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油气集输工艺技术研究

2015-03-23顾凯詹有辉孙昊新疆石油勘察设计研究院有限公司新疆克拉玛依834000

化工管理 2015年6期
关键词:水套集输加热炉

顾凯 詹有辉 孙昊(新疆石油勘察设计研究院有限公司,新疆 克拉玛依 834000)

1.国内外油气集输技术发展现状

1.1 原油集输工艺

很多油田原油高含蜡高凝,加热加工工艺和多级布站、单井集中计量、单管道和双管集油等处理工艺比较常见,我国的辽河以及华北油田就采用这种工艺方法。

国外处理高含蜡原油主要采用加热方法,加入化学药剂降低粘度,单管集输方式应用也比较广泛,在美国和加拿大等国家工艺发展比较成熟。低含蜡和低凝点原油主要采用单管不加热的集输工艺,如新疆油田。

在技术工艺方面,国内的大庆油田起步较早,对比国内其他油田有着一定的技术基础优势,大庆油田经过过年开采,逐渐进入高含水后期,集输工艺逐渐向利用高含水原油流变特性降低输送温度,实现常规输送,简化集输工艺。

1.2 长距离多相混合工艺

长距离混输工艺是油气集输的尖端技术,从上世纪80年代开始,西方发达国家就针对油气水多相混合技术进行了大量的实验研究,多相混输配合电热技术,能够实现油气集输工艺进一步简化,并有效降低工程成本,是一项有着巨大发展潜力的技术,在这方面,国内的工艺水平和自主研发设备都落后于西方国家。

1.3 原油脱水

油田开采后期,原油中含水量逐渐上升,如何降低原油含水率成为了必须关注的问题。世界范围内,原油脱水的主流技术是两段脱水。一段脱水使用大罐沉降和聚结脱水脱出游离水,二段拖回采用平挂电极和竖挂电极交直流复合电脱水技术,含水量过高的低凝低粘原油更多额采用热化学工艺脱水,我国的塔里木油田以及美国和法国等都采用这种方式。

1.4 自控系统

油田集输工艺自动控制技术的应用能够通过工艺流程面,让工作人员提高对工艺流程的熟练程度,能够实时掌握油田生产动态,特别是自控系统在分离岗位中的应用,能够实现对油田集输系统的有效监控,避免了事故的发生,并提高了油气分离的质量和效率,实现了油田集输系统的现代化管理。

自控系统在油气集输系统中有着广阔的应用前景,但是在既有集输系统中实现自动控制,需要对当前油气集输系统中的各种硬件条件充分利用,对油气集输各个子过程进行综合优化,提高控制系统的自动化水平。油田的自动控制系统进一步发展应该重点研究油气集输子系统和管理自动化与过程自动化的结合,并建立完善的故障在线诊断系统,实现集输系统的智能化。

2.滚动开发油田油气集输工艺

研究滚动开发油田油气集输工艺,解决开发边缘区块原油集输问题,在满足生产需要的同时降低工程量,提高工艺技术能够,是降低滚动开发油田工程量,提高工艺技术水平,维持运行成本的有效措施。

2.1 选址

滚动开发油田中有完善的已建设施,新建工程需要对已建设施充分利用,简化工艺,有效降低建设工程量,节省投资。选址要充分利用已征土地,减少耕地面积占用,降低征地费用,污水处理、电、水等工程可充分利用已建工程,降低配套工程量。

2.2 工艺方案优化

油井至接转站单管密闭集输,在端点站加破乳剂,接转站内进行油气处理,前端工程新建,后段工程可依托已建工程完成。为了转接站原油稳定塔在不设置压缩机的情况下产生负压,需要计算管路沿程损失,依据连接管路摩擦阻力计算数据,合理组织安装方案,降低管道内摩擦。

2.3 新型高效油气水三相分离器

新型设备充分利用流体压力能,形成离心力场,提高分离速度,混合液进入分离器之前就能够脱出90%以上的天然气,实现气液初步分离。之后使用活性水、水洗破乳技术,提高破乳剂效果,配合缓冲蒸馏、聚结填料强制破乳,减小沉降需要时间,提高处理质量,设计聚结填料的波纹为上大下小结构,避免出现泥沙堵塞。除此之外,新型的三相分离器还设置了防冲机构,减少了混合液下落对筒体造成的砂磨损和点蚀,分离器使用寿命得到了很大提高。

2.4 高效水套加热炉

高效水套加热炉使用了自编水套加热炉热力和阻力计算软件,计算了加热炉燃烧系统和热盘管,获得更加合理的燃烧系统和热盘管尺寸与结构。高效水套加热炉使用了螺旋槽管,在加热炉对流段使用螺旋槽管,近壁面流体和管壁间相对流动速度更快,边界层厚度更薄,热阻更小,传热膜系数更高,总传热系数提高到了原来的1.5倍。

新型加热炉还采用了新型全自动微正压燃烧器,作为一种大气式燃烧器,现场操作十分方便,安全性更高,能够实现自动点火,并配备了熄火自动保护装饰,燃料燃烧更加充分,提高了燃烧效率。

2.5 端点加药技术

原油脱水工艺中通常都选择添加化学破乳剂,能够有效抑制混合液在输送中发生乳化。在端点加药能够节省药量的1/2。

2.6 磁处理原油脱水器

管道磁式原油脱水器是比较常见的脱水技术,能够系拿住改善水和水溶液的结构特征,有效减少石蜡成分分子间力,抑制蜡晶生产聚结,并能够显著改善原油凝点、黏度和集电环电压,易于实现油水分离。

3.结语

油气集输不同于油田物探、钻井、测井、采油作业,油田点多,线长面广表,而且高温高压,易燃易爆,工艺比较复杂,压力容器量大并且集中,连续生产,危险性很高,想要提高油田生产的整体技术水平,加大油气集输工艺的研发投入是十分必要的。

[1]丁玲.油气集输工艺技术探讨[J].中国高新技术企业,2012.

[2]吴涛.浅谈油气集输工艺过程及流程选用[J].石油化工设备,2013.

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