第３７卷第４期 ★ 亭＿＇（ ★ ★ ★ ★ 石油工程建设 ６７ 李 慧 ，乔光辉２，张小龙１，周 江 ，苟利鹏 （１．长庆油田第五采油厂，陕西西安７１０２００；２．西安长庆科技工程有限责任公司，陕西西安７１００１８） 摘 要：根据姬塬油田原油特性，在原油脱水处理中引进油气水三相分离技术，使原油得到初步处 理，同时实现伴生气有效回收。文章介绍了三相分离器的结构、工作原理、现场应用情况。结果表 明．此三相分离器对原油脱水处理具有明显的效果。 关键词：姬塬油田；原油特性；三相分离技术 中图分类号：ＴＥ９６３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—２２０６（２０１ １）０４＂００６７—０４ ０ 引言 上部的油层溢流至油室，底部的水层通过导水管进 随着油田开发的不断深入，姬塬油田通过推 广成熟技术和新技术研究，形成了一整套适合姬 入水室。通过调节水室内导水管的高度，从而使沉 降室内形成稳定的油水界面。 １．２三相分离器的适用条件 塬油田地面特点的系列技术，包括优化布站技术、 单井计量技术、伴生气综合利用技术、油气水三 相分离及采出水处理技术、树枝状稳流配水技术 等。其中油气水三相分离技术的应用不仅有效降 低了集输站点生产过程中的油气损耗，提高了原 油处理效率．而且进一步保证了采出水回注水质 的达标，对环境保护和节能降耗工作起到了重要 作用。 试验表明，三相分离器要想达到较好的运行效 果，必须满足下列条件： （１）采用端点加药管道破乳技术。在每条集油 干线的端点按比例连续投加破乳剂，实现管道破 乳、三相分离器沉降放水的目标。 （２）从结构和沉降脱水的原理看，来液含水率 越高，分离效果越好。 本文介绍了高效三相分离器在姬塬油田的应 ￥ ￥ ￥ 羊 用情况，结果表明，此技术的应用能有效降低原 油的含水率；通过分析现场应用中存在的问题， 提出了合理的应对措施和建议。 １ 三相分离器的技术工艺设计 １．１三相分离器工作原理（见图１） （３）进液温度必须保持在４Ｏ℃以上。 ２ 三相分离器在姬塬油田的现场应用 ２．Ｉ流体性质分析 （Ｉ）原油物性（见表ｉ）。 表１原油物性分析 密度 黏度 凝固 气油比 初馏 馏程，％ 层位 ｆ２Ｏ ｏＣ） ｆ５０℃） 点／℃ ／（／（ｔｉｍＴｔ） 点／℃ ２０５ ２５０ ３ｏｏ ｍ ） ／（ｍＰａ・ｓ） ℃ ℃ ℃ 进 器 液位计口 一 延９ ｏ．８３３ ４ ４．０１ ｌ５ ５２．８ ５８．５ ２２．９ ４０．５ ４４盘 进液管 人孔 ＿ＬＬ…ｋＣ ｔ， 一一 长２ 、人孔 ０．８５３ ６．８９ １０．７ １８ ２３ ５１．８ ７２－３ １５．５ ２３．２ ３４．５ ９８．６ ７６．２ １４．３ ２２．３ ３４．９ 长４＋５ ０，８６６ 液位计口 辙 于｛｝污 —＿Ｊ导７Ｋ孑Ｉ ／ 油出口 水出口 排污 姬塬油田原油密度为０．８３—０．８６ ｔ／ｍ ，含蜡量 为８％一１５％，５０℃原油黏度为４．０～１０．７ ｍＰａ・Ｓ。 原油凝固点１５～２３℃，初馏点５８．５～７６．２℃，气 油比为４３．２～９８．６ ｍ３／ｔ。 （２）地层水物性（见表２）。 图１三相分离器 油水混合物进入预分离室，经过整流、消泡、 聚集等处理后，进入沉降室分离，形成油水层。 ６８ 表２地层水物性 石油工程建设 由表２可知，姬塬油田地层水水型主要是 ＣａＣ］２，矿化度为５７．５２～８１．１７ ｇ／Ｌ。长４＋５和 层位 ＮＣａ２＋／ ＣＩ－／ ＨＣＯ ｐＨ 总矿化 ａ Ｋ （水型 ｍｇ／Ｌ） （ｍｇ／Ｌ） ／（ｍｇ／Ｌ） 值 度／（ｇ／Ｌ） 延９ ｌ１ ０９９ ３３ ２４３ ４ ０８３ ５７．５２ ＮａＨＣＯ 长１、长２两套层系同时开发，不同层系采出水物 性差异大、不配伍。 （３）姬塬地区伴生气组分见表３。