喇北東塊地面工藝三元復(fù)合驅(qū)優(yōu)化調(diào)整

金紅英 大慶油田采油六廠

喇北東塊地面工藝三元復(fù)合驅(qū)優(yōu)化調(diào)整

金紅英 大慶油田采油六廠

為驗(yàn)證弱堿體系三元復(fù)合驅(qū)開發(fā)效果，2015年在對喇北東塊強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)層系組合優(yōu)選的基礎(chǔ)上，對喇北東三元試驗(yàn)區(qū)地面配套工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。配注系統(tǒng)由單泵單井單劑注入工藝調(diào)整為低壓二元-高壓二元+一泵多井的配注工藝；采出液處理增加一級可再生填料游離水脫除器，調(diào)整為三相分離器+游離水脫除器+電脫水器三段處理流程；污水處理工藝采用曝氣氣浮工藝替代高效除油裝置，調(diào)整為一級曝氣氣浮沉降+二級曝氣氣浮沉降+一級石英砂+二級海綠石四段處理工藝。優(yōu)化調(diào)整后的工藝平均單井投資降低5.57萬元，

三元配注站；地面工藝；優(yōu)化調(diào)整；單井投資

為驗(yàn)證弱堿體系三元復(fù)合驅(qū)開發(fā)效果，2015年在對喇北東塊強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)層系組合優(yōu)選的基礎(chǔ)上，計(jì)劃利用原井網(wǎng)開展葡Ⅱ4-9油層弱堿三元復(fù)合驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)，在喇北東塊二區(qū)中部喇8-24井區(qū)開展高Ⅱ1－18油層三元復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)。該區(qū)塊地面工藝配套建設(shè)喇1#配制站、喇Ⅱ-1深度污水站、喇北東塊三元配注站、三元291的1#-4#計(jì)量間、三元291試驗(yàn)站（轉(zhuǎn)油脫水站+污水處理站）、喇Ⅱ-1聯(lián)合站。試驗(yàn)區(qū)處理后的凈化油外輸至喇Ⅱ-1脫水站，處理后的污水外輸至喇Ⅱ-1注水站。由于開發(fā)方式由強(qiáng)堿改為弱堿，堿和表活劑的物性均發(fā)生變化，需對已建系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整改造，以滿足開發(fā)需要。

1 地面工藝調(diào)整

1.1 配注系統(tǒng)

1.1.1 已建系統(tǒng)現(xiàn)狀

為滿足單井化學(xué)劑濃度可調(diào)的開發(fā)需要，喇北東塊三元配注站設(shè)計(jì)采用三劑可調(diào)的單泵單井單劑注入工藝，建有注入泵49臺，擔(dān)負(fù)著45口注入井的三元配制調(diào)試及計(jì)量注入等試驗(yàn)任務(wù)。其中，聚合物母液由喇1#配制站供給；表活劑采用罐車?yán)\(yùn)，其濃度為50%的烷基苯磺酸鹽，稱重后卸車進(jìn)入表活劑儲存罐；罐車?yán)\(yùn)30%NaOH堿液至本站儲存。儲存后的化學(xué)劑根據(jù)單井的配注量，由各井所配備的三元配注裝置（三聯(lián)泵）按濃度要求注入至井口。

1.1.2 優(yōu)化調(diào)整后模式

（1）配制工藝。在滿足現(xiàn)場試驗(yàn)的同時(shí)，復(fù)合驅(qū)配注工藝不斷發(fā)展，由單泵單井單劑逐步形成目前常用的集中配制、分散注入的低壓三元-高壓二元工藝模式。低壓三元-高壓二元工藝是將一部分堿和表活劑與高壓水配成目的濃度的二元體系，將另一部分相同濃度堿和表活劑與母液配成目的濃度的三元體系。該工藝優(yōu)點(diǎn)是單井聚合物濃度可調(diào)，堿和表活劑濃度不受影響。缺點(diǎn)是堿和表活劑的混配工藝需新建調(diào)配儲罐較多，投資略高；低壓三元中的堿液極易造成泵閥體結(jié)垢、盤根漏失等問題，維修工作量大。為進(jìn)一步減少建設(shè)投資，建議對工藝流程進(jìn)一步簡化，設(shè)計(jì)采用集中配制低壓二元工藝流程，即將含目的濃度表活劑的低壓曝氧深度水，輸至配制站配制成低壓二元母液返輸至注入站，目的濃度的堿和表活劑點(diǎn)滴進(jìn)入高壓污水中。低壓二元-高壓二元工藝的優(yōu)點(diǎn)是單井聚合物濃度可調(diào)，表活劑濃度不受影響，投資較低。缺點(diǎn)是堿濃度受一定影響。

