某油田凝析油回收系統優化改進與效果分析

2020-06-29 16:14:40張紹廣史毓泉

天津科技 2020年6期

張紹廣，史毓泉

(中海石油(中國)有限公司天津分公司天津300459)

0 引言

目前油氣田開發中，各級分離和穩定閃蒸出的伴生氣經一級或多級壓縮后作為燃料氣使用，在伴生氣壓縮過程中會產生部分凝析油[1]。對凝析油的回收利用，不但可以提高資源的綜合利用程度、獲得資源的更大價值，還對生產油田節能環保、安全穩定生產有著重要的意義。

某油田凝析油回收系統由凝析油回收泵、凝析油分離器、凝析油輸送泵及相關附屬管線組成。該油田伴生氣洗滌器和壓縮機一級洗滌器所產出凝析油經回收泵增壓進入凝析油分離器。壓縮機二級、三級洗滌器和伴生氣儲罐的凝析油直接進入凝析油分離器。凝析油分離器為油氣水三相分離器，分離出來的油通過堰板進入油室后，再經凝析油輸送泵增壓進入輸氣海管外輸。油田現有設備處理量不滿足全部回收凝析油的條件，而伴生氣洗滌器、3 臺壓縮機一級洗滌器產液含水較高，凝析油含量極少，所以將該部分來液直接進閉排處理。

1 存在問題

凝析油是指從凝析氣田或者油田伴生天然氣析出的液相組分[2]。隨著新油田日產量逐步攀升，進入開采中期，生產流程所產生越來越多的凝析油已很難被凝析油系統完全處理。大量來液不僅加重凝析油分離器負荷，還造成外輸含水過高，影響輸氣海管的穩定性。經低壓端釋放進閉排系統的部分凝液閃蒸為氣相，通過火炬放空，造成資源浪費，伴生氣中組分含量過高，則會產生較為嚴重的黑煙[3]。目前凝析油系統設計處理能力計算日處理量約43 m3，油田日產凝析油約70 m3，凝析油分離器即使只接收3 臺壓縮機二級、三級洗滌器和伴生氣儲罐的來液，產出量也已經超過處理量，凝析油無法全部回收(表1)。

表1 凝析油日產量表Tab.1 Daily production of condensate oil

2 解決措施

2.1 凝析油外輸泵更換為大排量泵

該油田凝析油外輸泵目前排量為1.8 m3/h，經現場測試通過雙泵并聯運行排量可達3 m3/h，回收凝析油約能實現70 m3/d。因此優先選擇優化工藝設備性能，將凝析油外輸泵更換為2 臺4 m3/h 的大泵。

改造完成后，凝析油系統實現日回收量96 m3/d，可實現回收全部凝析油，凝析油系統、外輸氣海管運行穩定。

2.2 優化凝析油分離器水相流程

①凝析油分離器水相出口調節閥后增加管線至閉排，在凝析油無法全部外輸或分離器含水過多時，通過調節閥自動控制混合室液位，解決頻繁手動控制水相液位問題，確保外輸海管的穩定性。該改造工作只需2″150 LB 球閥1 臺，2″管線2 m，滿足不停產改造。

②凝析油分離器水相出口調節閥后增加管線至污油泵出口2″預留口，將水最終排放至生產分離器，可以使水相液位控制更低，進一步確保外輸的凝析油不含水。該改造工作只需2″ 150 LB 球閥1 臺，2″150 LB 單流閥1 臺，2″管線30 m，滿足不停產改造。

改造完成后，通過截取分析5 d 內凝析油恢復外輸的數據曲線，該時間段內外輸量約為35 m3/d。凝析油分離器水相液位趨于穩定，外輸含水分析儀數值一直為0(圖1)。此舉減少了水相液位控制不及時造成外輸含水的風險。

圖1 凝析油恢復外輸數據曲線Fig.1 Curve of condensate oil recovery data

2.3 優化伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器的來液流程

伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器的來液由于含水較高，未進入凝析油分離器處理，而是直接進入閉排，此做法會增加火炬灰度。解決此問題的方法是將液轉入生產分離器。伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器操作壓力為200 kPaG，生產分離器操作壓力為300 kPaG，利用壓力液無法直接排入生產分離器。具體解決的辦法為：伴生氣洗滌器和天然氣壓縮機一級洗滌器的液經過凝析油回收泵增壓，在泵出口回流調節閥后端引出管線連接至污油泵出口2″預留口，最終進入生產分離器(圖2)。此方案也可以實現對液位的自動控制。該改造工作需要2″150 LB 球閥4 臺，2″150 LB 單流閥1 臺，2″管線30 m，滿足不停產改造。