塔河油田稠油集輸處理技術(shù)

賈超 阿依博力·賀內(nèi) 王莎

摘要：稠油的集輸處理主要表現(xiàn)為兩大難題：一是由于稠油不流動或流動性差，集輸困難;二是原油集輸進入處理站場后，破乳脫水為合格原油難度較大。本文針對塔河油田的稠油特性對稠油的集輸處理技術(shù)進行了深入分析和總結(jié)，歸納出一套適合于塔河稠油油藏開發(fā)的新工藝、新設(shè)備、新材料，期望解決塔河油田稠油集輸處理難題，為稠油集輸處理作一些有益的探討。

關(guān)鍵詞：重質(zhì)稠油;集輸處理;破乳脫水;摻稀降粘

1稠油集輸處理工藝

1.1稠油單井降粘集輸技術(shù)

目前常用的稠油集輸方式包括：加熱、摻稀加熱及摻活性水加熱降粘集輸?shù)?。塔河油田多?shù)油井生產(chǎn)重質(zhì)原油，還有部分油井為超稠油。

經(jīng)實驗，塔河稠油在含水80%時開始由油包水型轉(zhuǎn)化為水包油型乳化液，稠油粘度驟然下降，綜合分析，在塔河油田不推薦采用摻活性水降粘集輸工藝。

1.2稠油化學破乳脫水技術(shù)

塔河油田稠油富含膠質(zhì)瀝青質(zhì)，粘度高、密度大，屬于重質(zhì)稠油，其原油乳狀液穩(wěn)定性能強，對熱不敏感，采出水礦化度高達22.0×104mg/l以上。某油樣熱化學沉降脫水試驗結(jié)果，不同含水量稠油加入不同濃度破乳劑后脫水效果數(shù)據(jù)見下表。

室內(nèi)試驗表明，破乳劑對塔河油田重質(zhì)稠油乳狀液有良好的破乳性能及降粘作用，在加劑量120ppm、溫度65℃、沉降時間6h的條件下，可使高重質(zhì)稠油乳狀液脫水率達到90%以上。

1.3高粘原油高效沉降罐結(jié)構(gòu)優(yōu)化

通過對不同結(jié)構(gòu)沉降罐的分析，對沉降罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化改進。

改進后主要有如下技術(shù)特點：

（1）采用T型進液管：進液總管沿罐直徑方向橫穿罐內(nèi)，呈T型分支，分支上布有多根分液立管。

（2）集油槽、集水管與進液支管設(shè)置在相對方位。一可以使油水在罐內(nèi)得到充分的自然沉降分離，二可以避免集水時油水混合物短路。

（3）設(shè)計了專用的液位調(diào)節(jié)水箱，以適應進液量的變化，并實現(xiàn)自動放水。

1.4高粘稠油計量技術(shù)

原油為高粘起泡原油，油氣分離困難，造成油井計量精度低，傳統(tǒng)的油氣計量裝置的計量誤差大，不能滿足塔河稠油油井計量精度要求。對高粘起泡稠油分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，以適應稠油生產(chǎn)計量要求。

高粘稠油計量裝置的主要技術(shù)特點為：

（1）采用旋流預分離器

分離器的進口設(shè)計為傾斜式切向管和管柱式旋流預分離器，傾斜式切向管使油氣混合物在進入管柱式預分離器時有一個預分離過程，再經(jīng)管柱式預分離器進行旋流離心分離，其氣液分離速度高于重力分離幾十倍甚至幾百倍，促進和縮短氣液分離過程和時間。預分離器內(nèi)設(shè)置了氣體除霧傘，通過改變氣體的流速和流向，使氣體得到初步分離。

（2）采用布液管

該部件與旋流預分離器的底部連接部分是半圓管，其底部在軸線兩側(cè)設(shè)有兩條寬15mm且通到兩端的長孔，布液管分布在破泡板組的上部，并與分離器軸線垂直。

（3）設(shè)置破泡傘組

破泡板組由8塊對稱的斜鋼板組成，分4層布置，每塊板的板面上鋪設(shè)了不銹鋼

板網(wǎng)、擋泡板和氣體連通管。其破泡傘組的作用為：①增大氣液接觸面;②改變流體的流動方向;③板面與泡沫原油反復摩擦、拉伸，削弱氣泡泡膜的機械強度。原油中的氣泡在這三方面的作用下破泡溢出，使油氣得到徹底分離。

