稠油脱水处理系统工艺的优化.pdf

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1、第34卷第5期OILANDGASTREATINGANDPROCESSING稠油脱水处理系统工艺的优化孙霖1孙灵念21．长江大学石油工程学院，湖北武汉430100；2．中国石化胜利油田河口采油厂，山东东营257200油与加工21摘要：在稠油开采过程中，随着多轮次注汽，采出液量不断加大，势必对联合站稠油脱水生产产生影响，造成脱水设备超负荷运行，能耗增加且带来极大的安全隐患。为此，通过对陈庄联合站超稠油脱水处理工艺及处理设施进行研究，分析对比国内外稠油脱水工艺、自控水平及先进处理设施，结合该站生产实际，提出稠油脱水工艺和分水设施优化方案，增加了立式脱气装置，并对生产运行参数增加了信息

2、采集和自动控制功能。优化改造后，降低了系统压力，分水器和一次沉降罐的脱水取得了良好效果，同时多回收了伴生气，节约了能耗，降低了安全隐患。关键词：稠油脱水；分水器；脱气装置；工艺系统；信息化；自动化DOI：10．3969／i．issn．1006—5539．2016．05．0050前言在稠油开采过程中，一般采用蒸汽驱、注CO，开采技术，降低油品的黏度，易造成开采原油物性复杂、乳化程度增强，所以稠油脱水处理更加困难。国内外原油脱水技术主要有热化学沉降法、电化学法、高频脉冲法、微波辐射法、超声波法等H11。随着开采进入后期，采出液中物性复杂、含水增多，破乳难度加大，从而增大了脱水设备负

3、荷，对脱水工艺产生不利影响。目前，胜利油田陈庄油田主要采用蒸汽驱开采技术，采出原油密度高、黏度高、含水高，由此造成联合站脱水工艺不能适应稠油脱水生产的需要，故有必要对陈庄联合站稠油脱水处理系统进行工艺优化，对处理设施的结构进行改造，对处理系统进行自动化、信息化技术提升，以达到提高脱水效果、降低脱水能耗的目的，对原油集输系统高效、安全运行有着重要的意义[4。8]。1联合站现状及问题1．1现状陈庄联合站始建于1991年，主要担负着采油管理七区采出原油脱水、污水处理等任务。该站原稠油脱水处理流程采用“分水器二级分水+大罐三级沉降”热化学工艺，流程见图1。处理液量19650m3／d，污

4、水量18000m3／d，外输油量1650m3／d，掺稀油后原油密度0．968g／cm3，50℃黏度709mm2／s。图1陈庄联合站原油处理工艺流程井排液量增加和原油性质的不断变化，会降低管道和设备有效利用率，增加地面集输系统的运行负荷和处理难度一o。1．2问题1．2．1分水器超负荷运行近年来，陈庄联合站原油处理总液量不断上升，最高超过19000m3。然而，2台200m3一级分离器核算停收稿日期：2016—05—05作者简介：孙霖(1995一)，男，山东菏泽人，本科在读，主要从事石油储运专业学习研究工作。天然号与石油NATURALGASANDOIL2016年10月留时间只有23m

5、in，低于稠油处理所需时间30rnin，分水器运行效果差¨引，一级出油含水超过60％(一般要求小于50％)。分水器出油含水高增加了加热炉的负荷，增加了原油脱水的能耗。1．2．2井排回压高由于井排液含水量不断增大，且前端二级分水二级加热，造成流程过长压损增大，井排液进站压力提高，超过0．55MPa，最高时甚至超过0．6MPa，导致井口回压过高。井口回压对原油产量和生产安全均造成影响¨卜12j，主要表现在：增大了井排管线穿孑L隐患(2014年以来，井排管线穿孔超过8次)，严重影响安全生产运行；井口输送井排液能耗增加；油井产量降低。1．2．3沉降罐带气严重由于液量过大和分水器运行压力

6、高等原因，造成分离器油水分离效果变差，使得大量气体随油水进入一次沉降罐，对罐内液体进行搅动，严重影响沉降效果u3。15一。分水器出油经过加热炉加热至95℃后进入沉降罐，在压力下降和温度提升的作用下，原油中的溶解气和轻组分迅速逸出，对沉降罐中的液体形成搅动，影响原油脱水，导致一次沉降罐脱水效率仅有31％。另外，气量过大时有可能形成溢罐事故，造成人身伤害和环境污染。2系统优化针对陈庄联合站稠油脱水生产过程中存在的各类问题，对该站实施系统优化，有效提高联合站集输系统的运行效率¨6。17。。2．1前端工艺简化针对分水器超负荷运行和井排回压高问题，采取简化流程的措施，将前端二级分水二级加

7、热流程改为“一级分水(2台分水器并联)、一级加热(2台加热炉并联)”流程，提高分水器处理能力，降低前端压力损失，改造后工艺流程见图2。面墓一涮一褥l离器I图2改造后工艺流程2．2改进分水器内部结构为进一步提高分水器处理效率，方便油气分离，对分水器¨引内部结构进行改造。将原伴热盘管和迷宫板拆除，增加波纹板填料，降低溢油堰板高度，连通油水室作为油室，出水改为沉降段出水，加强聚结作用，增大油气接触面，达到提高前端分离效果的目的，内部结构改造见图3。改造后前端分水器处理能力将达到24000m3／d，