復雜小斷塊油田地面集輸工藝

顏廷敏 勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司

復雜小斷塊油田地面集輸工藝

顏廷敏 勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司

復雜小斷塊油田儲量品位差、油氣豐度低、區塊小、分布散、地質情況復雜，一般采用滾動開發方式。地面工程遵循先拉后輸、先簡易后正式和盡量利用已建油田設施的思路，減少投資。地面工程采用適宜的工藝技術：井口加熱采用煤（太陽能）電混合加熱方式，處理設備采用多功能合一裝置，污水處理采用電氣浮技術，注水采用移動式水處理與注水一體化裝置；設備橇裝化，縮短建設周期，提高重復利用率。

復雜小斷塊；地面集輸工藝；處理設備

概述

油田的難動用儲量是指用常規方法開發沒有足夠經濟效益的區塊。油藏類型以低滲、稠油、斷塊為主，其中復雜的小斷塊油田占了很大的比例。復雜小斷塊油田根據地理位置，可以分為擴邊塊和邊遠塊。擴邊塊是指在已開發油田構造的邊緣，距離已建油田較近的斷塊；邊遠塊是指位于已發現油田的構造邊緣，但距已建油田較遠的斷塊[1]。復雜小斷塊油田儲量品位差、油氣豐度低、單井產量低、區塊小、分布散、地質情況復雜、開發難度大、地面配套難、經濟效益低。

根據勝利油田和國內其他油田多年來的實踐，小斷塊油田開發一般采取如下做法：①復雜的小斷塊油田，開發初期對油藏一般認識不夠充分，為避免盲目投資，多采取滾動開發方式，地面工程相應的采用先單井拉油，逐漸過渡到多井拉油或建設集油站的方式，設施也是先采用簡易設施，后期根據需要建設正式的設施；②充分利用已建工程設施和鄰近的油田單位，采取租賃或委托處理等方式；③采用拉油方式開發的區塊，在中高含水期盡量做到就地分水、就地污水處理、就地污水回（灌）注；④采用多功能合一設備，縮短工藝流程；⑤采用橇裝化設備，縮短建設周期，提高重復利用率；⑥優先考慮油氣水工藝設施，簡單配套供電、通訊和道路系統的建設，供電、通訊、道路建設充分依托油田和地方系統，采用租賃、共建等多種形式，節省投資。

1 集油方式和加熱設備

復雜的小斷塊油田，一般都采取滾動開發方式，集油工藝以單井拉油或集中拉油為主[2]。

單井拉油適用于油井分散、孤立的情況。油井產出液靠井口壓力壓至高架儲罐，裝車外運至卸油站，井場加熱采用燃煤加熱爐、電加熱或太陽能-電混合加熱。儲罐容積根據油井產液量、道路情況和拉油距離確定，一般按2～5天產量考慮。

油井相對集中但達不到管輸條件的采用多井集中拉油，油井采出液進多井拉油站，經閥組后進高架罐，靠自流裝車。

復雜的小斷塊油田油井產量低，沒有足夠的天然氣使用，因此可采用燃煤加熱爐。勝利油田石油開發中心的草104、草4、鄭411，東勝樊5區塊等，井口都采用了燃煤加熱爐。

近幾年，太陽能作為清潔能源在原油加熱上得到越來越多的應用，在江蘇油田、勝利油田、長慶油田等，都應用在單井拉油或集中拉油的加熱中。在正常太陽輻射強度條件下，集熱系統可滿足每天供熱10h左右，出口水溫比進口水溫提高18～31℃，出口水溫度可以達到68～78℃。

但太陽能加熱受天氣的影響較大，夜間和陰雨天不能提供足夠的熱能，因此必須與電加熱聯合使用。

2 多功能合一處理設備

復雜的小斷塊油田由于儲量豐度低，原油含水上升速度很快。到中高含水期，為降低拉油成本，可采用油氣水分離處理合一裝置分離污水。

勝利油田設計院將高效分離聚結技術、微渦反應技術、測向流斜板沉降技術與電脫水技術結合，研制成功油氣水分離處理合一裝置。裝置由油氣分離、沉降、加熱、電脫水和緩沖五個部分組成，簡稱“五合一”裝置，其結構原理見圖1。