（4）采用穩(wěn)流板

設(shè)置在分離器筒體的中部，由3組板網(wǎng)交錯組成，其作用是對液流疏導和均布，進一步消除剩余氣泡，阻擋泡沫進入后部區(qū)域。

（5）設(shè)置緩沖板

該部件設(shè)置在分離器筒體后部，把分離器分割為分離室和緩沖室，緩沖板的下邊留有弧形通道，使液體從底部流入液體緩沖室，板的上邊高于分離室液面，把泡沫徹底阻擋在緩沖室之外。

（6）采用氣體除霧器

選用標準型絲網(wǎng)除霧器，設(shè)置在分離器后部的分氣包內(nèi)，厚度為150mm，能夠有效去除10μm以上的霧滴，其除霧效率達99%。

目前，這種稠油計量裝置已在塔河6區(qū)、7區(qū)、8區(qū)、10區(qū)、12區(qū)推廣應用。通過投產(chǎn)測試，裝置計量誤差均<±5%。其應用不僅解決了塔河油田稠油計量誤差大的難題，而且實現(xiàn)了塔河油田稠油單井產(chǎn)液量和產(chǎn)氣量的連續(xù)、自動計量及測試數(shù)據(jù)遠傳，操作方便、安全可靠，無人值守，降低了工人勞動強度，提高了生產(chǎn)管理水平。

1.5多相混輸泵技術(shù)

為簡化工藝流程，節(jié)約投資，在距離計轉(zhuǎn)站（聯(lián)合站）較遠的邊緣井區(qū)采用了多相混輸泵技術(shù)。以10-6混輸站為例，該站距離三號聯(lián)合站較遠，若采用油氣分輸工藝，導致油氣分離壓力、井口回壓均較高，難以滿足生產(chǎn)要求。結(jié)合生產(chǎn)要求及外部條件，設(shè)計中采用了多相混輸泵技術(shù)，油氣混輸進入8-3計轉(zhuǎn)站，后通過該站輸送至三號聯(lián)合站。在混輸泵的選擇上，優(yōu)選了適合塔河原油物性并具有耐腐蝕、防砂、抗硫、抗氯離子的高效雙螺桿混輸泵。

該項技術(shù)的應用大大降低了系統(tǒng)回壓及井口回壓，滿足了井口回壓≤1.5MPa的設(shè)計要求，延長了部分稠油油井的自噴采油期;同時簡化了流程，油氣一起混輸至計轉(zhuǎn)站處理，取消了事故油罐及伴生氣外輸管道，油氣分離、伴生氣分離等功能均與計轉(zhuǎn)站合建，降低了工程投資、方便了管理。

在保證混輸泵穩(wěn)定運行方面，通過優(yōu)化工藝管道安裝、配套設(shè)置變頻器與進口壓力連鎖變頻等措施，做到了混輸泵進液均勻，確保了設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

1.6稠油輸送管道防止凝管的安全措施

塔河油田重質(zhì)稠油粘度大，凝固點高，易發(fā)生凝管事故。為防止凝管事故的發(fā)生，在設(shè)計中充分考慮了各類管道的熱力條件，對每一管道可能出現(xiàn)的不同工況進行了一一模擬，確定了每一管道的安全停輸時間，并根據(jù)不同的外界條件，采取了加熱、保溫、掃線清管等措施。在系統(tǒng)投運過程中，采取了有效的預熱措施，保證了每次投產(chǎn)的一次性順利成功。

結(jié)論

根據(jù)塔河油田稠油集輸處理的生產(chǎn)情況，當前應用于塔河油田的稠油集輸處理工藝技術(shù)主要包括：

（1）集輸工藝：井口優(yōu)先采用加熱集輸;在僅靠井口加熱無法滿足集輸過程的水力、熱力要求的超稠油井，采用摻稀油降粘集輸。

（2）計量站工藝：油井靠地層壓力或抽油機提升進站后，采用先進的混輸泵技術(shù)將油氣混合產(chǎn)液增壓輸送至計轉(zhuǎn)站（聯(lián)合站）。

（3）計轉(zhuǎn)站工藝：采用油氣密閉輸送工藝，油氣分離后，分輸至聯(lián)合站（天然氣處理站）處理。

（4）聯(lián)合站工藝：根據(jù)油品物性的差異，通過脫水實驗，確定采用常壓熱化學沉降脫水或常壓熱化學沉降與電脫水相結(jié)合的脫水工藝;配套油罐氣回收裝置實現(xiàn)大罐密閉。

參考文獻：

[1]馮叔初 郭揆常等，油氣集輸與礦場加工，2版，東營：中國石油大學出版社，2006.5

[2]油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊，石油工業(yè)出版社出版