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摘 要:单采分注、集输工艺技术是将不同层的采出液分别采出,分别进入对应的油液集输系统和污水处理系统,处理后污水回注相应的采出层;同一层采出液流体性质非常相似,在液体中离子平衡未被打破的情况下,不会发生化学反应及结垢现象,经过污水处理系统处理,回注到地层,不会造成储层伤害。
关键词:单采分注 原油集输 污水处理 除垢防腐
定邊采油厂位于陕甘宁三省交界处,地理位置优越,矿产资源丰厚,油气富集广阔,油藏埋藏梯度覆盖广,且各个区块纵横交替,造成了定边采油厂特殊的油气开发体系,影响到油田采出水体系复杂,侏罗系和三叠系油藏水混合后,出现结垢、腐蚀现象,影响了油田注水开采的正常生产,而且会对储层造成伤害。随着油田开发逐步进入开采后期,油气集输和污水处理系统负荷增大,尤其是污水处理系统、设备管线腐蚀与结垢、能耗的增加和地层的伤害等矛盾的突出,已经成为定边采油厂急需解决的问题。经过多年的调研、考察、研究,结合采油厂的生产现状和发展需要,成功应用了单采分注、集输工艺技术,解决了两种水型混合后结垢问题,为采油厂以后的发展提供了宝贵的经验,同时为低渗透油田多层系开发过程提出了新的思路。
一、单采分注、集输工艺原理及流程
1.工艺原理
将不同层的采出液分别采出,分别进入对应的油液集输系统和污水处理系统,处理后污水回注相应的采出层;同一层采出液流体性质非常相似,在液体中离子平衡未被打破的情况下,不会发生化学反应及结垢现象,经过污水处理系统处理,回注到地层,不会造成储层伤害。
2.工艺流程
根据各油区的地质情况的不同、流体性质不同,对油区的集输工艺进行统筹设计,将延安组、延长组两层系的油液分别采出,经过各自的流程进行沉降、脱水后,将油输往炼厂;污水经过两套污水处理设备(延安组污水进延安组的污水处理系统;延长组污水进延长组的污水处理系统)处理后,再注入对应的层系。
依据油区地形地貌、油井分布、产层状况,原油集输系统设计为延安组、延长组两套处理工艺流程,将产层一致的混合液输入对应的计量站、联合站,通过加温、脱水、除油、精细过滤,化学反应进行处理。(同一区域内为一个联合站内设计两套流程)
单井、计量站同层油气水混合液通过管线进入集输站总机关(不同层进入另外一套总机关),经过清蜡收球筒(疏通管线),加药泵加入破乳剂,经换热器加温(30℃-35℃)进入生产分离器(分离伴生气),经立式分离器进一步分离,拌生气送入锅炉房燃烧。
油液进入自动溢流沉降罐沉降,使油水分离,油(含水2%)自动溢入储油罐,经过流量计计量和含水分析仪分析,达到外输油标准,由外输泵输往炼油厂。
沉降罐排出的污水(含油≤1000mg/l)自动压入污水处理系统的除油罐进行第一次除油,经加入药剂(絮凝剂、缓蚀剂、除铁剂)将污水中含有少量的油珠、悬浮物絮凝,由刮油器将浮油刮入污油池,污水(含油≤100mg/l)再进入缓冲罐。
经泵输入二次除油装置(内为PP填料,亲油疏水)吸附油分子,进行二次除油(含油≤1mg/l)。
再进入精细过滤器(除悬浮物,杀菌),过滤后达到回注标准(悬浮物≤1mg/l)。进入储水罐(隔氧气囊,起到隔氧密闭作用)。由注水泵注入联合站所管注水井,同时输往各计量站配水间分水器,分注各井。
二、技术要点及主要环节控制
1.主要技术控制
在整个处理系统中防腐、防垢、隔氧、过滤是系统关键。通过以下方法来完成:
1.1从采油到污水处理过程采用全密闭流程,起到了隔氧作用,缓解腐蚀。
1.2加入适量的缓蚀剂(复合碱,量与型号要通过分析化验来确定),提高PH值(7.5 ),降低CO2的浓度。
1.3加入杀菌剂来消除污水中的细菌。
1.4加入适量的阻垢剂抑制地层水采出后温度、压力、总矿化度等条件变化后发生沉淀、结垢现象。
1.5阀门采用抗防腐阀门,管件为双金属复合管,注水管线采用玻璃钢增强塑料复合管(防腐、耐热、抗磨擦和防渗的聚氯乙烯为管材内衬层,高强度、高刚度的热固性玻璃钢为耐压层),注水管柱采用涂防腐层的油管.
