长庆油田破乳剂破乳影响因素的探讨

针对长庆油田目前原油脱水处理过程中,集输工艺特性进行认识分析,及破乳剂在现场使用过程中,联合站沉降罐运行状况对破乳剂脱水方面的影响因素进行探讨,在实际生产中提高集输系统的可控性和稳定性,为改进原油脱水过程的控制方案提供技术指导。     

原油脱水站沉降罐上部污油破乳剂的研制

针对原油生产过程中困扰原油脱水站的沉降罐上部高机械杂质含量污油的囤积问题,研制了适用于高机械杂质含量污油的破乳剂DS-1。室内评价结果表明,在大庆油田北二联合站水驱沉降罐上部水含量为31%,离心沉淀物含量为6.7%的污油中投加0.4%污油破乳剂DS-1,在沉降温度为50℃的条件下,经过4.5h后的脱水率可达97%,顶油水含量可降低至0.6%。     

破乳剂注入工艺的改造

1．现有破乳剂注入工艺存在的问题。大庆油田目前采用的破乳剂注入方式为间歇式人工稀释、连续注入。该工艺中，设有两个调配罐，单体容积一般为4m^3，两者可互为备用，即其中一个可作为破乳剂溶液储罐 ，为计量泵提供进液，另一个可作为破乳剂溶液的调配罐，工艺上具有一定的灵活性。设两个调配罐也是这种工艺的特殊需要。另外，还有一个容积一般为3m^3的浓破乳剂罐。首先，需打开调配罐的清水进口阀，向罐内加入一定量的清水，然后关闭清水进口阀及去计量泵的出口阀，打开浓破乳剂罐的出口阀及调配罐破乳剂进口阀，最后，打开风阀，利用气压向调配罐中加入浓破乳剂剂，形成溶液。由于清水及破乳剂量均不精确，故无法保证所要求的浓度（1‰-5‰）。整个过程，至少需开关5个阀门，费时、费力。     

YZ-145原油破乳剂的研制

白于山作业区针对长_(4+5)层开发过程中见水井多、含水上升快及产能损失严重等开发矛盾,进行了大量注水井深部调驱,在现场取得了良好效果,成为白于山作业区长_(4+5)油藏控水稳油的有效手段;但同时暴露出白于山联合站沉降罐在该类型措施之后,乳化层呈规律上升态势,同时乳化层非常规形态的油水乳状液形态,组分复杂,含有大量非油质组分,并凝聚一定量的机杂,乳状液成连续相O/W/O稳定状态,具备较大粘度,常温下流动性差的特点,常规破乳剂对其较难实现破乳。针对白于山长_(4+5)层原油,研制了一种新型YZ-145原油破乳剂,可满足现场需要。     

原油破乳剂的开发与应用展望

综述了原油乳液破乳剂产品的研制，开发和应用现状，介绍了Ｗ／Ｏ型和Ｏ／Ｗ型乳液破乳剂的选择和应用，展望了我国原油破乳剂的生产消费。     

反相破乳剂与破乳剂的配伍性

针对胜利油田不同类型的采出液,实验研究了不同类型破乳剂和反相破乳剂在原油热化学沉降和电脱水过程中的配伍性。反相破乳剂和破乳剂之间存在配伍作用,该配伍性与原油的种类、反相破乳剂和破乳剂的种类有关。配伍性好,原油脱水率就高,水色较清,在某些情况下会出现药剂间良好的协同作用。反相破乳剂与破乳剂之间的配伍性在热化学沉降和电脱水过程中表现不同,两者不具有相关性,不能通过热化学沉降过程的配伍性来确定电脱水过程的配伍性。在使用电场处理采出液时,需要进行两者的电脱水过程的配伍性实验。     

江汉油田钟市联合站高效低温破乳剂的筛选及现场工艺改进

由于外来稠油的混入,使得江汉油田钟市联合站原油破乳效果变差。考察了40~70℃条件下,13种市售破乳剂与现场破乳剂FT-1032的破乳效果,并用界面张力仪和凝胶渗透色谱仪对破乳剂进行了表征及作用机理分析。实验结果表明在评价温度范围内破乳剂YT-31、JL-65、TK-21的效果较好,且优于现场使用的破乳剂。为了获得更好的破乳效果,将以上三种破乳剂两两复配筛选,得到了TK-21/JL-65(质量比)=4∶1的复合破乳剂最优配方。针对现场温度波动情况,对不同温度下破乳剂的加剂量进行了优化,优化后的破乳剂质量浓度为C_(40℃)=50mg/L,C_(50℃)=40mg/L,C_(60℃)=25mg/L,C_(70℃)=20mg/L。现场试验结果表明,10d的原油含水率都小于0.5%,破乳效果较好。     

百口泉联合站低温改性破乳剂的研制

对原百联站破乳剂 ＸＪ——７１０改性、复配,研制出改性破乳剂ＸＪ—７２０．实际生产应用表明,新研制的ＸＪ一７２０破乳剂完全适应目前百联站高含水原油特性,消除了中间层,降低了百联站一段热化学脱水温度,减少了力。热炉工作负荷,降低了原油脱水成本,为冬季正常生产提供了保证。ＸＪ——７２０是百口泉混合原油对路破乳剂,其性能优于原来使用的ＸＪ一７１０。     

