论文部分内容阅读
摘要：油田原油脱水工艺技术的实施，是油田生产的必要组成部分，必须将原油中的水分离出去，才能达到外输原油的质量标准。重视原油脱水工艺技术的研究，以最少的投入，获得最佳的生产效率。因此，本文结合油田原油的特点，采取最优化的原油脱水技术措施与站场设计，脱出原油中的水和机械杂质，使处理后的原油达到外输原油的质量标准后，进入到外输系统，完成原油集输处理的任务，提高原油脱水的效率。
关键词：原油集输；外输系统；脱水工艺；站场设计；质量标准
哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，原油生产能力 100×104 t/a，其中稀油 80×104 t/a，稠油 20×104 t/a。为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。通过对哈拉哈塘油田哈 6 区原油脱水工艺优化，每年节约破乳剂约 180 t，同时实现了原油脱水流程密闭，减少了由于 H2S 挥发造成的安全隐患。
1 优化设计方案的确定
哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。
1.1 可行性研究阶段
哈 6 区北部油井以稠油为主，南部以稀油为主，稠油井需要掺稀生产，客观上需要将稠油和稀油分开处理，为油田掺稀提供足够的稀油资源。该方案将稠油和稀油完全分开处理，稀油采用二段热化学沉降脱水工艺，借鉴稠油油田处理工艺，稠油采用大罐沉降处理工艺。设计参数为可研阶段采用的设计参数，参考了轮古区块的试验结果：稀油脱水温度 60 ℃，稠油脱水温度 80 ℃，净化油含水率≤ 1%，污水含油量≤ 1 000 mg/L。该方案的优点是稠油采用大罐沉降工艺，有足够的时间保证稠油的处理效果，缺点是处理工艺采用非密闭工艺，而且原油中含有的硫化氢气体挥发会对环境和人员造成伤害。
1.2 初步设计阶段
在初步设计阶段稠、稀油分开处理，二段脱水均采用热化学脱水器工艺设计方案。为克服稠油大罐沉降的非密闭性弊端，将稠油二段脱水改为热化学脱水工艺，原油脱水试验的目
的是确定原油脱水工艺和设计参数。试验结果如下：①稠油一段沉降沉降温度 35 ℃，加药量 300mg/L，沉降时间 3 h，脱后油中含水率小于 10%；②稀油一段沉降温度25 ℃，加药量100 mg/L，沉降时间 1 h，脱后油中含水率小于 10%；③稀油二段沉降温度 60 ℃，加药量 200 mg/L，沉降时间 2 h，脱后油中含水率小于 1.0%；④稠油二段沉降温度80 ℃，加药量 400 mg/L，沉降时间 3 h，脱后油中含水率小于 1.0%。该方案的优点是实现了原油脱水的密闭处理，缺点是稠油采用热化学脱水器脱水工艺加药量大，需要的脱水设备台数比较多。
1.3 优化方案
通过上述两个阶段的试验，最后确定稠、稀油一段分开处理，二段脱水合一处理工艺设计方案。稠油单独采用热化学脱水器脱水工艺存在加药量大和设备台数多的问题，设计时考虑在一段脫水工艺上采取稠、稀油分开处理的工艺路线，为抽油井生产提供掺稀用低含水油，二段脱水将稠油和稀油混合脱水，改善稠油脱水效果。为了确定最佳的优化原油脱水工艺和设计参数，进行了原油脱水补充试验。试验结果如下：①稀油一段热化学脱水温度 25 ℃，加药量 100 mg/L，沉降时间 1 h，脱后油中含水率≤ 10%；②稠油一段热化学脱水温度 25 ℃，加药量 200 mg/L，沉降时间 1 h，脱后油中含水率≤ 30%；③二段热化学脱水试验，稀油和稠油混合处理，温度65 ℃，加药量200 mg/L，沉降时间2.5 h，脱后油中含水率≤ 1.0%。