由表３町知， 长４＋５ 长２ 长１ ４ ６６３ ４１ ３２１ ５ ４３ｌ ５２ ２４５ ４ ７００ ４９ ３０４ ６．０ ６８．Ｏ３ ６．２ ８５．７９ ６．２ ８１．１７ ＣａＣｌ， ＣａＣ１， ＣａＣＩ， 姬塬油田伴生气组分以Ｃ ～Ｃ，为主。 表３伴生气组分统计 组分的摩尔分数 站场 姬一联 地点 ＣＩ Ｃ２ Ｃ３ ｉＣａ ｎＣ４ ｊＣ５ ｎＣ５ Ｃ６ Ｎ２ 缓冲罐 ４７．９１ １４．７７ ２３．９３ ２．８２ ５．７ｌ ０．６６８ ０．８５３ ０．４８７ ２．４７５ 冯２增 冯１增 黄４增 缓冲罐 缓冲罐 压力缸 ３７．１６ ３４．６２ ２９．６０ １３．６２ １３．９７ １５．９７ ２６．０９ ３０．９３ ３４．７７ ３．９９３ ４．５１９ ４．２０８ ７．５７ｌ ８．９４７ １０．４４ ｌ＿０２４ １．０５９ １．３２２ ｌ＿４３４ １．２０４ １．８２２ ０．７５４ ０．３７９ ０．７０４ ６．５５５ ２．５９２ ０ ２．２现场应用 含油及携气。 ２．２．３破乳剂筛选 姬塬油田联合站最初采用的工艺流程见图２。 各区来液Ｈ分离缓冲罐 二次加热 外输 — 对姬一联合站所有来油取？昆合油样，经过破 乳脱水试验，对破乳剂脱水效果进行分析与评价， ｌ 选择合适的破乳剂，达到用量少、脱水时间短、 甄蕊 脱水率高、脱出水质清澈、基本无乳化层的目的。 配制加药质量分数分别为１５０ Ｘ １０ 和２００× １０ 的两个原油混合样进行脱水试验。取油样 ５０ ｍＬ．试验温度４Ｏ℃，原油混合样含水１３％， 图２姬源油田联合站原有１－艺流程 在运行过程中，为了保证脱水所需的能力， 必须保持分离缓冲罐的一定压力。当压力降低时， 溶解在液相里的气体就会逸出．不仅损失了油气 资源，也造成了环境污染，并且存在一定的安全 隐患。 ２．２．１现场工艺改进 分别读取１５、３０、６０、１２０ｍｉｎ时的出水量，最后 计算出不同时间下的脱水率。分别对９种破乳剂 进行试验室评价（见表４、表５），从而确定出适 用于姬塬油田原油脱水的３种破乳剂（ＪＬ—Ｂ０２， ＪＬ—Ａ和ＸＬ一６）。 针对姬塬油田综合含水率低的特点，为保证 系统密闭，原油脱水工艺流程改进为：油气水混 根据高效、经济的原则，在４０ 、综合含水 １３％（原油混合样）、加药质量分数１５０×１０ 的条 合来液进入三相分离器后，初步进行气液分离； 伴生气通过一级分离、二级捕雾器后，进入气处 理系统：油水混合物进入分离室，形成油水界面， 件下，考虑选择型号为ＸＬ一６的破乳剂，该药剂脱 水率超过９０％。符合现场使用要求。 ２．２．４运行参数的确定 沉降室内上部的油溢流进油室，底部的水通过导 水管流入水室，从而达到油水分离的目的。 ２．２．２设备改进 根据生产参数、原油物性及破乳剂试验情况， 分离器选用ＨＸＳ３．０１５．６—０．６／１型高效油气水三相分 在流态模拟的基础上，对三相分离器结构做 了如下改进： 离器，并确定如下运行参数： （１）平稳进液：上游连续平稳输油，保证瞬 （Ｉ）捕雾器由单级改为双级丝网结构，降低 分离器带液率。 （２）油室入口加装集油槽，降低油室进液速度。 （３）水室进口加装污水抑制装置，防止旋涡 的形成，保持沉降室出水区流态平稳，控制出水 时进液波动在设计值的±１５％之内，日处理液黾 ｌ ６８０ ｍ。／ｄ，处理气量３ ０００ ｍ３／ｄ。 （２）高效破乳：加药质量分数１１０×１０ ，２４ ｈ 连续加药。 （３）运行温度：５０～６０ ，下限４５ 。 第３７卷第４期 李慧等：高效三相分离器在姬塬油田原油脱水中的应用 ６９ 表４原油脱水试验结果（加药质量分数１５０ Ｘ １ ，油样含水１３％） 沉降１５ ｍｉｎ 沉降３０ｍｉｎ 沉降６０ｍｉｎ 沉降１２０ ｒａｉｎ 破乳剂编号 破乳剂型号 试验温度／℃ 脱出水量／ｍＬ 脱水率／％ 脱出水量／ｍＬ 脱水率／％ 脱出水量／ｍＬ 脱水率／％ 脱出水量／ｍＬ 脱水率／％ １ ＪＬ—Ｂ０２ ４０ ３．