原油电脱盐破乳剂的筛选与EC2425A油溶性破乳剂的应用

针对加工的原油品种变化后，原油电脱盐装置使用的水溶性破乳剂消耗量大、脱盐罐排水中油含量高的现状，在电脱盐装置上对几种油溶性破乳剂进行了筛选，筛选出的EC2425A型油溶性破乳剂不仅消耗量低，而且脱盐污水中的油含量也降低。工业应用表明，破乳剂加入量（以原油中破乳剂浓度表示）控制在5mg／L时，能够满足工艺指标要求（脱后原油盐浓度不大于3mg／L，水质量分数不大于0．3％），并且脱盐污水中油浓度仅为200mg／L左右。     

哈油破乳剂评定及电脱盐工艺优化

根据哈萨克斯坦原油的性质进行原油破乳剂的初评、复评,评定出脱盐、脱水效果较好的破乳剂：采用正交试验法优化与之相匹配电脱盐工艺条件;再利用SH-Ⅱ型电脱盐试验仪验证实验室内评定出的破乳剂和优化的电脱盐工艺条件是否适合加工哈萨克斯坦原油,然后,再使用JDY-3动态电脱盐装置检验原油脱盐效果;将室内根据哈油性质评定的破乳剂和优化的电脱盐工艺条件应用到工业装置进行放大试验,经过工业装置试验应用证明电脱盐的脱盐效果良好。     

乙二醇水溶液在油气集输加热工艺中的应用研究

在阐述油气集输加热工艺用热媒的类型和应用特性的基础上,对乙二醇水溶液的防冻特性与腐蚀抑制和添加剂对乙二醇水溶液的池沸腾传热强化进行了分析。乙二醇水溶液具有良好的工艺特性,对工艺系统低温条件下的运行具有重要的安全保障。加入添加剂的乙二醇水溶液具有强化池沸腾传热的效果,能够促进了工艺设备技术、性能的提升。     

塔河油田超稠高硫原油集输处理关键技术

塔河油田超稠油是奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型超重质未饱和底水油藏,具有超深、超稠、高黏、高密度、高含H₂S、高矿化度等特点,且酸压作业规模大,开发与地面集输难度大。西北油田分公司通过科研攻关,解决了超稠油集输处理的系列技术难题,在上游板块首次创新了掺稀降黏集输技术、首次应用高含H₂S稠油气提法脱硫技术、突破稠油脱水工艺,实现了超稠油的密闭集输。     

坨五站中间乳化层快速增长原因及治理方案

胜利采油厂坨五站高含水(95％)原油化学预脱水中，二级沉降罐内油水相之间的中间乳化层增长迅速，引起了一系列问题。现场调查和大量室内测试结果表明，产生这一现象的原因有：油溶性破乳剂WD-1加入点不合理。有2／3的含水原油在通过油水分离器之后才与破乳剂混合；二级沉降罐进油口伸入油相内，油流的冲击达不到中间层；WD-1对坨五站混合原油中的稠油破乳脱水性能欠佳，不能适应坨五站混合原油组成和含水的变化。针对上述各种原因筛选出了性能更好的一种破乳剂1916。根据确定的几种原因采取了相应的措施：将破乳剂加入点改在3个并联油水分离器之前；将二级沉降罐的进油口移到水相内；改用筛选出的破乳剂1916，结果使中间乳化层的增长受到了抑制。图2表4参2。     

沁水盆地南部樊庄区块地面集输工艺优化与思考

中国石油天然气股份有限公司“十一五”期间在没有任何经验可借鉴的情况下在山西沁水盆地南部建成了我国第一个规模化、商业化、数字化的煤层气田,该气田边试验、边开发、边建设的发展模式给地面集输系统的合理布局带来了新的难题。为此,根据煤层气田的地质、气藏特征及气质组分特点,通过理论研究及现场试验,提出了地面建设新模式和地面集输工艺的优化措施：①简化低压集气工艺;②成功应用非金属管材;③采用井间枝上枝串接工艺;④采用越站集输工艺;⑤实现自动化控制及数字化管理;⑥应用三甘醇脱水技术;⑦采用集成过滤分离器;⑧煤层气集中处理、规模化外输;⑨实行低成本开发。同时,还对在实际生产中暴露出来的采气管线积水问题、气质净化问题、压缩机的适应性问题、湿气计量问题、山区电力线路与采气管线的敷设问题、地理信息系统建设问题、采气半径与集气站数量的关系问题、煤层气田标准化设计及模块化建设问题、压缩机的备用问题和煤层气销售市场定位问题进行了探讨,并给出了相应的建议。     

