復(fù)雜小斷塊油田地面集輸工藝

顏廷敏 勝利油田勝利勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司

復(fù)雜小斷塊油田地面集輸工藝

顏廷敏 勝利油田勝利勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司

復(fù)雜小斷塊油田儲量品位差、油氣豐度低、區(qū)塊小、分布散、地質(zhì)情況復(fù)雜，一般采用滾動開發(fā)方式。地面工程遵循先拉后輸、先簡易后正式和盡量利用已建油田設(shè)施的思路，減少投資。地面工程采用適宜的工藝技術(shù)：井口加熱采用煤（太陽能）電混合加熱方式，處理設(shè)備采用多功能合一裝置，污水處理采用電氣浮技術(shù)，注水采用移動式水處理與注水一體化裝置；設(shè)備橇裝化，縮短建設(shè)周期，提高重復(fù)利用率。

復(fù)雜小斷塊；地面集輸工藝；處理設(shè)備

概述

油田的難動用儲量是指用常規(guī)方法開發(fā)沒有足夠經(jīng)濟(jì)效益的區(qū)塊。油藏類型以低滲、稠油、斷塊為主，其中復(fù)雜的小斷塊油田占了很大的比例。復(fù)雜小斷塊油田根據(jù)地理位置，可以分為擴(kuò)邊塊和邊遠(yuǎn)塊。擴(kuò)邊塊是指在已開發(fā)油田構(gòu)造的邊緣，距離已建油田較近的斷塊；邊遠(yuǎn)塊是指位于已發(fā)現(xiàn)油田的構(gòu)造邊緣，但距已建油田較遠(yuǎn)的斷塊[1]。復(fù)雜小斷塊油田儲量品位差、油氣豐度低、單井產(chǎn)量低、區(qū)塊小、分布散、地質(zhì)情況復(fù)雜、開發(fā)難度大、地面配套難、經(jīng)濟(jì)效益低。

根據(jù)勝利油田和國內(nèi)其他油田多年來的實(shí)踐，小斷塊油田開發(fā)一般采取如下做法：①復(fù)雜的小斷塊油田，開發(fā)初期對油藏一般認(rèn)識不夠充分，為避免盲目投資，多采取滾動開發(fā)方式，地面工程相應(yīng)的采用先單井拉油，逐漸過渡到多井拉油或建設(shè)集油站的方式，設(shè)施也是先采用簡易設(shè)施，后期根據(jù)需要建設(shè)正式的設(shè)施；②充分利用已建工程設(shè)施和鄰近的油田單位，采取租賃或委托處理等方式；③采用拉油方式開發(fā)的區(qū)塊，在中高含水期盡量做到就地分水、就地污水處理、就地污水回（灌）注；④采用多功能合一設(shè)備，縮短工藝流程；⑤采用橇裝化設(shè)備，縮短建設(shè)周期，提高重復(fù)利用率；⑥優(yōu)先考慮油氣水工藝設(shè)施，簡單配套供電、通訊和道路系統(tǒng)的建設(shè)，供電、通訊、道路建設(shè)充分依托油田和地方系統(tǒng)，采用租賃、共建等多種形式，節(jié)省投資。

1 集油方式和加熱設(shè)備

復(fù)雜的小斷塊油田，一般都采取滾動開發(fā)方式，集油工藝以單井拉油或集中拉油為主[2]。

單井拉油適用于油井分散、孤立的情況。油井產(chǎn)出液靠井口壓力壓至高架儲罐，裝車外運(yùn)至卸油站，井場加熱采用燃煤加熱爐、電加熱或太陽能-電混合加熱。儲罐容積根據(jù)油井產(chǎn)液量、道路情況和拉油距離確定，一般按2～5天產(chǎn)量考慮。

油井相對集中但達(dá)不到管輸條件的采用多井集中拉油，油井采出液進(jìn)多井拉油站，經(jīng)閥組后進(jìn)高架罐，靠自流裝車。

復(fù)雜的小斷塊油田油井產(chǎn)量低，沒有足夠的天然氣使用，因此可采用燃煤加熱爐。勝利油田石油開發(fā)中心的草104、草4、鄭411，東勝樊5區(qū)塊等，井口都采用了燃煤加熱爐。

近幾年，太陽能作為清潔能源在原油加熱上得到越來越多的應(yīng)用，在江蘇油田、勝利油田、長慶油田等，都應(yīng)用在單井拉油或集中拉油的加熱中。在正常太陽輻射強(qiáng)度條件下，集熱系統(tǒng)可滿足每天供熱10h左右，出口水溫比進(jìn)口水溫提高18～31℃，出口水溫度可以達(dá)到68～78℃。

但太陽能加熱受天氣的影響較大，夜間和陰雨天不能提供足夠的熱能，因此必須與電加熱聯(lián)合使用。

2 多功能合一處理設(shè)備

復(fù)雜的小斷塊油田由于儲量豐度低，原油含水上升速度很快。到中高含水期，為降低拉油成本，可采用油氣水分離處理合一裝置分離污水。

勝利油田設(shè)計(jì)院將高效分離聚結(jié)技術(shù)、微渦反應(yīng)技術(shù)、測向流斜板沉降技術(shù)與電脫水技術(shù)結(jié)合，研制成功油氣水分離處理合一裝置。裝置由油氣分離、沉降、加熱、電脫水和緩沖五個(gè)部分組成，簡稱“五合一”裝置，其結(jié)構(gòu)原理見圖1。