1.6经过烧结管过滤,最终去除悬浮物。
2.单采、分输、分处、分注等四个环节必须同时保证。
2.1单采:为了实现分输、分处目的,我们实施区域相对统一采油层位的开发方案。单井侏罗系与三叠系油层绝对单采,防止层间干扰(压力不平衡,结垢、堵塞孔喉),为分输分注做保障。
2.2分输:延长组和延安组油层油气水集输以及分层处理,达标后的注水均为专用管线,相对独立。
2.3分处:侏罗系与三叠系油气水分别处理,确保注入水与地层的配伍性,同层系采出污水与地层水水型水质一致,在整个处理系统中加入了破乳剂、絮凝剂、缓蚀剂、除铁剂、杀菌剂、阻垢剂等油田化学药剂。这些药剂的加入量和加入类型都是经过严格的室内和模拟地层实验、分析,不会对地层产生伤害。这些药品要定期和不定期化验、分析、监测以保证水质处理。
2.4分注:对应层位回注,不会造成储层伤害。
三、主要成果及创新点有
1.找到了适合定边采油厂区域特点的工艺集输技术。
2.单采分注不会对地层造成污染,不会堵塞油层的喉道,与原地层水相配伍,不发生化学反应,不需做过多的处理。
3.该工艺在油田中的应用,不但有效的降低了成本费用,并在油田集输技术上获得重大突破,实现了循环经济。
4.与常规的油田集输、处理工艺比较,该技术应用简单的工艺流程,在很大程度的减缓了计量站、联合站内管线及设备的结垢、腐蚀等问题。有效的降低了油田维护费用。
5.将采出污水分层系经过处理,回注到对应地层,不但污水达到了零排放,同时减少了环境污染,降低了排污费用,恢复了地层压力,使受益油井持续稳产、高产,提高了采收率。
作者简介:张啟元(1981-),男,汉族,青海湟源人,工程师,主要从事油田开发工作。
关键词:单采分注 原油集输 污水处理 除垢防腐
定邊采油厂位于陕甘宁三省交界处,地理位置优越,矿产资源丰厚,油气富集广阔,油藏埋藏梯度覆盖广,且各个区块纵横交替,造成了定边采油厂特殊的油气开发体系,影响到油田采出水体系复杂,侏罗系和三叠系油藏水混合后,出现结垢、腐蚀现象,影响了油田注水开采的正常生产,而且会对储层造成伤害。随着油田开发逐步进入开采后期,油气集输和污水处理系统负荷增大,尤其是污水处理系统、设备管线腐蚀与结垢、能耗的增加和地层的伤害等矛盾的突出,已经成为定边采油厂急需解决的问题。经过多年的调研、考察、研究,结合采油厂的生产现状和发展需要,成功应用了单采分注、集输工艺技术,解决了两种水型混合后结垢问题,为采油厂以后的发展提供了宝贵的经验,同时为低渗透油田多层系开发过程提出了新的思路。
一、单采分注、集输工艺原理及流程
1.工艺原理
将不同层的采出液分别采出,分别进入对应的油液集输系统和污水处理系统,处理后污水回注相应的采出层;同一层采出液流体性质非常相似,在液体中离子平衡未被打破的情况下,不会发生化学反应及结垢现象,经过污水处理系统处理,回注到地层,不会造成储层伤害。
2.工艺流程
根据各油区的地质情况的不同、流体性质不同,对油区的集输工艺进行统筹设计,将延安组、延长组两层系的油液分别采出,经过各自的流程进行沉降、脱水后,将油输往炼厂;污水经过两套污水处理设备(延安组污水进延安组的污水处理系统;延长组污水进延长组的污水处理系统)处理后,再注入对应的层系。
依据油区地形地貌、油井分布、产层状况,原油集输系统设计为延安组、延长组两套处理工艺流程,将产层一致的混合液输入对应的计量站、联合站,通过加温、脱水、除油、精细过滤,化学反应进行处理。(同一区域内为一个联合站内设计两套流程)
