石油天然氣開發(fā)工藝中的難點分析

蔡會林

摘 要：隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平也不斷的提高，人們在生活中對石油天然氣的需求量也大幅度增加，所以目前加大對石油天然氣的開發(fā)力度是關(guān)鍵。天然氣石油的開采對技術(shù)和工藝的要求很高，本文對天然氣開采流程工藝進行論述，希望為相關(guān)工作人員提供借鑒思路。

關(guān)鍵詞：石油天然氣；工藝；流程；難點

近年來，石油天然氣行業(yè)發(fā)展迅猛，石油天然氣開發(fā)工藝隨著科技發(fā)展也在不斷更新，越來越高科技化，但是目前石油天然氣的開發(fā)工藝仍然存在著重難點，分別是原油天然氣的采取工藝、原油天然氣的脫水處理工藝、污水排放處理工藝，本文將對這三個難點開發(fā)工藝進行詳細的說明及討論。

一、概念簡介

天然氣也同原油一樣埋藏在地下封閉的地質(zhì)構(gòu)造之中，有些和原油儲藏在同一層位，有些單獨存在。對于只有單相氣存在的，我們稱之為氣藏，其開采方法既與原油的開采方法十分相似，又有其特殊的地方。本文所論述的石油天然氣便是第一種情況。

二、原油天然氣的采取工藝難點分析--稠油

（一）稠油特點簡介。稠油，顧名思義，是一種比較粘稠的石油。因其粘度高，密度大，國外一般都稱之為重油，我們習(xí)慣稱之為稠油，這是相對稀油而命名的。稠油和稀油的直觀對比，我們可以看到稀油像水一樣流動，而稠油卻很難流動，這是稠油粘度高造成的，有的稠油粘度高達幾百萬毫帕·秒，像“黑泥”一樣，可用鐵鍬鏟、用手抓起，稠油的流動性非常差，這樣粘稠的油，自然很難從地下采出。

（二）稠油天然氣開采工藝方法。現(xiàn)有的稠油天然氣開采工藝包括：HDCS技術(shù)、冷采技術(shù)、添加降黏劑、電加熱、地下燃燒、SAGD技術(shù)、摻稀油開采、微生物驅(qū)油、地?zé)彷o助采油技術(shù)。比較常用的是冷采技術(shù)：采用螺桿泵將原油和砂一起采出，通過使油層大量出砂形成“蚯蚓洞”和穩(wěn)定泡沫油而獲得較高的原油產(chǎn)量。形成地層中的“蚯蚓洞”可提高油層滲透率，而形成泡沫油則為油層提供了內(nèi)部驅(qū)動能量。該技術(shù)對地層原油含有溶解氣的各類疏松砂巖稠油天然氣油藏具有較廣泛的適用性；另外還有熱采技術(shù)，簡單來說，就是通過加熱的形式，使得稠油的粘度下降，從而加強稠油的流動性，降低開采的難度。這種技術(shù)的施工方法大多都是利用高溫水蒸氣，將稠油進行熱分解，稠油的體積就會增大，同時這種方法可以實現(xiàn)冷凝的效果，還可以使油層中的原油混合到稠油天然氣中，實現(xiàn)稀釋的目的。但這種技術(shù)還存在很大的弊端，在施工的過程中容易出現(xiàn)套管斷裂或損壞的現(xiàn)象。

（三）應(yīng)用的采油新設(shè)備。當(dāng)前應(yīng)用于稠油天然氣開采中的新工藝是同軸雙空心管熱采技術(shù)，在傳統(tǒng)的優(yōu)合金鋼空心管里在置入一個雙層不銹鋼空心管，兩端由終端器聯(lián)通，并用航天材料制成的不導(dǎo)熱空心顆粒將其填充，內(nèi)管里是循環(huán)利用的熱水，通過熱水對原油進行加熱，來降低其粘稠度，從而增加其流動性，便于開采，這個新設(shè)備具有造價低、利用率高、易維護等的點，具有較高推廣價值。

