杜66塊火驅尾氣地面集輸工藝研究與應用

完新生，張宗發，鄭清元

(中國石油遼河油田公司曙光采油廠，遼寧盤錦 124109)

杜66塊火驅尾氣地面集輸工藝研究與應用

完新生，張宗發，鄭清元

(中國石油遼河油田公司曙光采油廠，遼寧盤錦 124109)

分析了遼河油田杜66塊火驅開發過程中，尾氣管理方面主要存在的問題，介紹了新型火驅尾氣地面集輸工藝流程和旋流分離器、過氣阻水器的結構及應用情況，該集輸工藝的應用解決了尾氣集輸中安全性低、管理難度大、運行成本高等問題，為提高火驅開發效果提供技術保障，為下步遼河油田火驅開發工業化推廣提供基礎數據。

遼河油田；火驅尾氣；集輸工藝

1 火驅開發稠油存在的問題

遼河油田稠油開發目前進入開發中后期，開采難度越來越大，急需尋找有效的開采方式。火燒油層是一種熱力采油方法，具有提高采收率和原油改質等優點，多用于稠油開采[1-3]。杜66火驅先導試驗及擴大試驗獲得成功后，目前火驅開發呈現了增產效果顯著、開發指標明顯改善、噸油成本不斷下降的態勢。經篩選遼河油田共有20個區塊、3.3億噸儲量適應火驅開發，占稠油可動用儲量的38.8%。

伴隨著曙光采油廠火驅開發規模逐步擴大，火驅開發過程中尾氣管理方面主要存在以下問題：

(1)火驅生產井數量大幅增加、尾氣量增加，造成現有的單井脫硫方式管理難度大、安全性低，運行成本高；

(2)尾氣內H2S含量增加、尾氣濕度增大，致使脫硫藥劑失效頻繁，增加運行費用；

所以做好火驅尾氣集輸新設備及地面集輸工藝流程的研究與應用工作對于提高火驅開發效果具有重要意義。

2 尾氣地面集輸工藝及設備分析

2.1 集中脫硫工藝技術

針對火驅初期尾氣采用單井分散脫硫后外排處理方式存在的不足，有針對性的開展了尾氣脫硫方案比選、污油自動回收裝置等關鍵技術的研究與應用，逐步優化形成了雙塔串聯的集中脫硫工藝，并預留了脫硫尾氣甲烷提純回收及尾氣回注的實驗接口，為下步尾氣回收綜合利用提供了基礎。

曙光采油廠杜66塊火驅尾氣處理的地面集輸工藝流程見圖1。該工藝處理后火驅尾氣H2S含量監測結果見表1。實踐證明，雙塔串聯集中脫硫工藝流程是成功的；解決了現場設備管理難度大、安全性低、運行成本高的問題，完全可以滿足曙光采油廠杜66塊火驅尾氣脫硫要求。

圖1 集中脫硫工藝流程圖

2.2 旋流分離技術

該設備對比傳統分離器具有以下不同：一是氣體分離細分為預分離、初分離、細分離三個區域，三個區域三次利用離心分離及重力分離的雙重作用，使氣液分離更徹底；二是設備內部增加兩層分離傘以便達到更好的分離效果。旋流分離設備結構簡圖見圖2。

曙1-044-046井安裝旋流式井口氣液分離器替換氣包后，在尾氣排量保持相對穩定情況下，日分離水量由11.5 kg上升到17.8 kg，出口尾氣濕度由6.05 g/m3下降到3.82 g/m3，除濕效率提高35%。

在1-56#站脫硫點試驗2臺旋流分離器后，日分離水量由760 kg上升到1 750 kg，出口尾氣濕度由3.05 g/m3下降到1.96 g/m3，除濕效率提高43%，經過便攜式露點儀檢測，脫硫點處經過新型旋流分離器除濕后露點溫度由-3.5 ℃降低到-10.5 ℃。

表1 曙采火驅尾氣H2S含量處理結果 mg·Nm-3

圖2 旋流分離設備結構圖

2.3 過氣阻水技術

過氣阻水器安裝在空冷器出口、脫硫塔入口處，尾氣經過緩沖沉降設備、旋流分離器、空冷器之后，進入該設備，尾氣中氣體部分直接進入脫硫塔，尾氣中含的水停留在設備內，當水面高于規定值時，設備內浮球上升，設備閥門關閉，經過手動處理將設備內水放掉，浮球下降，設備閥門打開，氣體繼續進入脫硫塔，流程見圖3。

1-56#站脫硫塔共有兩個分支，在其中一個分支上安裝了過氣阻水器，同時在該分支安裝有氣體流量計，通過調節使兩個分支的過氣量一致，經過一個換藥周期比對，安裝過氣阻水器的2臺脫硫塔對比另外2臺換藥周期延長40天。

圖3 過氣阻水器流程圖

3 結論

應用表明，遼河油田杜66塊采用的火驅尾氣地面集輸工藝，技術成熟、先進、實用、安全性高，尾氣處理成本對比單井脫硫工藝下降明顯，自動化及工藝流程標準化設計程度較高，其中的旋流分離器、過氣阻水器等技術取得了較大突破。該工藝的推廣應用對遼河油田穩產千萬噸目標具有重大意義，對國內稠油開發提供了技術儲備。

[1] 張方禮.火燒油層技術綜述[J].特種油氣藏，2011，18(6)：1-4.

[2] 陳銳，邢曉凱. 火驅地面尾氣處理工藝進展[J].油氣田環境保護，2013，(12)：71-74.

[3] 王元基，何江川，廖廣志，等.國內火驅技術發展歷程與應用前景[J].石油學報，2012，33(5)：900-914.

編輯：李金華

1673-8217(2015)01-0143-02

2014-08-25

完新生，高級工程師，碩士，1962年生，2005年畢業于大連理工大學，現從事科技管理工作。

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