低溫集輸對脫水系統的影響及應對措施

李丹（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

低溫集輸對脫水系統的影響及應對措施

李丹（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

合理利用油氣集輸系統的能量是降低油田開發成本、提高油田開采經濟效益的重要環節。雖然通過低溫集輸可以減少天然氣的用量，但又會給脫水系統帶來許多不穩定因素，因此針對某聯合站在實施低（常）溫集輸試驗過程中出現的一些問題，采取一系列配套措施，保證脫水系統平穩運行，達到了降耗的目的。

低溫集輸 配套措施 節能降耗

大慶油田自始建以來，原油開采流程是單井原油匯集到中轉站經二合一加熱以后，輸送到聯合站，經過脫水處理后輸送到油庫，幾十年來一直沒有改變過。隨著油田開采的逐步深入，采出液含水大幅度提高，原油的開采能耗和成本日趨增高，對此大慶油田公司提出了“低（常）溫集輸”的大膽設想，“低（常）溫集輸”是將二合一加熱一環節去掉或精減，這將對聯合站脫水系統造成一定的影響。

1 試驗概述

某聯合站從六座中轉站來液，正常情況下來液溫度在32～36℃左右，試驗時六站的來液溫度全部降低，平均在22～24℃左右（原油的凝固溫度為27 ℃）[1]。

開始試驗時隨著各站溫度全面降低，脫水器跳閘，2臺脫水器分別跳閘6次，恢復時間較長，造成原油無法進行外輸。來液油水分離不徹底，沒進行電脫直接進入污水系統，但由于時間較短，各沉降罐油位變化不明顯，對過濾后的污水也沒有明顯的影響。根據以上情況，采取相應措施，首先提高了加熱爐的燃燒量，但溫度始終無法提高。在正常情況下，溫度均在43～47℃之間，將火量提高到加熱爐最大燃燒負荷時，加熱爐出口溫度最高40℃；同時加大破乳劑用量，從開始用量的2.5 kg/h加大到7.2 kg/h，但脫水器仍然沒有恢復。經化驗測量含水最高在50%左右（正常在15%左右）。

初步分析原因，來液溫度較低，造成游離水內原油乳化困難，從游離水分離出來的原油含水較高，水的比熱高于油，導致加熱爐升溫困難。進入脫水器后，由于含水持續較高，致使脫水器長時間跳閘，恢復困難。

針對此次低（常）溫集輸試驗出現的問題，通過相應的辦法和措施，提高了脫水器在低（常）溫集輸過程中的穩定性。

2 試驗中存在的主要問題

在試驗過程中，來液的溫度、壓力、流量、加熱爐溫度等參數都發生著較大的變化。通過儀表可以觀測到油水界面，通過看窗可以觀測到油質的好壞，對觀測數據進行分析，并依據研究成果進行動靜態數據綜合預測，從而對試驗過程中的一些操作方法進行評定，盡量避免脫水器跳閘或縮短脫水器跳閘時間。通過對溫度、壓力、流量、加藥量等參數的控制，確定出合理的操作管理方法。

試驗過程中發現，生產過程中主要是溫度發生了較大的變化，說明來液溫度是造成脫水器不穩定的主要因素，而含水、油質、加藥量等數據也存在問題，針對這些問題采取了相應的解決和補救措施。

3 問題解決措施

2.1提高一段加熱爐溫度，保證脫水系統的穩定性

脫水崗的流程為：來油閥組—游離水脫除器—一段加熱爐—脫水器—二段加熱爐。

在脫水器之前所記錄的溫度數據為來液溫度和一段加熱爐溫度，而來液溫度由中轉站控制，聯合站無法控制，所以關鍵就是控制一段加熱爐的溫度。在未試驗的正常情況下，一段啟用單臺加熱爐，來液溫度在30～35℃之間，一段加熱爐溫度控制在45℃左右，而在試驗過程中，來液溫度降低到23～27℃之間，一段加熱爐在33℃左右，最高只能達到38℃，根據這一情況，采取了兩項相應的措施。

1）通過降低流速提高溫度。通過降低游離水壓力，加大放水，降低游離水到脫水器之間液體流動速度，從而增加液體在加熱爐中停留的時間，來達到增溫目的。通過試驗，雖然收到了效果，達到了增溫目的，但產生較多的負面影響：崗位工人的勞動強度加大，管理方面困難多；容易看窗見油，造成跑油事故。

2）通過啟雙加熱爐提高溫度。有加熱爐3臺，1臺一段爐、1臺二段爐、1臺兩用爐，同時啟用雙爐來達到增溫目的。試驗效果良好，但天然氣消耗較多。

2.2 降低含水，保證脫水系統的穩定性

含水高低是原油外輸的一個重要指標，也是影響脫水器穩定的一個重要因素，脫水器內水位較高或電極周圍原油含水過高都會造成脫水器短路跳閘。如果原油在游離水脫除器內油水分離不徹底，進入到脫水器中，就會造成脫水器內油水界面乳化嚴重，致使脫水器跳閘[2]。

1）增加原油在游離水脫除器中的沉降時間，降低一段含水。站內有游離水脫除器3臺，以現有的實際處理量來講，2臺處理能力足可以滿足需要。通過輪流倒換2臺游離水脫除器，增加來液的沉降時間，來達到降低游離水脫除器內原油含水的目的。

2）提高破乳效果，降低一段含水。平時每天的破乳劑加藥量為110～130 kg，根據現在的脫水器狀況，提高加藥量為170～190 kg/d，用以提高游離水的破乳效果。

3）將特定的破乳劑直接回入脫水器來提高破乳效果。在普通破乳劑的投加方式上做了改動，還通過增加1臺小排量的加藥泵對脫水器直接進行加藥。每天加藥量大約增加50 kg左右，提高了脫水器內油水界面的破乳效果。

2.3 改善油質，保證脫水系統的穩定性

油質不好是造成脫水器不穩定的一個重要因素。在油質不好的情況下，游離水和脫水器看窗都能看到一些黑色的固體顆粒，主要成分是硫化鐵和一些雜質，主要原因是溫度較低、來液油質不好和沉降時間較短。主要采用增加藥劑量和沉降時間來降低差油質對脫水器的影響。

3 結論

1）在低（常）溫生產過程中，溫度是一個最主要的參數，其他參數大多都是因為溫度的變化而發生變化，所以在日常生產過程中一定要嚴密監控各位置的溫度參數。

2）在管理過程中不能將全部操作都針對溫度1個參數，要多方位思考，各項工藝都要考慮到，目的是保證脫水系統穩定。

3）由于在脫水系統采取的措施得力，為低溫集輸提供了有力條件，該系統天燃氣消耗量下降50×104m3/a。

[1]孫靈念.河口油田集輸系統在溫度變化情況下的一些認識.科技論文,2005(3).

[2]肖建宏.孤島油田集輸過程中的生產管理[C].油田論文選,2006(4).

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.01.017

李丹，2009年畢業于大慶石油學院，從事油田油礦管理工作，E-mail：ldanyk@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田第五采油廠第一油礦機關，163513。

2011-09-19)