接轉(zhuǎn)站對酸化返排液預處理研究

魏贊 康凱 楊培倫 袁建忠 程軍克

摘要：基于模擬酸化工藝中殘酸返排液對乳狀液破乳的分析實驗，對殘酸返排液進行接轉(zhuǎn)站工藝“預處理”工藝升級，利用時空原理和管理機制實現(xiàn)酸液分離，降低脫水系統(tǒng)沖擊影響。

關(guān)鍵詞：壓裂;殘酸返排液;預處理;管理機制

一、壓裂液對生產(chǎn)影響

油田滾動擴邊實施，壓裂新井投產(chǎn)、老井壓裂修復井數(shù)急劇增加。采出液含有含有壓裂液的采出液含有胍膠等各種添加劑，使得采出液成分復雜、黏度大、采出液乳化嚴重、機械雜質(zhì)含量高[1]，脫水系統(tǒng)造成重大擾亂沖擊，主要表現(xiàn)為電脫水設備脫水電流升高、電脫水器容易倒電場、油區(qū)沉降罐高液位、脫水系統(tǒng)癱瘓、污水含油高、注水水質(zhì)不達標，影響了脫水系統(tǒng)平穩(wěn)運行。

二、解決壓裂殘液的措施

針對高含壓裂液采出液攜污量大、乳化程度高的特性，對壓裂井采出液進行預期-中期-后期應急處理，主要利用工程技術(shù)、化學方式和機制管理等方面解決高含壓裂液采出液對常規(guī)脫水系統(tǒng)的沖擊，提高常規(guī)脫水系統(tǒng)處理高含壓裂液采出液的平穩(wěn)性。

1.利舊優(yōu)化“雙模式”預處理工藝

本著如何將含壓裂液的來液與正常不含壓裂液的來液分開的構(gòu)想，梳理王一接轉(zhuǎn)站工藝流程，利用儲罐間交互的管線，找到可行的“雙模式”運行（圖1）。實施分步如下

（1）先將1#2#臨時儲油罐內(nèi)油水輸空。

（2）當卸油點輸送酸化壓裂液前先打開1#臨時儲油罐的上流控制閥⑥和下流控制閥⑦（或者2#臨時儲油罐的上流控制閥⑧和下流控制閥⑦），同時關(guān)閉4#運行罐的上流控制閥①和下流控制閥②。讓所有的來液（分離緩沖罐的各井來液與卸油點的酸化壓裂液）一同進入到1#（或2#）臨時儲油罐進行靜止沉降。

（3）當卸油點的酸化壓裂液輸送完后再用不含酸液的油水混合液替一下管線后，切換回4#運行罐正常生產(chǎn)流程即可。

2.優(yōu)化升級“雙線獨立”預處理工藝

考慮罐體容積、時間差和液體混合等因素，經(jīng)過多方研討與現(xiàn)場勘查，升級優(yōu)化改造，利舊罐區(qū)中央位置的廢棄管線（原給水區(qū)提供污水的放水流程），在1#臨時儲油罐的閥門⑥與閥門⑦之間新增DN100閘板閥與廢棄的管線進行了連接;又在2#臨時儲油罐的閥門⑧與閥門⑨之間新裝DN100閘板閥與廢棄的管線進行了連接;最后在卸油泵的出口閥門⑤與卸油泵生產(chǎn)閥④之間安裝DN100閘板閥與廢棄的管線進行了連接。

經(jīng)過此次的優(yōu)化改進后，卸油點的酸化壓裂液能夠單獨輸送到1#或者2#臨時儲油罐里，與分離緩沖罐的各井來液分隔開（分離緩沖罐的各井來液只進4#運行罐），解決了第一套方案的3大不足。1#2#臨時儲油罐中大量酸化壓裂液經(jīng)過長期的分離、沉降后，經(jīng)取樣化驗含水達標后再輸送到王四聯(lián)合站。如圖2中紅色流程，實現(xiàn)卸油點酸液單獨輸?shù)?#或2#臨時儲罐，與分離緩沖罐各井正常來液分開。針對高含壓裂液采出液中，機械雜質(zhì)等懸浮固體含量高，這部分物