苏里格气田上、下古生界气藏合采气井的集输工艺

随着苏里格气田下古生界气藏的不断开发,现有的集输工艺及场站建设已不能满足生产需要。为此,在综合分析该气田现有上古生界气藏气井的集输工艺和靖边气田下古生界气藏气井的集输工艺的基础上,根据苏里格气田目前完钻井的情况,选择了“小站脱水、天然气净化厂集中脱硫”的上、下古生界气藏合采气井集输工艺,确定了其主要工艺路线为：井下节流、中压串接、集中注醇、常温分离、集中处理。在对集输场站的流程、平面布置、设备选型进行分析后,确定了新的集气站流程：排污和放空共用一套系统,其余均分开设置,充分利用公用系统,减少下游处理装置负担;统筹考虑上古生界气藏气井的集输系统与上、下古生界气藏合采气井的集输系统,按照同类系统靠近布置的原则,重新进行集气站的平面部署;还对站内设备重新进行了选型,确定了中压系统下的抗硫生产设备。最后讨论了新集输工艺存在的问题及下一步研究方向。新的上、下古生界气藏合采气井的集输工艺和场站建设满足了气藏合采气井的开发要求,经济合理地解决了下古生界气藏含硫气的处理难题,为规模开发上、下古生界气藏奠定了基础。     

页岩气气田集输系统腐蚀控制技术研究与应用

目的针对页岩气气田集输系统面临的腐蚀问题,采用系统分析及模拟评价手段,进行不同阶段的腐蚀行为及规律研究,明确腐蚀主要原因及应对措施。 方法系统分析了各阶段的腐蚀主控因素,根据腐蚀特征将页岩气开发分为一个排采阶段及两个生产阶段,采用失重模拟实验、扫描电镜、能谱、XRD等手段研究了不同阶段的腐蚀行为及规律。 结果在5~18 m/s流速条件下,砂含量及流态变化较大的地方的腐蚀以冲蚀为主,电化学腐蚀为辅,且冲蚀表现为犁削型冲蚀损伤;随着流速降低,砂沉积及返排液沉积腐蚀特征发生转变,明确了SRB和CO₂共存条件是导致集气管线穿孔失效的主要原因;通过模拟SRB成膜的现场工况,获得了点蚀速率为5.86 mm/a,这与部分管线穿孔失效的点蚀速率相当。 结论提出切实可行的腐蚀控制方案,主要包括使用耐冲蚀材料、增大壁厚、加注杀菌缓蚀剂,并应用于页岩气现场,使集输系统失效降低90%以上。      

苏里格气田南区块天然气集输工艺技术

鄂尔多斯盆地苏里格气田南区块单井控制储量小、稳产期短、非均质性强,属于典型的低渗透致密岩性气藏。针对该区块的地质特征和特殊的开发方式（采用井间与区块相结合的接替方式开发）,采用了以下天然气集输工艺：①井下节流、井丛集中注醇的天然气水合物抑制工艺;②管道不保温;③中压集气;④井口带液连续计量;⑤常温分离;⑥两次增压;⑦气液分输;⑧集中处理。形成了“中压集气、井口双截断保护、气井移动计量测试、气液分输、湿气交接计量” 等一系列工艺技术,有效降低了地面工程的投资成本,提高了气田开发项目的经济效益,对类似气田的开发建设具有借鉴意义。     

基于大数据的油气集输系统生产能耗时序预测模型

针对集输系统组成关系多、系统行为复杂、子系统之间以及系统与环境之间的关联程度高、耦合性强、易产生故障和能耗高等特点,基于油气集输生产过程中积累的温度、压力、流量、设备工作制度、能耗等海量数据,建立了集输数据粒度模型,实现了基于热能利用率、单位液量能耗等多目标、多变量时序的集输系统生产能耗预测。针对不同时间粒度（如日、月、年等）、不同空间粒度（如井组、区块、油田等）、不同集输方式粒度（如单相输、油-气-水混输）,建立了多变量时序混沌能耗预测模型;构造了粒关联规则模式挖掘算法。以大港油田A集输系统为例,研究了集输生产系统的能耗因素粒之间的关联关系;预测了集输生产参数调整对系统未来能耗变化,获得集输系统效率和能耗的预警。     

川西北地区超高压含硫气井安全地面集输工艺

四川盆地西北部地区超高压气藏富含硫化氢和二氧化碳,对地面集输工艺的安全性要求极高,其中双探1井为川西北地区典型的超高压含硫气井,是目前国内投入试采井口压力最高(104 MPa)的气井,其安全试采的关键是节流降压和防止天然气水合物形成。为此,以该井为先导,创新建立了超高压含硫气井的地面集输工艺流程:(1)考虑冲蚀腐蚀的影响,按照等压设计思路,设计了高压多级节流橇;(2)提出了地面一级加热+天然气水合物抑制剂+移动蒸汽加热的天然气水合物防治技术;(3)形成了地面安全控制技术,建立了安全等级最高的超高压井口安全系统,保障了气井的安全生产;(4)针对气田产水和高含硫化氢的特点,提出了气液分离+脱硫+缓蚀剂+清管的防腐措施。该配套技术工艺对超高压含硫气井地面集输工艺的研究和试验具有典型性和示范性,对其他同类气田具有一定的借鉴意义。