油井來液首先進(jìn)行氣液預(yù)分離，氣體進(jìn)入氣相空間，經(jīng)捕霧器排出；含水原油進(jìn)入火筒罩后減速降壓，同時(shí)伴有油、氣分離；乳化液上升，經(jīng)火筒和煙管加熱后溢過堰板進(jìn)入電脫水段底部的布油槽，經(jīng)水洗后進(jìn)入電場進(jìn)行脫水；脫水后的凈化油流入收油槽后進(jìn)入油室；脫出的污水經(jīng)過水位調(diào)節(jié)器流入水室。

圖1 “五合一”水處理裝置

多功能合一裝置應(yīng)用于中、重質(zhì)原油的油氣水分離處理，出口原油含水小于5%，水中含油小于300mg/L；應(yīng)用于輕質(zhì)原油時(shí)出口油中含水小于1%，污水含油小于100mg/L。

3 污水處理設(shè)備

復(fù)雜小斷塊油田多是低滲油田，對于回注水水質(zhì)要求較高。當(dāng)分離裝置分離出的污水不滿足回注條件時(shí)，可進(jìn)一步處理。

傳統(tǒng)含油污水處理工藝投資高，對藥劑依賴性較強(qiáng)，運(yùn)行成本高，不適用小斷塊油田。而電氣浮處理裝置卻是比較理想的選擇[3]。

在含油污水中設(shè)置陽極、陰極并接通直流電源，由于水的電解及有機(jī)物的電解氧化，在陽極、陰極表面分別產(chǎn)生Cl2、H2氣體，且以微小氣泡形式析出。它們在上升過程中，可粘附水中雜質(zhì)微粒及油類并浮到水面，從而去除懸浮物和油類。由于產(chǎn)生的氫氣氣泡直徑一般為10～30μm，氧氣氣泡直徑為20～60μm（壓力溶氣氣浮氣泡直徑一般為80～100μm，而誘導(dǎo)分散氣浮和噴射氣浮的氣泡粒徑更是高達(dá)1000μm），比表面比其他氣浮大2.5～10倍，因而浮選效率高。

電解時(shí)，不僅具有氣泡浮升作用，而且兼有凝聚、電化學(xué)氧化、電化學(xué)還原等作用。由于加在陰、陽極間的電壓較小，電流強(qiáng)度不大，所以水在極板間處于微電解的狀態(tài)，微電解作用可使被處理的水產(chǎn)生活性物質(zhì)，具有極強(qiáng)的滅菌作用，可殺死水中的細(xì)菌。

另外，由于油田采出水中含有大量氯離子，因而在陽極產(chǎn)生大量氯氣，氯氣是強(qiáng)氧化劑，可以殺滅污水中的細(xì)菌。

4 移動式水處理與注水一體化裝置

移動式水質(zhì)處理與注水一體化裝置適合復(fù)雜小斷塊油田的注水需要。它主要由水處理間，注水間，值班室及注水、反沖洗儲罐組成，采用橇裝車廂式結(jié)構(gòu)，建筑采用輕板拼裝式結(jié)構(gòu)。

根據(jù)地層滲透率對注水水質(zhì)的要求，采用不同的濾芯和過濾級數(shù)。

一體化裝置水處理規(guī)模為50～200m3/d，注水規(guī)模為50～100m3/d，配備柱塞式注水泵1臺，配水裝置1～3套，可滿足一般小斷塊油田注水要求。

（1）使用油氣混輸泵，減少油氣損耗。在具備一定產(chǎn)能且據(jù)主力油田較近的小斷塊油田集油站采用混輸泵升壓，將油井采出液升壓插入就近的集油管線，或直接輸送到聯(lián)合站，以減少油氣損耗，同時(shí)也減少了處理設(shè)備的建設(shè)投資和運(yùn)行成本。

（2）大力推廣小型橇裝模塊化設(shè)備。分散的小斷塊油田由于油田面積小，儲量豐度低，原油含水上升速度很快，有的小油田開采3～5年，原油含水就上升到80%～90%。當(dāng)油田失去開采價(jià)值時(shí)，橇裝設(shè)施可搬遷至其他油田使用，從而節(jié)省投資，避免閑置浪費(fèi)。

（3）一站式油氣水處理設(shè)備。采用多種技術(shù)，多種功能聯(lián)合，在一套合一設(shè)備中完成加熱、油氣水分離、原油脫水等任務(wù)，簡化工藝流程，減少處理環(huán)節(jié)。

5 結(jié)語

近幾年，隨著地面集輸工藝技術(shù)的發(fā)展，復(fù)雜小斷塊油田地面工程建設(shè)投資不斷下降，經(jīng)濟(jì)效益不斷提高，加上管理措施的完善配套，其開發(fā)利用進(jìn)入了良性階段，必將為油田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

[1]李福章．大慶西部外圍油田產(chǎn)能區(qū)塊地面建設(shè)優(yōu)化研究[J]．石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2007，18（3）：38-40．

[2]劉力．拉油儲罐組原油太陽能加熱技術(shù)[J]．油氣田地面工程2010，29（3）：83-84．

[3]吳明菊．江蘇邊遠(yuǎn)零散油田地面工藝技術(shù)[J]．油氣田地面工程2010，29（11）：33-34．

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.028

顏廷敏：1981年畢業(yè)于勝利石油學(xué)校儲運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)任勝利勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司科研所工程師。

（0546）8551107、sjyytm@126.com

（欄目主持 張秀麗）