０ ４６．２ ４．Ｏ ６１．５ ５．５ ８４．６ ６．０ ９２．３ ２ ＪＬ—Ａ０４ ４０ Ｏ．５ ７．７ １．０ １５．４ ２．Ｏ ３０．８ ３．０ ４６．２ ３ ＪＬ—Ａ ４０ ２．０ ３０培 ３．Ｏ ４６．２ ４．０ ６１．５ ５．５ ８４．６ ４ ＪＬ—Ｂ ４０ １．５ ２３．１ ２．５ ３８－５ ４．０ ６１．５ ５．０ ７６．９ ５ ＸＬ－５ ４０ １．５ ２３．１ ２．５ ３８．５ ３．５ ５３＿８ ４．５ ６９．２ ６ ＸＬ－６ ４０ ２．５ ３８．５ ３．Ｏ ４６．２ ５．０ ７６．９ ６．０ ９２．３ ７ ＸＬ一７ ４０ １．５ ２３．１ ２．Ｏ ３０＿８ ３．０ ４６．２ ４．５ ６９＿２ ８ ＸＬ－８ ４０ ０．５ ７．７ １．０ １５－４ １．５ ２３．１ ２．５ ３８．５ ９ ＸＬ一９ ４０ ０．０ Ｏ．０ ０．０ ０．０ ０．Ｏ Ｏ．Ｏ ０．０ ０．Ｏ 表５原油脱水试验结果（加药质量分数２００ Ｘ １０ 。油样含水１３％） 沉降１５ ｍｉｎ 沉降３０ｍｉｎ 沉降６０ｍｉｎ 沉降１２０ｍｉｎ 破乳剂编号 破乳剂型号 试验温度／℃ 脱出水量，ｍＬ 脱水率／％ 脱出水量／ｍＬ 脱水率／％ 脱出水量／ｍＬ 脱水率／％ 脱出水量／ｍＬ 脱水率，％ １ ＪＬ—Ｂ０２ ４０ ３．５ ５３．８ ４．５ ６９．２ ６．０ ９２－３ ６．０ ９２．３ ２ ＪＬ—Ａ０４ ４０ ２．５ ３８．Ｏ ２．５ ３８．５ ３．Ｏ ４６．２ ４．０ ６１．５ ３ ＪＬ—Ａ ４０ ３．Ｏ ４６．２ ４．０ ６１．５ ５．０ ７５．９ ５．５ ８４．６ ４ ＪＬ—Ｂ ４０ ２．０ ３０．８ ３．０ ４６．２ ４．Ｏ ６１．５ ５．５ ８４．６ ５ ＸＬ一５ ４０ ２．０ ３０＿８ ３．Ｏ ４６．２ ４．Ｏ ６１．５ ５．０ ７６．９ ６ ＸＬ一６ ４０ ２．５ ３８．５ ３．Ｏ ４６．２ ５．０ ７６．９ ６．０ ９２．３ ７ ＸＬ－７ ４０ １．０ １５－４ １．５ ２３．１ ２．０ ３０．８ ３．Ｏ ４６．２ ８ ＸＬ一８ ４０ １．０ ｌ５－４ １．５ ２３．１ ２．０ ３０．８ ３．５ ５３．８ ９ ＸＬ－９ ４０ Ｏ．Ｏ Ｏ．０ Ｏ．０ Ｏ．０ Ｏ．０ ０．Ｏ ０．０ Ｏ．Ｏ （４）运行压力：０．１２～０．２５ ＭＰａ。 同时保持平稳进液。 （５）主要技术指标：分离器出口原油含水率≤ 经工艺改进后，三相分离器日进液量约为 ０．５％；污水含油≤３００ ｍｇ／Ｌ；出口气中带液率≤ １ ２００ ｍ３／ｄ，处理前原油含水率约１５％，处理后为 ０．００５ ｍ 。 ０．８％，污水含油２８０ｍｇ／Ｌ，处理效果良好。 ２．３现场应用效果 ３存在问题及建议 姬一联合站于２００４年建成投运，２００６年１０ ３．１存在问题 月在该站安装了２台高效三相分离器。主要用于处 （１）进液量不稳定且单车卸油影响大。部分站 理姬一联合站全部进液，平均Ｅｔ进液量２ ２００ ｍ３／ｄ， 点属于非连续性输油；随着姬塬油田的滚动开发． 超过三相分离器的设计负荷，处理后原油含水率在 集输站点均存在单车卸油、液量不平稳、且来油含 １％左右，污水含油达５００ ｍｇ／Ｌ，处理效果一般。 水较高、温度较低等问题，三相分离器的进液量和 通过分析，影响三相分离器分离效果的主要原 进液温度均无法得到保证。 因有：一是进入联合站的单井组来油较多，含水率 （２）堵塞问题。在三相分离器底部出现不同程 较高；二是进液量波动幅度大；三是部分上游站点 度的积砂，尤其是沉降分离段积砂更为严重。造成 的净化油进一步增加了处理负荷。 