2 取得的效果
（1） 稠油实现密闭脱水工艺。在可行性研究阶段，按以往稠油油田开发经验，稠油脱水采用了二段大罐沉降脱水工艺。在初步设计阶段，通过对原油物性分析试验和原油脱水试验，对哈拉哈塘油田稠油和掺稀油生产混合稠油物性有了明确的认识，为脱水工艺优化奠定了基础。由于哈拉哈塘油田原油中高含 H2S，采用密闭脱水工艺对于保证安全生产和操作人员身体健康至关重要。
（2） 稠油一段脱水指标优化。由于二段混合脱水效果较好，一段稠油脱水指标的含水率可由 10%放宽至 30%，对稠油一段脱水温度和加药量进行了优化。稠油一段脱水温度由 35 ℃下降到 25 ℃，提高了脱水工艺对常温集输进站温度的适应性。稠油一段脱水加药量由 300 mg/L 下降到 200 mg/L，每年节省破乳剂约 60 t。
（3） 稠油二段脱水指标优化。采用一段脱水后稀油作为稠油井掺稀油源，将剩余稀油和稠油混合脱水，既满足掺稀油生产又改善了稠油脱水条件，优化了稠油脱水工艺。二段脱水温度由原平均68 ℃下降到 65 ℃，稀油部分加药量保持不变，稠油部分加药量由 400 mg/L 下降到 200 mg/L，每年节省破乳剂约 120 t。
3 结语
通过对哈拉哈塘油田哈 6 区原油脱水工艺优化，每年节约破乳剂约 180 t，按每吨 2 万元计算，每年节省运行成本 360 万元，同时实现了原油脱水流程密闭，减少了由于 H2S 挥发造成的安全隐患，取得了较好的经济效益和社会效益。碳酸盐岩油田油井开采周期短，产量变化大，油品性质也随开展进度不断变化，如何寻找到一条适应此类油田特殊开发需要的原油处理工艺技术仍需要在实践中不断摸索。
作者简介：周耀平，654125198608243179，男，2008.07参加工作，2015.12获取中级职称，先后参与英买潜山油藏地面工程，哈拉哈塘至轮南输油管道工程，哈拉哈塘哈6区块地面工程，哈拉哈塘二期地面工程，哈拉哈塘油田外围骨架工程等工程的建设.
关键词：原油集输；外输系统；脱水工艺；站场设计；质量标准
哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，原油生产能力 100×104 t/a，其中稀油 80×104 t/a，稠油 20×104 t/a。为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。通过对哈拉哈塘油田哈 6 区原油脱水工艺优化，每年节约破乳剂约 180 t，同时实现了原油脱水流程密闭，减少了由于 H2S 挥发造成的安全隐患。
1 优化设计方案的确定
哈拉哈塘油田哈 6 区属典型碳酸盐岩油藏，是塔里木油田近几年重点产能建设区块之一，为了降低基建投资并节省运行费用，适应碳酸盐岩油藏开发需要，在地面工程设计阶段，开展了原油脱水工艺试验优化设计。
1.1 可行性研究阶段
哈 6 区北部油井以稠油为主，南部以稀油为主，稠油井需要掺稀生产，客观上需要将稠油和稀油分开处理，为油田掺稀提供足够的稀油资源。该方案将稠油和稀油完全分开处理，稀油采用二段热化学沉降脱水工艺，借鉴稠油油田处理工艺，稠油采用大罐沉降处理工艺。设计参数为可研阶段采用的设计参数，参考了轮古区块的试验结果：稀油脱水温度 60 ℃，稠油脱水温度 80 ℃，净化油含水率≤ 1%，污水含油量≤ 1 000 mg/L。该方案的优点是稠油采用大罐沉降工艺，有足够的时间保证稠油的处理效果，缺点是处理工艺采用非密闭工艺，而且原油中含有的硫化氢气体挥发会对环境和人员造成伤害。
1.2 初步设计阶段
