东北油气分公司地面集输与处理工艺.pdf

第3 3 卷第 1 1 期 2 0 1 4 ．I I 集输处理 东北油气分公司地面集输与处理工艺 周 晶、 黄辉 任晓光 1中国石化石油勘探开发研究院2中国石化国际石油勘探开发有限公司 摘要东北油气分公司油田属于典型的低渗透、特低渗透油田，为了有效地开发新区油田 地 面建设 ，节约地 面投资 ，优化集输与处理工艺 ，开展 了油气集输5 - 艺及 配套技 术的研究 ，提 出了适合 东北油气分公 司不同类型油田切 实可行、经济高效、简单 易行的工艺技术及新 区的地 面建设模式。 关键词低渗透油田；集输工艺；处理工艺；地面建设模式 d o i i 0 ． 3 9 6 9 1 j ． i s s n ． 1 0 0 6 6 8 9 6 ． 2 0 1 4 ． 1 1 ． 0 3 5 东北油气分公司油田属于典型的低渗透、特低 渗透油田，随着油 田勘探开发的不断深入 ，总结老 区油 田的地面集输工艺特点 ，优化集输与处理工艺 技术，提出新区的地面建设模式是十分必要的。针 对东北油气分公司不同类型的油 田，开展了油气集 输工艺及配套技术的研究 ，提 出了适合东北油气分 公 司不同类型油 田切实可行、经济高效 、简单易行 的工艺技术及新区的地面建设模式 。 1 集油工艺优化 目 前东北油气分公司油田站外集油工艺主要采 用双管掺水、单管环状掺水、单管局部不加热和单 井拉油 4 种方式。 1 双管掺水流程。东北油气分公司的双管掺 水流程分双管辐射掺水和双管树状掺水两种形式 。 双管辐射掺水的单井产出液输至计量问集中计量， 如秦家屯油田大部分油井；双管树状掺水不设计量 间，但需要在集油、掺水干线上分别设置多个节点 阀池 ，管理分散且操作不方便 ，其单井采用远传在 线计量，如七棵树油井和腰英台油田大部分油井。 双管掺水流程适用于原油黏度较高、含蜡较高、凝 固点较高 ，而环境温度和井 口出油温度较低 、产液 含水率较低、产液量较小的区块。但双管掺水流程 能耗高， 管线用量大，同时增大站场设备处理液量 的规模。腰英台、七棵树及秦家屯油田 除秦家屯 油田个别油井外的原油物性较好，产量低 单井 平均产液量4 - 1 2 t ／ d ，产油量 1 5 t ／ d ，随着产液含 水率 的上升和产液温度 的上升 ，可逐 渐减少掺水 量，以简化生产， 减少能耗。 2 单管环状掺水流程。单管环状掺水是将 3～5口油井 的出油管线直接 串联成环状 ，各井 口 安装定 向阀 ，环线 的首端和末端分别接至集油阀组 问的热水汇管和生产汇管；单井计量采用远传在线 计量或便携式示功图量油仪计量。2 0 0 0 年秦家屯 油田油井集油采用此流程，后逐渐改为双管掺水流 程 ；目前仅有几 口油井采用此流程 。单管环状掺水 流程是外围偏远断块主要采用的集油工艺，适合于 油井密度较大 ，产量较低 ，需要加热输送的油 田。 单管环状流程具有节省钢材 、节省投资等优点。 3 单管局部不加热流程 。腰英台油 田腰西 区 块油井采用单管局部不加热集输 ，即井 口至计量站 为单管不加热集输 ，但进计量站仍需加热后再输 送 。由于腰西油井原油凝 固点高 、产量低 ，其适应 范围窄，集输半径小；腰西区块单管不加热集油半 径 控制 在 4 0 0 m以 内 ，对于超 出 4 0 0 m以外 的油 井，需设井口电加热器进行加热。国内单管不加热 流程一般指从井口经计量站、接转站至联合站均为 单管不加热集输，油井混合液以树状管网方式进计 量 站 ，再混输至接转站 、联合站 。该流程常温输 送，节省投资；在满足集输条件的情况下，此流程 为首选推荐的集油工艺。 4 单井拉油工艺。井场设置 1 台或多 台高架 油罐，油井产出液通过集油管线进入储油罐进行加 热储存，拉油车定期拉运产液至联合站或集油站。 油井计量采用活动式计量 液面仪或功图仪 。东 北油气分公 司所 图、十屋油 田等边远油井采用此流 程 。对于远离 已建集输系统 的单井或小断块零散 井 ，以及试采阶段，采用单井或多井集中拉油工艺 是适合 的。 2 原油处理工艺优化 目前东北油气分公司已建联合站3 个 腰英 台 、秦家屯和所 图联合站 。根据其原油物性凝固 点 1 7 3 4。 C 、密度 2 0。 C 时0 ． 8 2 1 N 0 ． 9 3 2 c m 。 、 一 6 6 一{ 油 气田 地面工 程 h t t p ／ ／ v v v v v v ．v at dmac． c。m 第 3 3 卷第 1 1 期 2 0 1 4 ． 1 1 集输处理 黏度 5 0。 C时 6 5 9 9 mP a S 和含 蜡量 1 7 ． 8 ％一 3 8 ． 7 ％较高，以及处理后的原油就近外运外销的 特点 ，已建联合站原油处理采取了加热 三相分离 器脱水、高效三相分离器脱水和大罐沉降脱水3 种 处理工艺 。 