沉降舱容积变小，导致沉降时间缩短，分离效果变 采取的相应措施：第一，上游站点马家山脱水 差。２００７年马家山脱水站曾出现三相分离器堵塞。 站和姬二联来油含水率均低于０．５％，无需再经三 经过人工清理后才解决了堵塞问题 相分离器处理，将来油经加热炉一次加热后直接进 ３．２建议 入净化油罐，减小三相分离器运行负荷：第二，将 （１）下游站点与各上游站点加强沟通，确保平 作业区单井组和增压点来油经过三相分离器处理， 稳且连续性输油。 ７０ 石油工程建设 ★ ★ ★ ★；》★ ★ ＿ ＿ ； 陈 涛 （中国石化华北分公司盐池采油厂，宁夏盐池 ７５ １５００） 摘要：文章以低渗透油田注水系统为背景，在分析现状和存在问题的基础上，提出了优化注水工 艺技术，如调整注水参数和注水井网、引入调剖技术、分压注水工艺、限压注水技术，提高了注水 效率。 关键词：低渗透油田；注水系统；泵效；注水工艺 中图分类号：ＴＥ３５７．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—２２０６（２０１ １）０４—００７０—０３ 中石化华北局所属油田均为低压低渗低产的三 低油藏，在自然能量开采条件下，递减率达到 ３０％以上，必须通过注水补充地层能量．才能提 升，个别井甚至达到ｌ７．５ ＭＰａ，接近地层破裂压 力。根据注水指示曲线及生产动态分析，认为近井 地带发生了堵塞。于２００２年对该油田的Ｄ９７７注 水井进行了活性水压裂解堵作业，该工艺实施后， 高采收率ｌｌ－２］。张天渠油田１９９６年投产，１９９７年底 开始注水；姬塬油田２０００年投产，２００１年ｌ０月 份开始注水。多年注水在保证油田增产、稳产中发 挥了重要作用，也暴露了一些问题。 ｌ注水系统现状 １．１ 注水井堵塞 油田注水井在注入量保持原有水平的情况下，总体 泵压下降５０％，有效期达到６个月以上。２００９年 ４月，对ＨＫ２０井进行非线性波解堵作业，井ｒｌ注 水压力降低了２０％，但有效期太短，不到２个月。 １．２泵井压差大 张天渠油田在注水６年后，注水压力：不断上 ＳＹ／Ｔ０００５—１９９９油田注水设计规范第５．０．１条 （２）增加清洗装置（不开人孔可进行清洗的装 置），减少波纹板的堵塞。 羊 羊 ￥ 羊 （３）定期对液位计调节机构的零部件进行检 的技术含量．为联合站油气密闭处理系统长期稳定 运行奠定了基础。 参考文献： ［１】杨守国．濮城油田高效三相分离器沉降脱水技术的应￣ＩｌＪ１．油气 田地面工程，２００２，２１（２）：１１６－１１７． 修，及时更换已结垢或腐蚀损坏的阀芯和阀座，保 证液位计的正常运行。 ４结束语 ［２】王军．三相分离器分离油气水效果分析及对策浅谈…．石油矿场 机械，２Ｏｏ４，３３（增刊）：１１８－１２０． （１）油气水三相分离技术的应用解决了密闭集 输流程终端气相的分离，减少了油气损耗，降低破 乳剂用量，有利于生产管理。 （２）在老油田地面改造中减少占地面积，节约 ［３］安锦．三相分离器现场试验及应用评价…．油气ＪＣ－Ｎ试，２００４，１３ （２）：７１—７３． ［４］颜春者．三相分离器的现场应用及维护【Ｊ］．石油机械，２００２，３０ （６）：４５—４６． 地面工程投资。 （３）三相分离器在井站来液稳定的条件下，可 以把来油一次处理为净化油，缩短了原油处理时 间。 ［５ Ｊ范廷骞，王建华，李树青，等．高效三相分离技术在原油脱水中的 应用【Ｊ１．石油工程建设，２００５，（ＳＩ）：８５—８８． 作者简介：李 慧（１９８３一），女，宁夏中宁人，助理工程 师．２００５年毕业于西安石油大学油气储运专业，现从事石 油集输管理工作。 收稿日期：２０１０—１１—２５；修回日期：２０１ｌ一０５～２７ （４）该技术自动化水平高，操作简单，控制平 稳，降低了人工的劳动强度，提高了原油处理系统