单井、计量站同层油气水混合液通过管线进入集输站总机关(不同层进入另外一套总机关),经过清蜡收球筒(疏通管线),加药泵加入破乳剂,经换热器加温(30℃-35℃)进入生产分离器(分离伴生气),经立式分离器进一步分离,拌生气送入锅炉房燃烧。
油液进入自动溢流沉降罐沉降,使油水分离,油(含水2%)自动溢入储油罐,经过流量计计量和含水分析仪分析,达到外输油标准,由外输泵输往炼油厂。
沉降罐排出的污水(含油≤1000mg/l)自动压入污水处理系统的除油罐进行第一次除油,经加入药剂(絮凝剂、缓蚀剂、除铁剂)将污水中含有少量的油珠、悬浮物絮凝,由刮油器将浮油刮入污油池,污水(含油≤100mg/l)再进入缓冲罐。
经泵输入二次除油装置(内为PP填料,亲油疏水)吸附油分子,进行二次除油(含油≤1mg/l)。
再进入精细过滤器(除悬浮物,杀菌),过滤后达到回注标准(悬浮物≤1mg/l)。进入储水罐(隔氧气囊,起到隔氧密闭作用)。由注水泵注入联合站所管注水井,同时输往各计量站配水间分水器,分注各井。
二、技术要点及主要环节控制
1.主要技术控制
在整个处理系统中防腐、防垢、隔氧、过滤是系统关键。通过以下方法来完成:
1.1从采油到污水处理过程采用全密闭流程,起到了隔氧作用,缓解腐蚀。
1.2加入适量的缓蚀剂(复合碱,量与型号要通过分析化验来确定),提高PH值(7.5 ),降低CO2的浓度。
1.3加入杀菌剂来消除污水中的细菌。
1.4加入适量的阻垢剂抑制地层水采出后温度、压力、总矿化度等条件变化后发生沉淀、结垢现象。
1.5阀门采用抗防腐阀门,管件为双金属复合管,注水管线采用玻璃钢增强塑料复合管(防腐、耐热、抗磨擦和防渗的聚氯乙烯为管材内衬层,高强度、高刚度的热固性玻璃钢为耐压层),注水管柱采用涂防腐层的油管.
1.6经过烧结管过滤,最终去除悬浮物。
2.单采、分输、分处、分注等四个环节必须同时保证。
2.1单采:为了实现分输、分处目的,我们实施区域相对统一采油层位的开发方案。单井侏罗系与三叠系油层绝对单采,防止层间干扰(压力不平衡,结垢、堵塞孔喉),为分输分注做保障。
2.2分输:延长组和延安组油层油气水集输以及分层处理,达标后的注水均为专用管线,相对独立。
2.3分处:侏罗系与三叠系油气水分别处理,确保注入水与地层的配伍性,同层系采出污水与地层水水型水质一致,在整个处理系统中加入了破乳剂、絮凝剂、缓蚀剂、除铁剂、杀菌剂、阻垢剂等油田化学药剂。这些药剂的加入量和加入类型都是经过严格的室内和模拟地层实验、分析,不会对地层产生伤害。这些药品要定期和不定期化验、分析、监测以保证水质处理。
2.4分注:对应层位回注,不会造成储层伤害。
三、主要成果及创新点有
1.找到了适合定边采油厂区域特点的工艺集输技术。
2.单采分注不会对地层造成污染,不会堵塞油层的喉道,与原地层水相配伍,不发生化学反应,不需做过多的处理。
3.该工艺在油田中的应用,不但有效的降低了成本费用,并在油田集输技术上获得重大突破,实现了循环经济。
4.与常规的油田集输、处理工艺比较,该技术应用简单的工艺流程,在很大程度的减缓了计量站、联合站内管线及设备的结垢、腐蚀等问题。有效的降低了油田维护费用。
5.将采出污水分层系经过处理,回注到对应地层,不但污水达到了零排放,同时减少了环境污染,降低了排污费用,恢复了地层压力,使受益油井持续稳产、高产,提高了采收率。
作者简介:张啟元(1981-),男,汉族,青海湟源人,工程师,主要从事油田开发工作。