在初步设计阶段稠、稀油分开处理，二段脱水均采用热化学脱水器工艺设计方案。为克服稠油大罐沉降的非密闭性弊端，将稠油二段脱水改为热化学脱水工艺，原油脱水试验的目
的是确定原油脱水工艺和设计参数。试验结果如下：①稠油一段沉降沉降温度 35 ℃，加药量 300mg/L，沉降时间 3 h，脱后油中含水率小于 10%；②稀油一段沉降温度25 ℃，加药量100 mg/L，沉降时间 1 h，脱后油中含水率小于 10%；③稀油二段沉降温度 60 ℃，加药量 200 mg/L，沉降时间 2 h，脱后油中含水率小于 1.0%；④稠油二段沉降温度80 ℃，加药量 400 mg/L，沉降时间 3 h，脱后油中含水率小于 1.0%。该方案的优点是实现了原油脱水的密闭处理，缺点是稠油采用热化学脱水器脱水工艺加药量大，需要的脱水设备台数比较多。
1.3 优化方案
通过上述两个阶段的试验，最后确定稠、稀油一段分开处理，二段脱水合一处理工艺设计方案。稠油单独采用热化学脱水器脱水工艺存在加药量大和设备台数多的问题，设计时考虑在一段脫水工艺上采取稠、稀油分开处理的工艺路线，为抽油井生产提供掺稀用低含水油，二段脱水将稠油和稀油混合脱水，改善稠油脱水效果。为了确定最佳的优化原油脱水工艺和设计参数，进行了原油脱水补充试验。试验结果如下：①稀油一段热化学脱水温度 25 ℃，加药量 100 mg/L，沉降时间 1 h，脱后油中含水率≤ 10%；②稠油一段热化学脱水温度 25 ℃，加药量 200 mg/L，沉降时间 1 h，脱后油中含水率≤ 30%；③二段热化学脱水试验，稀油和稠油混合处理，温度65 ℃，加药量200 mg/L，沉降时间2.5 h，脱后油中含水率≤ 1.0%。
2 取得的效果
（1） 稠油实现密闭脱水工艺。在可行性研究阶段，按以往稠油油田开发经验，稠油脱水采用了二段大罐沉降脱水工艺。在初步设计阶段，通过对原油物性分析试验和原油脱水试验，对哈拉哈塘油田稠油和掺稀油生产混合稠油物性有了明确的认识，为脱水工艺优化奠定了基础。由于哈拉哈塘油田原油中高含 H2S，采用密闭脱水工艺对于保证安全生产和操作人员身体健康至关重要。
（2） 稠油一段脱水指标优化。由于二段混合脱水效果较好，一段稠油脱水指标的含水率可由 10%放宽至 30%，对稠油一段脱水温度和加药量进行了优化。稠油一段脱水温度由 35 ℃下降到 25 ℃，提高了脱水工艺对常温集输进站温度的适应性。稠油一段脱水加药量由 300 mg/L 下降到 200 mg/L，每年节省破乳剂约 60 t。
（3） 稠油二段脱水指标优化。采用一段脱水后稀油作为稠油井掺稀油源，将剩余稀油和稠油混合脱水，既满足掺稀油生产又改善了稠油脱水条件，优化了稠油脱水工艺。二段脱水温度由原平均68 ℃下降到 65 ℃，稀油部分加药量保持不变，稠油部分加药量由 400 mg/L 下降到 200 mg/L，每年节省破乳剂约 120 t。
3 结语
通过对哈拉哈塘油田哈 6 区原油脱水工艺优化，每年节约破乳剂约 180 t，按每吨 2 万元计算，每年节省运行成本 360 万元，同时实现了原油脱水流程密闭，减少了由于 H2S 挥发造成的安全隐患，取得了较好的经济效益和社会效益。碳酸盐岩油田油井开采周期短，产量变化大，油品性质也随开展进度不断变化，如何寻找到一条适应此类油田特殊开发需要的原油处理工艺技术仍需要在实践中不断摸索。
作者简介：周耀平，654125198608243179，男，2008.07参加工作，2015.12获取中级职称，先后参与英买潜山油藏地面工程，哈拉哈塘至轮南输油管道工程，哈拉哈塘哈6区块地面工程，哈拉哈塘二期地面工程，哈拉哈塘油田外围骨架工程等工程的建设.