分层集输与处理技术在学一联合站设计中的应用

2012-11-02徐娜周子栋夏政

石油工程建设 2012年3期

关键词：层系注水泵平面布置

徐娜，周子栋，夏政

（西安长庆科技工程有限责任公司，陕西西安710018）

分层集输与处理技术在学一联合站设计中的应用

徐娜，周子栋，夏政

（西安长庆科技工程有限责任公司，陕西西安710018）

多层系开发的油田，由于采出水水型不配伍，合层集输容易导致管道、设备结垢，针对长庆油田学一联合站多层系开发地面建设的需要，首次采用分层集输、分层处理的双流程工艺，有效地解决了地面集输问题。文章还介绍了学一联合站采用的三相分离脱水、自控等先进技术，这些技术的应用，进一步降低了地面建设的投资。

油田多层系开发；联合站；分层集输；分层处理；工艺

0 引言

为了充分开采地下资源，提高原油采收率，长庆油田樊学区块原油开采主要采用多层系复合开发方式。但从多层系开发出的原油，由于油藏形成的年代不同，采出的污水不配伍，混合集输容易造成管道结垢堵塞。

学一联合站就是长庆油田第一个针对这种多层系开发而建设的地面集输站场，地面原油集输工艺流程按层系分开考虑。该站采用双流程分别处理三叠系延长组长2和长4+5层系含水油，两套处理系统完全独立，公用设施共用，有效地解决了多层系开发带来的地面集输问题；同时这种地面集输模式减少了集输站点和管理点，使投资进一步得到有效控制，确保了开发效益。

学一联合站于2007年底建成，该站总体规模为50万t/a，是长庆油田樊学区块建成的第一个综合集输站。

1 学一联合站的设计难点

（1）在学一联所处的樊学油区，主要进行长2和长4+5层系的复合开发。学一联接收各丛式井场、增压点及接转站来的长2和长4+5层系含水油。这两个层位原油物性见表1，地层水物性见表2，地层水配伍性试验结果见表3。

表3 地层水配伍性试验结果（50℃）

表1 原油物性

表2 地层水物性

表中的数据表明长2和长4+5层系含水油混合后易结垢，不能混合集中处理，需分层集输、分层处理。

（2）该区域环境复杂。学一联地处陕西省定边县，该区域为黄土梁峁地貌，地形起伏较大，高程介于1 685.72～1 725.44 m之间，且场地土质为自重湿陷性黄土。定边县作为全国退耕还林重点县，近年来对环境十分重视，要求最大程度地降低石油开采对环境的破环，这使得土地征借非常困难。

2 应用的先进技术

学一联合站是长庆油田樊学区的核心站场，是樊学区原油的集中处理站和外输首站，总体设计规模50万t/a。在学一联设计中贯彻了“两化一新”（优化、简化、新技术）的设计思想，应用并推广了多项新技术、新工艺，实现了优化系统、简化流程、节能降耗、提高自控和管理水平的目标。

2.1 优化、简化了站场平面布置

根据陕北油区对生产用地的要求，为了最大程度地保护环境、节约用地，学一联合站选址于荒地；站场平面布置时充分结合地形及气象条件，因地制宜，优化简化平面。将井区布置于下风侧并处于整个场地的高处，把人员工作的安全、舒适作为平面布置的首要因素，充分体现了人文管理的理念；同时根据地形条件，将3 000 m3罐区置于场地较低处，在减少工程土方量的同时，有效地减少了发生事故时液体的漫流。

平面布置统筹兼顾各个专业，使各工艺单元自然合理衔接、流程顺畅、布局合理，既有利于生产，又减少占地面积；同时，根据学一联合站所采用的集输模式，站内两套层系的处理系统功能要完全分开。针对这种要求，平面布置时采取两套层系分开，公用设施共用，这样既能将同类性质的厂房集中布置，使总体平面布局紧凑、合理美观，又能将两套系统的部分设施共用，大大减少了站场用地。

综合考虑学一联合站的功能和特点，将平面布置共分为8个区，分别是卸油区、油气集输区、办公区、供热区、1 000 m3油罐区、3 000 m3油罐区、采出水处理及回注区、消防区。各区块间以道路分割，分布在主干道路两侧，便于现场生产管理。

2.2 采用含水油分层集输处理工艺

针对樊学区多层系开发的建设特点，在减少站场布置、节省投资的前提下，学一联合站内设两套处理系统，含水油从井口开始分层集油，进入联合站后分层处理，采出水分层回注。

与传统两套层系建设两座联合站相比，学一联可节约用地约6 300 m2/座。两套层系的双套流程工艺，可以最大限度利用公共设施，有效地节约了用地，减少了站点及生产管理岗位，方便了管理，降低了地面建设投资，相比于传统的两套层系建两座联合站，学一联可节省投资约500万元。

两套层系完全独立，既可减少处理成本，又可避免混合集输引起的设备结垢、堵塞地层的问题，解决了长庆油田多层系复合开发而带来的地面集输问题。

图1为学一联合站油气集输系统的原油处理流程，长4+5和长2两个层系的原油，从进站开始，分别进行收集、加热、脱水处理，脱水后的两个层位净化油在净化油罐混合，而后统一经泵加压、加热、计量后外输。图2为学一联合站采出水处理及回注系统流程。

图1 学一联合站原油集输处理流程

图2 学一联合站采出水处理及回注流程

从图中可以看出，经三相分离器脱水后的采出水，根据层位不同，分别收集进相应的缓冲水罐，然后根据处理要求，进相应层系的处理设备进行除油，处理合格的采出水经各自系统的喂水泵、注水泵加压后，注入相应地层。

学一联两套层系完全分开的双流程工艺，要求生产设备完全分开。但是学一联的工艺流程不是简单地将两套流程、两套设备累加，而是在平面布置按功能分开的基础上，将两套层系的主设备分开，备用设施公用，从而大大降低了投资，其技术特点是采用清污分注双流程、污水分注工艺。

根据油田生产初期污水量小、后期污水量大以及滚动开发建产的特点，注水泵房供水采用双管道分供方式；泵房内设清水注水泵及喂水泵各2台、长2及长4+5污水注水泵及喂水泵各1台，均采用单管道上水和单管道出水；清水、长2污水、长4+5污水公用注水泵及喂水泵各1台，采用双管道上水、单管道出水，可节省备用泵2台，同时也解决了不同阶段清水与污水需求量的平衡问题。