油井來液首先進行氣液預分離，氣體進入氣相空間，經捕霧器排出；含水原油進入火筒罩后減速降壓，同時伴有油、氣分離；乳化液上升，經火筒和煙管加熱后溢過堰板進入電脫水段底部的布油槽，經水洗后進入電場進行脫水；脫水后的凈化油流入收油槽后進入油室；脫出的污水經過水位調節器流入水室。

圖1 “五合一”水處理裝置

多功能合一裝置應用于中、重質原油的油氣水分離處理，出口原油含水小于5%，水中含油小于300mg/L；應用于輕質原油時出口油中含水小于1%，污水含油小于100mg/L。

3 污水處理設備

復雜小斷塊油田多是低滲油田，對于回注水水質要求較高。當分離裝置分離出的污水不滿足回注條件時，可進一步處理。

傳統含油污水處理工藝投資高，對藥劑依賴性較強，運行成本高，不適用小斷塊油田。而電氣浮處理裝置卻是比較理想的選擇[3]。

在含油污水中設置陽極、陰極并接通直流電源，由于水的電解及有機物的電解氧化，在陽極、陰極表面分別產生Cl2、H2氣體，且以微小氣泡形式析出。它們在上升過程中，可粘附水中雜質微粒及油類并浮到水面，從而去除懸浮物和油類。由于產生的氫氣氣泡直徑一般為10～30μm，氧氣氣泡直徑為20～60μm（壓力溶氣氣浮氣泡直徑一般為80～100μm，而誘導分散氣浮和噴射氣浮的氣泡粒徑更是高達1000μm），比表面比其他氣浮大2.5～10倍，因而浮選效率高。

電解時，不僅具有氣泡浮升作用，而且兼有凝聚、電化學氧化、電化學還原等作用。由于加在陰、陽極間的電壓較小，電流強度不大，所以水在極板間處于微電解的狀態，微電解作用可使被處理的水產生活性物質，具有極強的滅菌作用，可殺死水中的細菌。

另外，由于油田采出水中含有大量氯離子，因而在陽極產生大量氯氣，氯氣是強氧化劑，可以殺滅污水中的細菌。

4 移動式水處理與注水一體化裝置

移動式水質處理與注水一體化裝置適合復雜小斷塊油田的注水需要。它主要由水處理間，注水間，值班室及注水、反沖洗儲罐組成，采用橇裝車廂式結構，建筑采用輕板拼裝式結構。

根據地層滲透率對注水水質的要求，采用不同的濾芯和過濾級數。

一體化裝置水處理規模為50～200m3/d，注水規模為50～100m3/d，配備柱塞式注水泵1臺，配水裝置1～3套，可滿足一般小斷塊油田注水要求。

（1）使用油氣混輸泵，減少油氣損耗。在具備一定產能且據主力油田較近的小斷塊油田集油站采用混輸泵升壓，將油井采出液升壓插入就近的集油管線，或直接輸送到聯合站，以減少油氣損耗，同時也減少了處理設備的建設投資和運行成本。

（2）大力推廣小型橇裝模塊化設備。分散的小斷塊油田由于油田面積小，儲量豐度低，原油含水上升速度很快，有的小油田開采3～5年，原油含水就上升到80%～90%。當油田失去開采價值時，橇裝設施可搬遷至其他油田使用，從而節省投資，避免閑置浪費。

（3）一站式油氣水處理設備。采用多種技術，多種功能聯合，在一套合一設備中完成加熱、油氣水分離、原油脫水等任務，簡化工藝流程，減少處理環節。

5 結語

近幾年，隨著地面集輸工藝技術的發展，復雜小斷塊油田地面工程建設投資不斷下降，經濟效益不斷提高，加上管理措施的完善配套，其開發利用進入了良性階段，必將為油田的持續穩產發展作出更大的貢獻。

[1]李福章．大慶西部外圍油田產能區塊地面建設優化研究[J]．石油規劃設計，2007，18（3）：38-40．

[2]劉力．拉油儲罐組原油太陽能加熱技術[J]．油氣田地面工程2010，29（3）：83-84．

[3]吳明菊．江蘇邊遠零散油田地面工藝技術[J]．油氣田地面工程2010，29（11）：33-34．

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.028

顏廷敏：1981年畢業于勝利石油學校儲運專業，現任勝利勘察設計研究院有限公司科研所工程師。

（0546）8551107、sjyytm@126.com

（欄目主持 張秀麗）