王志庚
[摘要]油氣集輸是油田生產的重要組成部分,實現油氣水三相的徹底分離,更好地完成油田生產任務。通過對油氣分離和油水分離的優化設計,提高油氣集輸處理的效率,降低油田生產的成本,發揮油流本身所具有的能量,減少熱能和電能的消耗,為油田生產企業創造最佳的經濟效益。
[關鍵詞]油田;油氣集輸;技術措施;優化
引言
油田生產的最終目的是生產出更多的合格的油品,油氣集輸處理技術是將油井產物油氣水三相的混合物,經過分離處理,獲得合格產品的過程。對油氣集輸工藝流程進行優化,采取先進的處理技術措施,達到預期的生產效率,滿足油田生產的技術要求。
一、影響油氣集輸處理效率的因素
油氣集輸生產過程中,依靠油流的自壓輸送到轉油站,實現油氣水的初步分離,將分離處理的油流通過泵輸的方式,將其輸送至聯合站,實現徹底的分離,才能得到合格的產品外輸。由于集輸管網的密閉性差,會導致油流能量的損失,而增加油氣集輸處理的能量消耗,導致油田生產成本的增加,油氣集輸處理效率的下降。
油氣集輸處理時的能量供應,通過輸油泵、摻水泵和熱洗泵來完成油和水的輸送,提供泵效是非常必要的。如果各類泵機組運行的效率下降,勢必影響到油氣集輸系統處理的效率。如果油氣集輸處理系統的能耗增加,就會降低油田生產的經濟性。
如果油氣水三相分離設備的運行參數不合理,勢必影響到分離器的安全運行,導致運行效率的下降。對油氣集輸的密閉集輸流程進行優化,選擇最佳的路徑,保證油氣水的分離處理后,經過最優化的路徑輸送,降低管路的摩阻損失,不斷提高油氣集輸系統的運行效率,滿足油田生產的需要。
二、油田油氣集輸技術措施優化
對油氣集輸工藝技術措施進行優化,選擇最佳的油氣分離技術及油水分離技術措施,不斷研究和應用新工藝、新設備,提高油氣集輸處理的效率。
(一)油氣分離技術措施
液相和氣相的分離,通過油氣分離設備,實現重力沉降分離,達到初步分離的效果。而氣泡中攜帶的油滴,應用氣體捕霧網,降低氣流的速度,使氣泡中的液滴之間相互碰撞,體積增大,重量隨之增加,沉降到液相中。液體中的氣泡,依據液流的沉靜,而從液體中實現了二次分離。
應用多級分離的技術措施,控制各級分離的運行參數,使輕組分優先氣化,再進行回收。因此將油氣水三相混合物的天然氣分離出去,而且獲得不同的烴類產物,作為化工廠的原料使用。合理控制油氣分離設備的運行參數,保證液相和氣相的分離達到最佳的效果。
(二)油水分離技術措施
液相中的油和水,本身是互不相溶的液滴,在一定的條件性,形成原油乳化液,一種以較小的滴液形式分散到另外一個體系中,隨著油田生產的不斷延伸,乳化液的結構越來越老化,給油水分離帶來難度。原油中的水有兩種存在形式,游離水和乳化水,游離水和油之間依靠密度差異,通過沉降設備,給予一定的停留時間,實現油水的分層,達到油水分離的效果。
乳化水的分離難度大,首先需要破乳處理,在原油集輸處理過程中,從井口出油到計量站及轉油站的過程中,實現管道的熱化學脫水,通過化學破入劑的應用,管道液體流速的變化,使藥液充分混合,達到化學破乳的作用效果。然后實施電化學脫水的措施,通過對低含水原油的加熱處理,加速破入劑的化學破乳作用,結合電脫水器的安全運行。通過高壓交直流電場的作用,將原油中的帶電水滴脫除,由電脫水器出口,排出的原油,即達到外輸原油的含水標準,成為合格的油品,通過凈化油泵外輸。
(三)油氣水三相分離技術的優化
選擇和應用高效的油氣水三相分離器,合理優化分離器的運行參數,保證油氣水的分離達到最佳的狀態。減少油流在分離器內的停留時間,通過對分離器內部結構的改造,提高油氣水分離處理的效率。對油氣水三相分離器的進口分流器進行優化,利用離心分離的原理,保證液流進入到分離器后,立即實現液相和氣相的初步分離。借助于梳流搬的作用,降低液體的流速,有利于液體中氣泡的二次分離。合理水擋板和堰板的高度,保證油和水的分離界面清楚,為合理排放油和水奠定了基礎。
對三相分離器的入口管線進行優化,選擇布液孔,防止液體發生渦流,而影響到三相分離處理的效果。優化三相分離器的運行參數,將三相分離器的液位、壓力控制到合理的范圍,才能保證油氣水三相分離的效果。通過油氣水三相的初步分離,將高含水原油轉化為低含水的原油,經過聯合站的徹底分離處理,獲得合格的產品外輸。
(四)油氣集輸處理技術的發展趨勢
針對油田開發后期高含水的特點,優化油氣集輸處理技術措施,降低油田生產過程中的能量消耗,不斷研究和開發油氣集輸處理新技術措施,解決高含水、高粘度油流的分離處理的難題,保證油氣水的分離處理達到最佳的狀態。
不斷研究和應用高效的油氣水三相分離設備,強化原油的沉降脫水和電化學脫水處理的應用,對分離器、過濾器及電脫水器進行升級改造,提高設備處理的能力,保證油田油氣集輸達到最佳的狀態,獲得更高的油品產量,為油田生產企業創造最佳的經濟效益。
加強對乳化油的破乳降粘處理,降低油水界面的強度,實現乳化水的分離,保證外輸原油的含水達到標準的規定。提高節能設備的應用效率,降低油田油氣集輸過程中的能量消耗,以此降低油田油氣集輸處理的成本,提高油田生產的經濟效益。
三、結論
通過對油田油氣集輸技術措施優化的研究,提高油氣集輸處理的效果,滿足油田生產的需要。油田油氣集輸處理,不僅包括油氣水的分離,而且包含含油污水的凈化處理,天然氣的凈化處理,關鍵是油水的分離處理過程,以最少的投入,才能獲得最佳的經濟效益。