勢,1#油罐溢油含水從30%降至28%,外輸含水從18%降至14%,同時各項生產節(jié)點平穩(wěn)運行。
平穩(wěn)的操作和嚴格的管理是影響原油脫水效果的重要因素,生產運行中應不斷總結經驗,把原油破乳劑質量、硬件條件、集輸工藝水平諸多影響因素綜合起來,并將各個影響因素協(xié)調地控制在最佳狀態(tài),確保集輸系統(tǒng)的平穩(wěn)經濟運行。
原油處理前段目前主要依靠一次油罐通過溢油至二次油罐,從而達到一級沉降效果,但有時生產運行不平穩(wěn),導致溢油中含水很高,在后期生產運行中,要加強合理控制凈化罐放水,及時回收污水罐內原油,減少站內循環(huán)油量。加強管理,確保化驗數據準確,發(fā)現異常及時反饋,及早采取應對措施。
在其他條件不變的情況下,通過篩選化學破乳劑,可以達到降低原油含水率的目的。合適的化學破乳劑可以降低三相分離器、沉降罐的含水率,進而降低站內水套爐的熱負荷和原油處理系統(tǒng)設備運行負荷。
結語:隨著聯合站所處理的油田采出液物性復雜,可控性差,設備老化等,同時在壓縮成本的情況下,如何利用現有工藝技術,完成原油外輸含水指標將成為關鍵。通過精準的控制工藝參數,精細設備設施現場管理,優(yōu)化用能,借用現有設備設施、工藝流程,聯合站的生產與技術水平會得到更好的發(fā)展。