集輸原油脫水工藝流程設計與站場實施

摘要：油田原油脫水工藝技術的實施，是油田生產的必要組成部分，必須將原油中的水分離出去，才能達到外輸原油的質量標準。重視原油脫水工藝技術的研究，以最少的投入，獲得最佳的生產效率。因此，本文結合油田原油的特點，采取最優化的原油脫水技術措施與站場設計，脫出原油中的水和機械雜質，使處理后的原油達到外輸原油的質量標準后，進入到外輸系統，完成原油集輸處理的任務，提高原油脫水的效率。

關鍵詞：原油集輸；外輸系統；脫水工藝；站場設計；質量標準

哈拉哈塘油田哈 6 區屬典型碳酸鹽巖油藏，是塔里木油田近幾年重點產能建設區塊之一，原油生產能力 100×104 t/a，其中稀油 80×104 t/a，稠油 20×104 t/a。為了降低基建投資并節省運行費用，適應碳酸鹽巖油藏開發需要，在地面工程設計階段，開展了原油脫水工藝試驗優化設計。通過對哈拉哈塘油田哈 6 區原油脫水工藝優化，每年節約破乳劑約 180 t，同時實現了原油脫水流程密閉，減少了由于 H2S 揮發造成的安全隱患。

1 優化設計方案的確定

哈拉哈塘油田哈 6 區屬典型碳酸鹽巖油藏，是塔里木油田近幾年重點產能建設區塊之一，為了降低基建投資并節省運行費用，適應碳酸鹽巖油藏開發需要，在地面工程設計階段，開展了原油脫水工藝試驗優化設計。

1.1 可行性研究階段

哈 6 區北部油井以稠油為主，南部以稀油為主，稠油井需要摻稀生產，客觀上需要將稠油和稀油分開處理，為油田摻稀提供足夠的稀油資源。該方案將稠油和稀油完全分開處理，稀油采用二段熱化學沉降脫水工藝，借鑒稠油油田處理工藝，稠油采用大罐沉降處理工藝。設計參數為可研階段采用的設計參數，參考了輪古區塊的試驗結果：稀油脫水溫度 60 ℃，稠油脫水溫度 80 ℃，凈化油含水率≤ 1%，污水含油量≤ 1 000 mg/L。該方案的優點是稠油采用大罐沉降工藝，有足夠的時間保證稠油的處理效果，缺點是處理工藝采用非密閉工藝，而且原油中含有的硫化氫氣體揮發會對環境和人員造成傷害。

1.2 初步設計階段

在初步設計階段稠、稀油分開處理，二段脫水均采用熱化學脫水器工藝設計方案。為克服稠油大罐沉降的非密閉性弊端，將稠油二段脫水改為熱化學脫水工藝，原油脫水試驗的目

的是確定原油脫水工藝和設計參數。試驗結果如下：①稠油一段沉降沉降溫度 35 ℃，加藥量 300mg/L，沉降時間 3 h，脫后油中含水率小于 10%；②稀油一段沉降溫度25 ℃，加藥量100 mg/L，沉降時間 1 h，脫后油中含水率小于 10%；③稀油二段沉降溫度 60 ℃，加藥量 200 mg/L，沉降時間 2 h，脫后油中含水率小于 1.0%；④稠油二段沉降溫度80 ℃，加藥量 400 mg/L，沉降時間 3 h，脫后油中含水率小于 1.0%。該方案的優點是實現了原油脫水的密閉處理，缺點是稠油采用熱化學脫水器脫水工藝加藥量大，需要的脫水設備臺數比較多。

1.3 優化方案

通過上述兩個階段的試驗，最后確定稠、稀油一段分開處理，二段脫水合一處理工藝設計方案。稠油單獨采用熱化學脫水器脫水工藝存在加藥量大和設備臺數多的問題，設計時考慮在一段脫水工藝上采取稠、稀油分開處理的工藝路線，為抽油井生產提供摻稀用低含水油，二段脫水將稠油和稀油混合脫水，改善稠油脫水效果。為了確定最佳的優化原油脫水工藝和設計參數，進行了原油脫水補充試驗。試驗結果如下：①稀油一段熱化學脫水溫度 25 ℃，加藥量 100 mg/L，沉降時間 1 h，脫后油中含水率≤ 10%；②稠油一段熱化學脫水溫度 25 ℃，加藥量 200 mg/L，沉降時間 1 h，脫后油中含水率≤ 30%；③二段熱化學脫水試驗，稀油和稠油混合處理，溫度65 ℃，加藥量200 mg/L，沉降時間2.5 h，脫后油中含水率≤ 1.0%。

2 取得的效果

（1） 稠油實現密閉脫水工藝。在可行性研究階段，按以往稠油油田開發經驗，稠油脫水采用了二段大罐沉降脫水工藝。在初步設計階段，通過對原油物性分析試驗和原油脫水試驗，對哈拉哈塘油田稠油和摻稀油生產混合稠油物性有了明確的認識，為脫水工藝優化奠定了基礎。由于哈拉哈塘油田原油中高含 H2S，采用密閉脫水工藝對于保證安全生產和操作人員身體健康至關重要。

（2） 稠油一段脫水指標優化。由于二段混合脫水效果較好，一段稠油脫水指標的含水率可由 10%放寬至 30%，對稠油一段脫水溫度和加藥量進行了優化。稠油一段脫水溫度由 35 ℃下降到 25 ℃，提高了脫水工藝對常溫集輸進站溫度的適應性。稠油一段脫水加藥量由 300 mg/L 下降到 200 mg/L，每年節省破乳劑約 60 t。

（3） 稠油二段脫水指標優化。采用一段脫水后稀油作為稠油井摻稀油源，將剩余稀油和稠油混合脫水，既滿足摻稀油生產又改善了稠油脫水條件，優化了稠油脫水工藝。二段脫水溫度由原平均68 ℃下降到 65 ℃，稀油部分加藥量保持不變，稠油部分加藥量由 400 mg/L 下降到 200 mg/L，每年節省破乳劑約 120 t。

3 結語

通過對哈拉哈塘油田哈 6 區原油脫水工藝優化，每年節約破乳劑約 180 t，按每噸 2 萬元計算，每年節省運行成本 360 萬元，同時實現了原油脫水流程密閉，減少了由于 H2S 揮發造成的安全隱患，取得了較好的經濟效益和社會效益。碳酸鹽巖油田油井開采周期短，產量變化大，油品性質也隨開展進度不斷變化，如何尋找到一條適應此類油田特殊開發需要的原油處理工藝技術仍需要在實踐中不斷摸索。

作者簡介：周耀平，654125198608243179，男，2008.07參加工作，2015.12獲取中級職稱，先后參與英買潛山油藏地面工程，哈拉哈塘至輪南輸油管道工程，哈拉哈塘哈6區塊地面工程，哈拉哈塘二期地面工程，哈拉哈塘油田外圍骨架工程等工程的建設.