油田開發后期地面工藝改造探討研究

林鑫

摘要：為應對油田開發初期出現的含水原油，以及原油中含水量增加溫度變化問題，在油田開發后期采用地面工藝進行改造，改造方法包括原油不加熱輸送、原油脫水等，通過上述方法既能減少后期對地面的改造投資，還能為提升能源利用樹立新的發展方向。

關鍵詞：高含水期;不加熱集輸;降低能耗

前言：

在油田開發過程中，通常會向斷塊油田內注水，但是在油田開采后期，原油內的含水量會不斷增加。為解決油田開采過程中含水量上升的問題，在下文中對高含水期的油氣集輸與處理工藝進行探討，進而實現對地面設備減少改造的狀態下，通過集輸與處理工藝進而提升原油的生產效率的目標，同時還能減少投資降低能源的消耗。

1 改造設想依據

1.1 采用不加熱計量、集輸工藝

一旦油田開采進入到高含水期，總液量會持續升高，但是在傳統的加熱計量以及加熱集輸工藝處理下，油田燃料的自耗大的問題一直存在，導致設備需要較高的成本維持運行，致使油田企業的經濟效益不斷降低。所以，現階段若能保證油氣集輸過程中，不采用加熱計量以及加熱集輸工藝，可以降低油料以及管輸的熱損耗，還能降低油田運行成本。

1.1.1井口出液溫度隨產液量的增加而升高

在中原油田350口油井的開發初期，井口處的出液溫度保持在18℃-220℃范圍內，但是原油內的含水量持續上升時，如果到達90%，井口的出液溫度會超過300℃，占井數的73%。根據350口油井實際測量溫度與含水率的關系發現，如果含水率低于60%，原油中含水率每增加10%，出液溫度通常會增加1.5℃。如果原油內含水率超過60%，原油中含水率每增加10%，出液溫度通常會增加20℃。另外，如果油層的深度不斷增加，出液口的溫度會不斷升高。通常情況下，中原油田油層深度的范圍在2200m-3200m范圍內。

1.1.2高含水原油粘度低

在油田開采中，企業對原有的含水率與粘度之間的關系做如下測定：如果原有呈現油包水行乳化液，純油的粘度會低于該液體的粘度。在原油中的含水率不斷增加的過程中，乳狀液體的粘度也會上升。直到含水率上升到一定程度后，油不會被水包裹住，這時會出現游離水的情況。而游離水的狀態持續增加時，會使原油出現水漂乳狀液或者水漂油狀態，這時液體在表面的粘度會迅速的下降。如果含水原油的粘度出現這樣的變化，可以采用不加熱計量以及集輸工藝。根據每個油田的實測數據分析發現，如果原油的含水率保持在50%-70%范圍內，粘度會處在穩定的狀態內，一旦超過這個范圍，粘度會因此快速的下降，這時原油的流動性會發生改變，可以采用不加熱以及集輸工藝。

1.2實施原油密閉和常溫脫水

對原油進行凈化處理時，如果處在高含水期，會產生進站量大的問題，采用不加熱輸送進站方式，混合物處在較低溫度的狀態內。在對低溫高含水率原油進行處理時，首先應進行預脫水處理，在含水原油沒有升溫前，將原油內的含水率脫降到20%，這時的原油可以不使用原油電脫水器處理，即可符合原油凈質量標準。如果高含水原油進站，使用油氣水三相分離器進行分離，分離出的游離水產生一定的分乳化水時，可以使用電脫水器完成深度脫水操作。完成脫水后的原油會在加熱后，進入到穩定塔內保持在穩定的狀態，最后進行密閉的向外輸送。所以，為保證密閉輸送與常溫脫水獲得良好的效果，使用完善的脫水設備以及合適的低溫破乳劑，可以作為處理工藝應用在上述操作中，但是還應注意以下四點：

（1）將破乳劑使用在井口或者端點計量站，可以使含水原油的粘度下降，進而降低井口處回壓的壓力。另外，在進入到脫水裝置的乳化液，會增加游離水的含量，進而完成快速脫水沉降的操作。

（2）在深層油田開采的油水混合物中，都會存在泥沙等物質，對原油進行脫水操作時，利用水洗的方法去除原油的泥沙。

（3）在對含油污水進行處理后，原油中的含油率、機械雜質等都會對回注后的屈油效果有明顯的影響，同時與原油的脫水質量的好壞有直接的關系。所以，在使用破乳劑進行原油脫水時，應處理好原油中的污水，如果想獲得質量的脫水原油，污水處理的難度會增加。

2 改造方向

在油田生產中原油出現含水的情況十分普遍，但是含水率升高會增加設備進行輸送、計量等操作負荷，同時會出現原油計量誤差較為嚴重的問題，導致加熱燃料消耗增加，而且原油含水中會存在鹽類物質，對輸送管道和設備會造成嚴重的腐蝕，因此需要對地面配套的設備進行改造。下面對改造方向進行分析。

2.1計量站改造

如果計量站的原油含水率較高，由于進站液量大會造成原油的計量失去精準度，同時在站內摩阻不斷的增加的情況下，井口處的回壓也會上升。改造方向應考慮以下幾點：

（1）一般將三相分離計量裝置對油氣水三相混合物進行分離，通常是初步進行分離，然后對油氣水三相進行分別的計量，從而減少出現的含水率計量誤差，而且計量誤差會控制在5%以內。

（2）使用兩相分離器測定原油含水密度，然后使用數字作為油井產液中的含油率，最終會得出純油量的數值。利用這種計量方法，如果密度儀的精度為0.001g/cm3時，可以將原油的計量精度控制在5%以內，而且保證原油的含水率會低于80%。

2.2聯合站的改造措施

在對聯合站進行改造時，主要的改造方向為高含水原油在密閉流程中預脫水以及不停產清砂。目前，使用的工藝流程為無罐壓力密閉生產工藝，具體操作如下：（1）使用活性炭洗滌技術，可以將脫水設備中產生的水墊層深度控制在合理的范圍內，同時減少對游離水在油中的沉降操作以及分離時間。（2）使用平衡分配的方法，均勻分配各分離器中的汽液混合物。

總結：

在本文中對工藝以及設備的改造設想都處在研究階段，在實際原油生產中還應結合實際情況，保證高含水期的油氣集輸系統可以保持在安全、穩定的狀態下進行原油生產。

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