勝利埕島中心二號平臺三相分離器分水試驗研究

龔俊　彭紅偉　劉真

【摘 要】目前，勝利海洋埕島油田進入了高含水開發期，根據埕島油田“十三五”規劃，需要重新確定中心平臺的分離器分水規模。針對中心二號平臺已建三相分離器，采用室內熱化學沉降試驗及現場分水試驗相結合的方法，確定了其合理的破乳劑投加濃度和分水量。在確定分離器的分水能力時，應根據室內熱化學沉降脫水試驗結果及現場情況綜合確定，通常室內試驗結果會明顯優于現場效果，對于勝利埕島及類似油品性質的油田，可按照理論分水量的0.5倍來確定分離器的分水量。

【關鍵詞】中心二號；三相分離器；分水效果；破乳劑；沉降脫水

中圖分類號： TE952 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）04-0018-002

Experimental Study on Water Diversion of Three-phase Separator on No. 2 Platform of Shengli Haodao Center

GONG Jun PENG Hong-wei LIU Zhen

（1.Marine Oil Production Plant，Shengli Oilfield Company，Sinopec，Dongying Shandong 257237，China；

2.Sinopec Petroleum Engineering Design Co.， Ltd.， Dongying Shandong 257026，China）

【Abstract】At present，Shengli Ocean Yudao Oilfield has entered a period of high water cut development.According to the “13th Five-Year Plan” of Yudao Oilfield，the scale of water separators at the central platform needs to be re-determined.A three-phase separator has been built for the center No.2 platform.Using a combination of indoor thermal chemical deposition test and on-site water separation test，a reasonable demulsifier dosage and water separation amount have been determined.When determining the water separation capacity of the separator，it should be comprehensively determined based on the indoor thermal chemical precipitation dewatering test results and site conditions.Generally，the indoor test results will be significantly better than the on-site effects.For the oil fields of Shengliji Island and similar oil products，the The theoretical division of water is 0.5 times to determine the separator's water split.

【Key words】Central No.2；Three-phase separator；Water separation effect；Demulsifier；Sedimentation and dehydration

勝利埕島中心二號平臺于1998年建成投產，2010年對平臺原有的2臺三相分離器進行了更換。由于原油物性變化、原油乳化嚴重及分離溫度較低等原因，造成更換后的分離器現場實際分離效果與設計值存在一定的偏差。根據2017年埕島油田“十三五”地面工程規劃，埕島油田要實現大規模提液和提水質指標，因此，需要結合中心平臺已建分離器的實際分水能力，重新確定中心平臺的處理規模。本文主要針對中心二號平臺已建的三相分離器，開展理論、室內熱化學沉降試驗及現場分水試驗研究，以確定中心二號平臺分離器合理的分水量。

1 分離器流程及設計基礎數據

1.1 中心二號平臺原油處理工藝流程

勝利埕島油田距岸較近，采用“衛星平臺+中心平臺”半海半陸的開發模式。中心二號平臺轄區內的油井產出物通過海管混輸至中心二號平臺，來流經換熱器加熱后進入三相分離器進行油氣分離及預脫水處理。脫水后的含水原油進入分離緩沖罐，然后經外輸泵增壓后通過海管輸送至海三站進行進一步處理；中心二號原油處理流程示意如圖1所示。

1.2 分離器原設計參數

中心二號原油物性及分離器設計參數分別見下表。

1.3 現場生產數據

中心二號原油處理系統生產數據見下表。

1.4 分離器分水指標要求

根據埕島油田“十三五”規劃，改造后的中心二號平臺污水處理系統入口污水最大含油量為1000mg/L，對懸浮物含量不作要求。因此，本次中心二號分離器出口水中含油指標按照不大于1000mg/L為目標開展相關的試驗研究。