三、原油脫水工藝難點分析

（一）原油脫水簡介。原油脫水是指應(yīng)用物理或化學(xué)方法將以游離狀態(tài)或乳化液狀態(tài)伴隨在原油中的水分除去，使其所含水分達到規(guī)定標準的過程。有沉降脫水、熱化學(xué)沉降脫水、電化學(xué)聯(lián)合脫水等方法。脫水方法需根據(jù)原油性質(zhì)、含水率及乳化程度等，由試驗和技術(shù)經(jīng)濟比較來確定。當(dāng)含水率較高時，常采用兩段脫水法，先用化學(xué)沉降法使含水量降至低于30%，再用電脫水法處理。因為化學(xué)脫水要達到凈化油質(zhì)量所需的時間較長，而用電脫水處理高含水原油時操作又困難，兩者的結(jié)合可以取長補短。

（二）原油脫水工藝。從目前來看，原油脫水的工藝已有很多種，包括：沉降分離脫水法、熱化學(xué)破乳法、電脫鹽破乳法。沉降分離脫水法的原理很簡單，就是通過應(yīng)用特制的裝置，根據(jù)水重油輕的原理，讓油中所含的水不斷的下沉，使水和油出現(xiàn)分離的狀態(tài)，這是一種最基本、操作比較簡單的方法；電脫鹽破乳法，是用高強度的電對原油進行加工，將油中的水凝結(jié)成較大的水珠，然后在重力的作用下加快水珠下沉的速度，此外還可以用直流電廠，使水珠可以匯集到一起，在力的作用下下沉，這一技術(shù)使用的最為廣泛。

（三）應(yīng)用和使用原油脫水設(shè)備。脫水工藝需要相應(yīng)的設(shè)備才能最大化的實現(xiàn)脫水功能，增加脫水量，目前根據(jù)沉降分離工藝開發(fā)出了很多原油分離新設(shè)備，其中效率最高、處理能力最強的就是電脫水設(shè)備，原油電脫水器的應(yīng)用可以明顯降低原油中的水分，國內(nèi)廣泛使用的是臥式的原油電脫水器，其電機是橫掛式的，原油電脫水器工作原理是管中的原油通過噴油管噴進電脫水器，電脫水器將原油中的水分乳化沉淀，在電場的作用下相互聚集，然后沉降，最終實現(xiàn)原油水分離的目的。

四、污水處理工藝難點分析

原油脫水以后，脫出的污水要進行處理，傳統(tǒng)處理方法是除油、靜置、沉淀然后過濾，將過濾的水回注到主水管里進行循環(huán)。首先，將污水注入到在儲油罐里靜置，使乳化油沉淀以消除乳化油，然后將除去乳化油的污水注入反應(yīng)緩沖罐中，并加入凝聚劑，一段時間后，污水與凝聚劑反應(yīng)形成污油和一定量顆粒沉淀，污油和顆粒形成污泥沉淀然后排出，再通過過濾的方法將污水中的懸浮顆粒去除，最后通過水管在水泵的作用下回注到油田里，通過這些步驟最后得到不含原油和雜質(zhì)的水再進行水循環(huán)。污水的循環(huán)利用對于原油開發(fā)來說既節(jié)省了能源又更加利于石油天然氣開發(fā)。

五、結(jié)語

總之，石油天然氣的開發(fā)和利用要經(jīng)過稠油開采、原油脫水、污水處理這三個環(huán)節(jié)，在這一過程中，要想優(yōu)化原油開采的工程，就要優(yōu)化每個環(huán)節(jié)，盡量實現(xiàn)用最少的成本來開采出最優(yōu)質(zhì)的石油，提高國家的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]封強.新型技術(shù)在石油地質(zhì)勘探中的應(yīng)用探討[J].科技展望，2017（07）：148.endprint