降低海上采油平臺生產水系統(tǒng)化學藥劑使用量研究

殷川（中海石油（中國）有限公司天津分公司秦皇島32-6/渤中作業(yè)公司，天津 300459）

0 前言

某海上采油平臺注水水質采用企業(yè)A1 級注水標準，注水水質要求高。擁有完整的水處理系統(tǒng)。設備包括：斜板除油器、氣浮選機、核桃殼過濾器、雙介質過濾器，添加的化學藥劑包括：清水劑、浮選劑、反沖洗助劑、殺菌劑、HEDP。隨著油田的不斷深入開發(fā)，水驅作為一個有效的驅油方式[1]，海上油田更是需要對生產水進行水品質的處理后進行反注地層，但反注地層的前提是達到水質要求[2]，如何降本增效更是亟需解決的問題。因此，保證水質的同時盡可能降低化學藥劑消耗量成為有效的途徑。

1 主控藥劑分析

對于生產水處理系統(tǒng)的5 種加入藥劑，清水劑是第一道加入的藥劑，將直接影響到整個流程的處理效果，具體水質標準和平臺實際水質情況見表1 所示。

由表1 可知，雖各出口水質的含油及懸浮物含量在標準要求內，但斜板除油器出口接近標準值，造成整體的水處理系統(tǒng)受到限制，遇到來液量大的情況就會導致水質不合格。調取水系統(tǒng)各藥劑價格，得到清水劑的價格遠遠高于其他藥劑。

綜上所述，通過對比分析得出：清水劑使用量過大是導致生產水處理系統(tǒng)化學藥劑使用量大的主要癥結。

2 主控因素分析

從“人、機、料、法、環(huán)”五個角度展開分析[3]。對可能影響清水劑使用量的因素進行了全面細致的分析，得到的末端因素：培訓不合格、操作不熟練、設備長期未校驗、盤根老化泄露、進出口管線濾網堵塞、標定柱規(guī)格不合理、流動性影響、PH 值影響、藥劑類型未優(yōu)選、加入濃度未優(yōu)選、標定下藥量時間不合理、沖程調節(jié)方式不合理、攪拌時長不合理、儲藥時間過長、儲藥溫度不合理。利用現(xiàn)場核實、實驗室試驗和調研分析等途徑，最終確定兩個主控：（1）藥劑類型未優(yōu)選；（2）加入濃度未優(yōu)選。

表1 各設備水質標準及現(xiàn)狀對照表

2.1 藥劑類型未優(yōu)選

平臺可供選擇的清水劑共5 種，分別是BHQ-04、BHQ-14、BHQ-325、BHQ-433、BHQ-438。正在使用的清水劑型號是BHQ-325。在現(xiàn)場斜板除油劑出口進行取樣。分別加入5 種稀釋后的清水劑，之后利用65 ℃的恒溫水浴中加熱并震蕩，觀察其含油和懸浮物顆粒的變化情況。可以觀察到5 中清水劑處理效果明顯不同，影響效果也不相同，同時發(fā)現(xiàn)正使用BHQ-325 沒有達到最佳的處理效果。

綜上所述：“藥劑類型未優(yōu)選”對癥結清水劑使用量過大的影響程度為100%。

2.2 加入濃度未優(yōu)選

為了分析加入藥劑濃度的影響變化，對正在使用的清水劑BHQ-325 對其進行試驗，取水樣位置為斜板除油器水相出口。設置80×10-6、60×10-6、40×10-6、20×10-6、0×10-6五個濃度梯度對其進行試驗。觀察其含油和懸浮物顆粒的變化情況。可見5 種清水劑濃度下的水質相差明顯，油水的分層現(xiàn)象比較明顯。

綜上所述：“加入濃度未優(yōu)選”對癥結清水劑使用量過大的影響程度為100%。

3 優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)選藥劑類型

主要是對現(xiàn)有可供選擇的BHQ-04、BHQ-14、BHQ-325、BHQ-433、BHQ-438 五種清水劑進行優(yōu)選評價，加入30×10-6的濃度展開一系列效果對比實驗，實驗效果見表2 和圖1。

表2 同一濃度不同清水劑效果數據表

圖1 同一濃度不同清水劑實際實驗效果

根據以上實驗可知：在相同濃度下BHQ-433 具有較好的清水效果。

3.2 優(yōu)選加藥濃度

對于該部分是在優(yōu)選藥劑類型的基礎上進行的，由已經優(yōu)選出清水劑BHQ-433 具有最好的清水效果，這就需要確定最佳的濃度，利用相同的對比實驗方法，設置濃度梯度對其展開實驗。實驗數據如表3 所示。

由以上實驗數據可知，清水劑BHQ-433 加注大于40×10-6之后清水效果均為A++，為了經濟效益優(yōu)先選用加藥濃度為40×10-6。

表3 清水劑BHQ-433不同濃度效果數據表

4 效果檢驗

對優(yōu)化前后的清水劑平均日使用量進行對比（圖2），可知降低了8.9%，極大的節(jié)省了成本且具有長遠的效益。

圖2 某平臺清水劑優(yōu)化前后日使用量對比圖

5 結論

（1）通過現(xiàn)場的分析得到清水劑使用量過大是導致生產水處理系統(tǒng)化學藥劑使用量大的主要癥結；

（2）影響清水劑使用量的主控因素是藥劑類型和加入濃度，該采油平臺優(yōu)選的清水劑類型是BHQ-433，優(yōu)選加入濃度是40×10-6。

（3）實現(xiàn)化學藥劑（清水劑）使用量降低8.9%。