多層系原油合采集輸及配套工藝技術(shù)

【摘要】油田在進(jìn)行多層系合采時，因?yàn)樽⑺?、集輸系統(tǒng)非常容易結(jié)垢，水質(zhì)配伍性存在很大的差異，產(chǎn)出液的組成比較復(fù)雜，因此很容易產(chǎn)生地面系統(tǒng)加熱爐、泵、管線堵塞，生產(chǎn)系統(tǒng)承受高壓力，集輸系統(tǒng)運(yùn)行受阻的問題。通過分析不同層位采出水的離子組成，可以發(fā)現(xiàn)地層水中含有兩種或兩種以上的不相容離子進(jìn)行混合，就很容易產(chǎn)生沉淀的液體，這樣就會造成管線結(jié)垢。為了避免不相容地層水進(jìn)行混合，對不同層位油品的配伍性進(jìn)行了確定。配伍性不好，容易結(jié)垢的層系要選擇分層集輸系統(tǒng)，輸送按照雙流程順序，回注系統(tǒng)及污水處理選擇分層處理、分層注水、污清水分段的流程。配伍性好的層系，要選擇合層集輸?shù)募夹g(shù)系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】多層系；原油合采；配套工藝技術(shù)

由于油田的開采量日漸增多，因此，油田的原油產(chǎn)量和地層滲透率不斷降低，使得開采的成本日漸加大，為了提高經(jīng)濟(jì)效益和單井產(chǎn)量，多層系合采逐漸被采納。在進(jìn)行多層系合采時，因?yàn)樽⑺?、集輸系統(tǒng)非常容易結(jié)垢，水質(zhì)配伍性存在很大的差異，產(chǎn)出液的組成比較復(fù)雜，因此很容易產(chǎn)生地面系統(tǒng)加熱爐、泵、管線堵塞，生產(chǎn)系統(tǒng)承受高壓力，集輸系統(tǒng)運(yùn)行受阻的問題。為了避免不相容地層水進(jìn)行混合，必須對不同層位油品的配伍性進(jìn)行確定，從而確定原油集輸及配套工藝技術(shù)。以保障油田集輸、污水處理、回注以及注水系統(tǒng)的運(yùn)行能夠安全平穩(wěn)。

1.分析管線結(jié)垢的主要原因

通過在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查可發(fā)現(xiàn)，主要在總機(jī)關(guān)的混合油管線上以及接轉(zhuǎn)站、增壓點(diǎn)的加熱爐管線出口的地方存在結(jié)垢，且可以占到總站點(diǎn)的百分之四十。將采集的垢樣進(jìn)行酸溶性測試，在鹽酸中的溶蝕率3塊垢樣分別是0.4%、3.0%以及1.0%，由X射線進(jìn)行衍射分析可得，硫酸鋇是主要的垢樣。然后分析輸油方式和數(shù)據(jù)可推測出，集輸系統(tǒng)中由于不同層位的地層水進(jìn)行了混合，因此產(chǎn)生了結(jié)垢，同時，水質(zhì)具有很高的礦化度，在輸送原油時溫度變化且發(fā)生多次壓力，致使管線中結(jié)垢的產(chǎn)生。

為了使管線結(jié)垢的原因更清楚，將不同層位油品的配伍性確定，從而確定原油集輸及配套工藝技術(shù)。將采集不同層位的八種油樣進(jìn)行配伍性試驗(yàn)。得到下表的水樣離子分析。

通過上表的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，油田采出的水中，長1和長2都不含碳酸根例子和硫酸根離子，配伍性較高。長1到長8含有較高的鈣離子和鋇離子，而一旦與延9層含有較高的碳酸根離子和硫酸根離子的采出水混合，就會產(chǎn)生大量的硫酸鋇和碳酸鋇垢；除了長1和長2層以外，其他層位都含有硫酸根離子和鋇離子，兩者相互混合硫酸鋇垢就會產(chǎn)生。硫酸鋇垢的特點(diǎn)是堅(jiān)硬、致密，因此，處理和防治都比較困難。

