三次采油地面处理工艺分析

2023-01-17

采油行业在我国经历了从二次采油到三次采油工艺的发展, 就目前来说, 国内大多数的油田尚处在二次采油和三次采油的过渡时期, 采出率仍旧处于较低的水平, 每采出100t原油含水约为95 t, 换言之, 我国的大多数油田在开采过程中只能采出30%左右的石油。由此可见, 目前各大油田要想延长油田有效生产寿命、保证原油稳定生产, 就必须改进采油工艺, 以降低对国外原油的依赖程度。三次采油技术在这样的局势下被各大油田采用, 同该技术相关的注入工艺同地面处理工艺也随之得到了发展。

一、三元复合驱采出液处理系统

1. 原油脱水

(1) 游离态水的去除。用于采出游离态水的采出液的化学剂常见的配比如下:碱性物质约1200-1500mg/L、聚合类物质约200-280mg/L、表面增活剂约15-60mg/L, 该化学剂一次性每小时能够处理的原油为20m3, 温度应控制在40℃左右, 每次处理时长需15分钟, 原油经过脱水处理之后, 能将含水量控制在10%以下, 达到三元复合驱采出液的规定标准。

(2) 电-化学方式去水。该脱水方法的原理是将直流电供给脱水器使用, 脱水过程宜将温度控制在50℃左右, 该方法每小时可以处理原油5.2m3。

2. 废水处理

三元复合驱采出液同具有同等聚合物浓度的采出液之间相比, 对其进行脱水操作的难度更大。具体操作时分段进行, 主要流程有预处理、油水分离、杂质去除、二次处理等。三元复合驱废水处理试验主要分为横向流聚结除油器、斜板除油器、进横向流过滤罐系统部分。试验过程中需要注意的数据包括处理量、保持时长、过滤速度、重复过滤处理量、间隔时间等。

二、化学驱地面工艺适应性

1. 外形适应性分析

从外形结构来看, 国内大部分的三次采油地面工艺设备分成两种形式, 分别是固定站和橇装配注站。其中固定站式指的是地面处理所需的所有设备都都固定在砖混结构基础上, 涉及的管道线缆都预先埋设在地下。而橇装配注站则是移动的, 所需的装置都是直接装在橇装底座上, 相互之间使用临时的线缆连接。对这两种结构的适应性分析如下:

(1) 建造橇装配注站所需资金少, 因为站体本身使用的是模块化工艺, 同传统的固定站相比可以不用建设地面基础设施, 所需要的只是建设必要的水泥橇块或橇装房地基。

(2) 建造橇装配注站所需的时间较短, 整体结构使用的是简单的水泥橇块或橇装房地基, 大大简化了设计的过程。

(3) 安装调试橇装配注站所需时间短, 设备的安装调试可以同配注站同期开工, 因此在现场需要的操作只是吊装、固定和连接等工作。

(4) 橇装配注站质量稳定可靠, 布局精简, 在选材上比较严格, 能有效防止出现机械、化学性的降解。正式配装前经过单机调试, 安装完毕进行整体联机调试, 确认无误之后就能避免后期运行过程中出现各种运行事故。

(5) 搬迁移动方便, 可重复使用。只需要1~2台吊车和4~5台卡车就能将配注站整体搬迁, 大大提高使用率。

从上述分析来看, 可以知道使用固定站的情况通常是那些规模较大、注人井数较多的油田;橇装配注站因为自身的特点, 则更适应国内外大部分油田三次采油工艺实施的发展趋势, 具有广阔的市场应用前景。

2. 聚合物驱采出液集油工艺分析

该工艺主要从使用的举升设备的经济效益来进行评价, 对技术的成熟程度、创造的经济效益以及后续的管理等因素进行考虑, 使用电泵方式为好。使用电泵虽然后增加采出液的粘度, 效率和扬程会出现一定程度的降低, 不过, 电泵的排量适应范围大, 维护方便, 非常适合注聚合物驱采油。

3. 单井注聚注入工艺适应性分析

许多油田所处的的地质条件非常复杂, 整装区块较少, 不适合进行大面积的聚合物驱油操作, 聚合物驱油的地面工程建设投资大, 设备的重复利用率低, 而建固定站需要大面积的土地, 投入建设到正式使用的时间较长。这种活动式注聚站的工艺特点如下: (1) 该装置有固定注聚站的全部功能, 有溶解单元、罐群单元、喂入单元和配置单元; (2) 活动式注聚站使用的是模块化架构, 模块之间使用了快速活接头, 安装方便; (3) 单元之间能够交替使用, 也可以进行扩充。

4. 聚合物驱污水处理的影响

聚合物污水处理站所采取的方式是重复沉降、压力过滤、加压反冲洗这几个工艺。污水经过处理之后的含油量普遍能保持在30mg/L范围以内。因为注聚合物驱采出液本身的粘度较大, 往往会携带大量的泥砂, 内部存在大量悬浮物, 使得沉降效果不佳。普通污水处理工艺具体是单次沉降、重力过滤、自压反冲工艺。这些工艺处理含聚合物的污水比较困难, 经过处理的水质往往处在合格与不合格间, 如果滤料自身的污染恶化, 水质也会随之恶化。

结论

通过对三次采油地面工艺设备多年来的使用, 总结了一些经验, 对设备作出了一定的改善, 尤其是研制了橇装配注站, 并在实践中得到了发展, 保证了工艺性能指标, 从此以后油田采油方法的发展思路主要是以经济效益为中心, 加强对成熟技术如矿场试验、监测、方案调整和推广应用的研究及实施力度, 对一些开发较早的油田的注聚效果进行优化;对原有的地质方案进行修正, 积极开展区块聚合物驱、单井调驱, 关注驱油二元、三元聚合物驱、污水聚合物驱。不断拓展新的领域, 争取做到为三次采油的实施和长远发展提供强有力的技术保障。

摘要：当前国内各个油田都采用了三次采油地面工艺。笔者将阐述三元复合驱采出液处理系统与化学驱地面处理工艺的适应性, 从行业面临的采油现状对地面工艺进行分析, 讨论橇装配注站的成功研制对国内油田三次采油工艺的重要性。三次采油地面处理设备在国内各个油田有不同的适应性, 通过对其进行分析, 得出一定合理的改进措施, 能够促进其整体技术的完善。

关键词：三次采油,聚合物驱,地面处理,分析