優化稠油脫水工藝參數實現交接含水率

2011-10-26 07:16:32付大強中石化勝利油田分公司石油開發中心勝凱管理區山東東營257015

中國科技信息 2011年10期

付大強中石化勝利油田分公司石油開發中心勝凱管理區，山東東營 257015

優化稠油脫水工藝參數實現交接含水率

付大強中石化勝利油田分公司石油開發中心勝凱管理區，山東東營 257015

勝科管理區所生產的原油大部分屬特超稠油。在稠油高稠油的輸送和處理中，原油高含水對生產有著非常大的負面影響。勝科集輸系統將近點加藥、摻稀油、熱化學重力沉降等方法有效地結合起來，形成了一套較為完善的稠油脫水工藝。針對溫度低、破乳效果差、沉降時間不足以及油井生產中各類化學藥劑的影響等情況和因素進行分析，通過對整個系統的優選和各項指標的調整，保證原油脫水的正常進行，將生產原油的含水率降至考核標準以下。

稠油;脫水;破乳;溫度;沉降;含水率

勝科管理區所生產的原油密度為0.95～0.99g/cm3，原油黏度多在20000～160000m Pa.s之間，大部分屬特超稠油。在稠油高稠油的輸送和處理中，原油高含水對生產有著非常大的負面影響。在原油脫水過程中，由于稠油的特殊性質，經常遇到脫水困難、脫水效果差等情況。目前在生產中遇到的問題很多，比如溫度較低、乳化油破乳難度大、沉降時間不足以及在開采和作業中所用的各類化學藥劑的影響等等，這些問題的存在嚴重影響稠油脫水的正常進行，加重了稠油脫水的難度，因此對影響稠油脫水因素的研究和優化具有十分重要的生產意義。為了使外輸原油含水達到規定的交接標準，我們通過一系列的生產實踐和研究分析，設計出了適合本單位生產特點的原油脫水工藝，將含水控制在1.8%以下，實現了稠油超稠油集輸脫水的新突破。

1 集輸系統工藝流程簡介

勝科集輸系統主要由五座接轉站（草4-1#站、草4-2#站、草4-3#站、草104站、草128站）、一座卸油臺、一座聯合站組成，各接轉站收集附近各單井、平臺的來液，經過初步的油氣分離、增溫加壓，外輸給草南聯；沒有進站的油井或平臺，通過罐車拉油的方式（原油進高架罐），將油放到卸油臺，再由卸油臺打入主干線，外輸給草南聯。草南聯承擔著勝科原油的集中、脫水、上交等生產任務[1]。

通過現場試驗以及本單位實際情況進行對比優選，勝科集輸系統將近點加藥、摻稀油、熱化學重力沉降等方法有效地結合起來，形成了一套較為完善的稠油脫水工藝[2]。

2 影響稠油脫水的因素及其參數優化

2.1 溫度

稠油的性質與溫度息息相關，溫度在整個集輸過程中主要起到兩個方面的作用。首先是管輸的流暢，如圖1所示，不同含水的草橋混合油溫度越高黏度越低，其流動性也就越好。其次根據《草橋混合油流動性及脫水方案優化評價報告》所說當溫度在達到70℃以上時，站外來液與破乳劑的混合及破乳脫水才能達到最佳效果[3]。

圖1 草橋混合油不同含水量混合油粘溫數據圖

當草橋混合油中按2：1的比例（稠油/稀油）摻入稀油，按100m g/L加入破乳劑時，當溫度達到70℃，在5個小時后就基本達到脫水效果，如圖2。

圖2 2:1不同含水70℃加劑100m g/L出水率與時間關系圖

2.2 油水界面

沉降罐內主要依靠水洗段的水洗作用和沉降段的重力沉降作用使油水分離。

接轉站來液首先進入7#罐，根據表1可分析當7#罐的油水界面在6.5到7.5米時，來液脫水后的綜合含水率最理想[4]。

表1 油水界面高度分析表

2.3 破乳劑

根據對草南聯混合油的實驗分析，在罐容和熱力條件都能滿足的情況下，草橋混合油集輸摻水可到75%，根據破乳劑的性質和破乳時間，在距草南聯850m處（卸油臺）按200mg/L加破乳劑，并按2:1摻入樂安稀油，在進入草南聯前的時間里充分混合破乳，進草南聯后升溫到≥70℃，進5000m3的7#沉降罐，沉降24小時，沉降分水后乳化油含水可≤2%，可達到稠油外輸標準。

加入破乳劑量的多少主要根據7#罐溢流原油含水的高低，含水較高，則適當多加，含水較低則少加。系統溫度提高時，可以使水滴界面膜的機械強度降低，在其他管路條件類似的情況下，加入少量破乳劑就有較好的破乳效果。故當管線內溫度變化時，對破乳劑的用量應作出相應的調節[5]。

2.4 稀油

稀油影響著原油在沉降段的沉降脫水時間，稠油的沉降時間非常長，摻入稀油后，黏度降低，沉降時間會縮短，混合油還能夠更好地與破乳劑混合，達到最佳的破乳效果。同樣條件下，稀油的摻入能加快稠油脫水，并縮短沉降時間，但對最終含水不起決定作用，超過1：1效果已不明顯。

根據圖2、圖3對比分析，相同溫度（70℃）和相同加藥量的條件下，混合液摻入稀油的量在1：1和2：1（稠油/稀油）時都能達到較好的脫水效果，區別在于稀油摻的越多，混合液脫水的時間就越短，根據原油在7#沉降罐的沉降時間，由每天的來液以及草南聯大罐的罐容計算，大約30小時左右。再考慮整套此工藝的經濟性，目前摻稀油比在0.5～0.8之間。