1 加热 三相分离器脱水工艺。腰英台联合 站采用了加热十 三相分离器脱水工艺 ，即站外来液 一加 热炉一三相分离器 原油储罐 装 车泵一外 销 。此 流 程 是将 站外 3 0 3 5。 C来 液 全 部 加 热 至 5 5。 C 后，再进三相分离器进行油、气、水三相分 离，这样既增大了加热炉的热负荷 ，又使三相分离 器分离 出的污水进人污水处理站生化系统前 ，再需 用冷却塔冷却到3 5 o C 左右才能进人生化池，造成 了大量能源的浪费；同时增加了冷却塔和换热器的 热负荷及维护工作量 ，运行成本高。建议在今后的 建设 中，推荐采用先分离后加热处理工艺 。 2 高效三相分离器脱水工艺 。秦家屯联合站 采用了高效三相分离器脱水工艺 ，即站外来液一高 效三相分离器一原油储罐一装车泵一外销。高效三 相分离器最适合于高含蜡的石蜡基原油，在适宜的 脱水 温度 和破乳 剂的加入下 ，一般 有效沉 降时间 4 0 mi n 左右 ，可以达到原油含水率40 ． 5 ％，分离出 的污水含油量41 0 0 0 mg ， L 。实践证 明 ，高效三相 分离器与常规三相分离器相 比，具有体积小 、重量 轻 、处理量大、分离效率高 、一次脱水合格 、简化 了脱水流程 、自动化水平高 、运行平稳等优点 ，它 替代了三相分离器和原油加热炉功能，是低渗透油 田较好 的脱水设备 。 3 大罐沉降脱水工艺。所图联合站采用了大 罐沉降脱水工艺，即汽车拉油一油罐一提升泵一沉 降罐 内设加热盘管 一 原油储罐一 装车泵一外 销。所图油田单井原油具有高含蜡、高含水、中凝 固点 、低黏度 、低密度的特点 ，同时产液量低 单 井平均产液量 5 ． 4 d ，产油量 0 ． 7 t ／ d ，所 图联合站 处理拉油井的来液，采用大罐沉降脱水工艺，处理 后 的原油满足要求 。 3 建议 3 ． 1 工艺模式 3 ． 1 ． 1 站外集油工艺 对于产液量较大，高含水的油井，根据集输条 件 ，优先选择不加热集油工艺 ，即井 口经计量站 、 接转站至联合站均为单管不加热集输。对于具有一 定规模的油田，不能满足冷输条件的，建议首选单 管环状掺水流程、远传在线计量或便携式示功图法 计量。此流程成功地满足 了高寒地 区低产井 的集输 需要 ，是值得推荐的集油工艺。对于原油黏度较 高，井 口出油温度较低的油田，建议采用双管掺水 流程。对于远离已建集输系统的单井或小断块零散 井 ，以及在试 采阶段 ，采用单井 或多井集 中拉油 工艺。 3 ． 1 ． 2原 油处理 工 艺 对于东北油气分公司低渗透油田具有一定规模 的、产液量大的老区油 田，建议继续采用高效三相 分离器脱水工艺 。对于区块较小 、产液量不大的油 田，联合站采用五合一脱水处理工艺； __葛 效合一装 置可简化工艺流程 ，缩小占地面积 ，节省投资 。对 于稠油区块推荐采用三相分离器 大罐沉降的脱水 工艺。 3 ． 2 新区采用的技术和设备 1 苏家 屯油 田推荐采用 五合一装 置处理工 艺 。五合一装置是大庆油 田针对外围低渗透油 田设 计、推广的多功能组合设备 ，适应原油含水率为 1 0 ％～9 5 ％，热效率达 8 5 ％。五合一装置把油气分 离 、沉降 、加热 、电脱水 、缓 冲 5 项功能集 于一 体 ，取代了常规流程中的三相分离器、加热炉 、电 脱水器 、掺水炉和缓冲罐等设备 。五合一装置与高 效三相 分离器相 比，该装置 自带加 热和 电脱水功 能， 适应阻 授强 ，目 处理后的净化油含水率 0 ． 3 ％。 2 双龙接转站推荐采用 四合一装置处理工 艺。四合一装置把油气分离 、沉降、加热、缓冲4 项功能集于一体，取代了常规流程中的三相分离 器、加热炉、掺水炉和缓冲罐等设备 ， 相比五合一 装置少了电脱功能。该设备是低渗透油田接转站较 好的原油处理设备。 3 油田掺水炉推荐采用真空加热炉。真空加 热炉设备具有安全可靠、热效率高 高达9 1 ％ 、 自动化程度高 、体积小和节能等特点 。与常规热效 率为8 5 ％的加热炉相 比，可节省大量 的天然气 ；并 有效地解决了常规加热炉在生产过程 中易结垢 、结 焦等问题，延长了加热炉的使用寿命和设备利用率。 4 苏家 屯油 田采用天然 气除油 干燥 组合装 置 。天然气除油干燥组合装置将天然气除油器与干 燥器组合为一个设备，天然气通过天然气除油器中 的捕雾器、除油器等分离元件进行油、气、水分离 后 ，再通过干燥器二次冷凝分离 ，冷凝液返 回到天 然气除油器中，降低了天然气含水率。该设备更有 利于加热炉燃烧用气 ，且设备结构紧凑 ，安全、经 济合理。 栏 目主持张秀丽 { 油 气 田 地 面 工 程 h t t p I／ ／ w 、v Ⅵ 。 y q t d m g c ．c 。 m 一 6 7