2 分離器分水性能試驗

2.1 熱化學沉降試驗

為了研究不同含水原油脫水效果，開展了中心二號平臺原油熱化學沉降室內試驗。

（1）試驗條件

本次試驗所用的混合油水樣取自中心二號平臺三相分離器前的來液。試驗使用的破乳劑為平臺現場在用水溶性破乳劑。試驗采用紫外分光光度計進行水中含油量檢測。

（2）試驗結果

目前中心二號平臺分離器來液含水為81%，來液溫度為61℃，來液13000m/d，因此，下面主要對80%含水、60℃下的熱化學含水試驗結果進行分析，試驗結果見表4。

由表4可以得出，隨著沉降時間延長，分出水含油量降低；現場在用破乳劑加50mg/L，乳狀液在60℃下沉降20min，原油含水率達到18.4%，分出水含油量為831mg/L，從試驗結果可反推出中心二號分離器理論分水量為10100m3/d。

2.2 現場分水試驗

根據熱化學沉降試驗以及現場實際情況，2017年7月，開展了中心二號平臺分離器現場分水試驗，以測試三相分離器的實際分水能力。破乳劑投加量由50mg/L分階段上提至115mg/L，試驗結果見下表。

從上表可以得出以下結論：

（1）破乳劑加入濃度從80mg/L增加到115mg/L時，1#三相分離器出口的水中含油量有所降低，但2#分離器水中含油量基本不變，兩臺分離器出口污水水中含油量平均值在1000mg/L左右，基本能夠滿足污水指標要求；從經濟性的角度出發，確定破乳劑的最佳加入濃度為90mg/L。

（2）通過現場試驗確定，在現有工藝流程及操作條件下，中心二號分離器目前的分水能力為5000m？/d。 2.3 結果對比及原因分析

通過中心二號平臺分離器熱化學沉降及現場分水試驗，確定中心二號平臺分離器的理論分水量和實際分水量分別為10100m3/d和5000m3/d，實際分水量約為理論分水量的0.5倍，該結果與埕島油田中心一號平臺三相分離器情況基本相符（該平臺三相分離器實際分水量約為理論分水量的0.55倍左右）。

通過現場調研及理論分析[1][2]，得出中心二號平臺分離器的理論分水量和現場實際分水量存在較大差別的主要原因如下：①現場分離器已多年未檢修及清砂作業，導致分離器的有效容積及性能下降。② 現場分離器入口存在段塞流，雖然分離器入口設置有預分離筒，但也無法完全抑制段塞流對分離器的沖擊。③ 室內熱化學沉降脫水試驗的條件（藥劑與原油的混合程度、液位及界面穩定程度等）明顯優于現場情況；

2.4 “十三五”規劃中心二號分離器分水能力的確定

根據埕島油田“十三五”規劃中心二號平臺來液指標預測，結合熱化學沉降及現場試驗結果，中心二號分離器將來各年的分水量按照理論分水量的0.5倍進行預測，結果見表6。

表6 中心二號平臺分離器分水量預測

從上表可以看出，從2018年-2025年，中心二號平臺分離器分水量為7093-10914m3/d。由于中心二號平臺水質提升后，需對目前的污水處理系統進行改造，受平臺空間及載荷限制，改造后污水系統最大規模為5000m3/d，因此，中心二號平臺分離器合理的分水規模為5000m/d。

3 結論

通過本次試驗研究，可以得出以下主要結論：

（1）在確定分離器的分水能力時，需根據室內熱化學沉降脫水試驗結果及現場情況綜合確定，通常室內試驗結果會明顯優于現場效果。

（2）對于勝利埕島及類似油品性質的油田，可按照理論分水量的0.5倍來確定分離器的分水量。

【參考文獻】

[1]王軍堂，解立春，張建紅，等.高效三相分離器的優化設計研究與應用[J].石油工程建設.2010（8）：22-25.

[2]戴洪森.三相分離器應用中的問題及對策[J].油氣田地面工程.2015.06，34（6）：58-59.