質(zhì)容易與原油形成難于破乳的中間層，隨著時間的累計，在電脫水內(nèi)部聚結(jié)，中間層逐漸增厚，高含水的中間層對脫水電場造成沖擊，影響脫水設備平穩(wěn)運行。對影響脫水設備平穩(wěn)運行的中間層進行單獨處理，以提高脫水系統(tǒng)的運行平穩(wěn)性。

3.建立現(xiàn)有采出液處理系統(tǒng)處理高含壓裂液運行機制

根據(jù)大規(guī)模壓裂的作業(yè)方式，壓裂液對脫水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)的影響方式、影響程度及提高脫水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的措施，建立現(xiàn)有脫水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)處理高含壓裂液的運行機制[2]。

（1）針對接轉(zhuǎn)站預處理工藝為酸化壓裂井量身配套管理機制，

根據(jù)酸化壓裂液濃度PH值對油水分離的實驗結(jié)論，PH測試值≤6或者≥8時，采用王一預處理工藝處理，具體管理模式為：

①酸化壓裂措施后油井加入破膠氧化劑啟抽，采出液攜帶含高濃度強酸暫進井場除油池;

②油罐車抽吸拉運至卸油點;

③卸油點切換成優(yōu)化后的獨立進罐工藝流程，使卸油點來液獨立進1#或2#沉降罐（不與其他支路來液混合）;

④酸液罐車卸油后，緊接安排高含水卸油車卸入沖洗卸油池并掃線替液;

⑤1#或2#沉降罐邊進液邊沉降邊放水，當油柱較高時，停止進液靜止沉降;

⑥1#或2#沉降罐定期三級取樣并防水，當罐高出口沉降合格達到好油外輸標準，協(xié)調(diào)切換外輸流程輸至原油交接點。

④該酸化壓裂井待測試采出液PH值為中性6- 8范圍時，不再進王一預處理改為集油進入正常集輸大系統(tǒng)，按照“中應對”不同情況提高脫水率，保障處理系統(tǒng)平穩(wěn)運行。

（2）針對游離水脫除設備淤積物增多，有效空間減少，游離水脫除

設備運行效率下降的問題，通過現(xiàn)場試驗，確定合理的清淤周期，及時清淤，提高脫水設備的運行效率。

（3）壓裂井錯峰進站，降低壓裂液快速累積對采出液處理系統(tǒng)的沖擊，合理安排壓裂措施施工時間段，優(yōu)選環(huán)境溫度較暖階段，利用高氣溫環(huán)境便利拉油預處理工序，同時提高脫水溫度。

針對油井大規(guī)模壓裂造成的電脫水設備運行不平穩(wěn)問題，應用適應于高含壓裂液脫水的電脫水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和脫水供電裝置，以提高脫水電場的運行平穩(wěn)性。

三、結(jié)論

通過壓裂井采出液進行預期應急處理與管理模式的結(jié)合，顯著提高常規(guī)脫水系統(tǒng)處理高含壓裂液采出液的平穩(wěn)性。目前在高濃度酸液中接轉(zhuǎn)站預處理凈化沉降合格純油折合經(jīng)濟效益共70.386萬元。同時完善利舊工藝流程，合理利用資源，具有各油田推廣價值;降低脫水崗員工勞動強度;控本增效，節(jié)約各類費用，無害環(huán)保排放。

參考文獻：

[1] 馬躍，黃曉東等.渤海油田油井酸化返排液對原油脫水的影響[J].油氣田地面工程，2015，11：61-62.

[2] 李學軍，李玉春等.油井大規(guī)模壓裂對脫水系統(tǒng)的影響及對策[J].行業(yè)論壇，2014，33（12）.