所以，要疊合開發(fā)同一區(qū)域的不同層位原油時，為了使設(shè)備和集輸系統(tǒng)管線不產(chǎn)生結(jié)垢，使生產(chǎn)能得到保障，應(yīng)混合集輸不含不相容離子采出水的油井，分開集輸含不相容離子采出水的油井，只有這樣才能避免統(tǒng)一混輸所造成的結(jié)垢現(xiàn)象。

2.油氣集輸及配套工藝技術(shù)

因?yàn)閷酉翟团湮樾圆缓玫臅l(fā)生混合，因此，集輸系統(tǒng)要使用分層集輸，同時進(jìn)行雙流程順序輸送的方式，做到從流程上防止混合?；刈⑾到y(tǒng)和污水處理要進(jìn)行分層處理，將污水和清水分層、分段的進(jìn)行智能注水。對于層系原油配伍性好的，集輸系統(tǒng)采用的工藝流程是合層集輸，這樣可以除垢防堵，回注及處理系統(tǒng)以及公共設(shè)施要公用。

2.1 集輸工藝技術(shù)

第一，分層集輸和處理。要疊合開發(fā)同一區(qū)域的不同層位原油時，采用雙流程建設(shè)增壓點(diǎn)，對其進(jìn)行分層輸送。這樣不同層位原油就可以在增壓點(diǎn)里被分別輸送。在接轉(zhuǎn)站使用順序輸送的方法，不同層位原油在接轉(zhuǎn)站進(jìn)入管道是從各自的儲罐中進(jìn)去的，通過聯(lián)合站對其進(jìn)行單獨(dú)的接受，從而使得它們不會相互摻混。在聯(lián)合站中使用的處理方式是雙流程分層，回注工藝也要分層。

第二，合層集輸。合層集輸所使用的是除垢過濾器，它可以將不同層系原油集輸時造成的地面系統(tǒng)結(jié)垢很好的避免掉。除垢過濾器的工作原理是：當(dāng)液體進(jìn)入到除垢過濾器中，會流經(jīng)除垢填料，除垢填料會吸附液體中存在的垢晶，使其被截留，如果填料上所吸附的垢太多，使流體通行通道被堵塞，就要將垢連同填料一同取出，然后換上新的填料。

2.2 污水處理技術(shù)

根據(jù)多層系水型有關(guān)的配伍性試驗(yàn)，同時與分層脫水工藝相結(jié)合，油田采出水所選擇的是分層回注、分層處理、相對集中的工藝。也就是將配伍性比較好的采出水層系進(jìn)行集中脫水的相關(guān)處理，容易結(jié)垢的采出水采用分層處理，并將水注入處理后的相應(yīng)的層。

2.3 注水工藝技術(shù)

第一，污、清水分段、分層注水。改進(jìn)單一介質(zhì)的穩(wěn)流配水閥組，將不同層位污水用污水閥組和清水閥組分注；于單層系所開發(fā)的井場而言，此工藝閥組將選擇的是一條注水干線，使污、清水可以實(shí)現(xiàn)注水分段交替；于兩種層系所開發(fā)的井場而言，此工藝閥組將選擇兩條注水干線，將一個層系的注水井中注清水，另一個層系的注水井中回注同層的污水。

第二，在污、清水分注工藝的基礎(chǔ)之上，注水站的污水分注工藝將注水泵、喂水泵的單出口改裝成雙出口，同時在注水泵、喂水泵的出口和進(jìn)口處各加一個放水口，這樣可以在污水進(jìn)行交替前全部放空前一種污水，從而避免由于兩種污水結(jié)垢堵塞管路。

3.結(jié)語

多層系合采的應(yīng)用是由于油田的開采量日漸增多，油田的原油產(chǎn)量和地層滲透率不斷降低，開采的成本日漸加大，為了提高經(jīng)濟(jì)效益和單井產(chǎn)量而采用的。多層系原油合采集輸及配套工藝技術(shù)的應(yīng)用，可以使多層系合采中出現(xiàn)的管線、地面設(shè)備結(jié)垢的問題得到解決，很好的防止污垢、防止堵塞，使油田集輸、污水處理、回注以及注水系統(tǒng)的運(yùn)行得到了安全平穩(wěn)的保障。