（2）化學(xué)劑輸送儲存。將罐車?yán)\(yùn)濃度為30% NaOH運(yùn)至站上儲存，改為罐車?yán)\(yùn)濃度為24% NaCO3（弱堿）至站上稀釋為8%溶液或應(yīng)用堿分散裝置將固體碳酸鈉配制為8%溶液進(jìn)行儲存。烷基苯和石油磺酸鹽表活劑均采用罐車?yán)\(yùn)，其中烷基苯商品濃度為50%左右，石油磺酸鹽表活劑為38%。由于閃點(diǎn)低烷基苯需采用防爆設(shè)計(jì)，石油磺酸鹽表活劑由于流動(dòng)性差需將商品濃度稀釋1倍進(jìn)行儲存。

（3）注入工藝。由于現(xiàn)配注站為45井式單井注入工藝，根據(jù)開發(fā)安排仍需增加注入井12口。為充分利用已建注入泵房，建議調(diào)整為一泵多井工藝。以62井式采用單泵單井流程的三元注入站為例，若采用一泵多井注入工藝，注入泵數(shù)量可減少51臺，單站降低投資345.42萬元，平均單井投資降低5.57萬元，建筑面積和占地面積也大幅減少。

1.2 采出液處理系統(tǒng)

1.2.1 已建系統(tǒng)現(xiàn)狀

喇北東三元復(fù)合驅(qū)集輸工藝采用三級布站、雙管摻水流程，采出液處理依托喇291三元試驗(yàn)站，轉(zhuǎn)油脫水部分設(shè)計(jì)采用三相分離器+電脫水器兩段工藝流程。

喇291三元試驗(yàn)站前期運(yùn)行情況表明，隨著采出液化學(xué)劑濃度升高，三相分離器油水分離困難，最高放水含油量達(dá)15 000 mg/L，含水油直接進(jìn)入電脫水器處理，導(dǎo)致脫水電流大，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，易發(fā)生跨電場現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)。

1.2.2 優(yōu)化調(diào)整后模式

針對喇291站采出液處理工藝存在的問題，建議增加一級可再生陶瓷填料游離水脫除器，調(diào)整為三相分離器+游離水脫除器+電脫水器三段處理工藝，以降低電脫前的油中含水率。陶瓷可再生填料與波紋板填料相比具有便于沖洗和重復(fù)利用的特點(diǎn)。針對三元復(fù)合驅(qū)乳狀液導(dǎo)電性強(qiáng)、脫水電流大的問題，建議將電脫水器供電方式改為脈沖式供電，該供電方式可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)增設(shè)老化油處理流程，以降低老化油對采出液處理系統(tǒng)的影響。

1.3 污水處理系統(tǒng)

1.3.1 已建系統(tǒng)現(xiàn)狀

喇291三元試驗(yàn)站污水處理部分設(shè)計(jì)采用曝氣沉降+高效除油裝置+一級石英砂+二級海綠石四段處理工藝。污水站來水首先由曝氣沉降罐沉降，出水進(jìn)入濾前緩沖罐，經(jīng)過濾提升泵加壓后進(jìn)入石英砂、海綠石過濾罐進(jìn)行過濾處理；凈化后的水進(jìn)入外輸及反沖洗水罐，由外輸泵加壓后外輸。

喇291三元試驗(yàn)站前期運(yùn)行情況表明，三元污水水相黏度高、懸浮固體不易去除，污水處理困難。如投運(yùn)高效除油裝置雖然可提高污水處理效果，但需采用A、B、C三種藥劑進(jìn)行處理，運(yùn)行成本高。

1.3.2 優(yōu)化調(diào)整后模式

為進(jìn)一步提高污水處理效果，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，建議將原有工藝調(diào)整為一級曝氣氣浮沉降+二級曝氣氣浮沉降+一級石英砂+二級海綠石四段處理工藝。

2 生產(chǎn)問題及解決方案

2.1 制定酸洗制度保證系統(tǒng)時(shí)率

采用酸洗措施解決配注系統(tǒng)易結(jié)垢影響系統(tǒng)時(shí)率的問題。針對單井閥組、高壓堿靜態(tài)混合器及高壓二元匯管等結(jié)垢重點(diǎn)部位，根據(jù)油田已開展區(qū)塊運(yùn)行情況，初步確定酸洗周期為90～180 d，可根據(jù)喇北東生產(chǎn)實(shí)際校正合理酸洗周期。酸洗周期判定見表1。

表1 酸洗周期判定

2.2 優(yōu)化工藝流程降低淤積影響

采取空穴射流和清淤方式定期除垢以解決復(fù)合驅(qū)采出液攜砂量大的問題。從產(chǎn)生淤積的三個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)入手形成閉環(huán)控制，降低淤積物，減輕后續(xù)工藝壓力。措施包括：①單井站間管道淤堵嚴(yán)重，增設(shè)清洗預(yù)留頭，便于管道清淤除垢；②采出液攜污量大，增加旋流除砂裝置，除砂效率可達(dá)65%以上；③摻水熱洗采用大罐沉降出水，同時(shí)增設(shè)清淤備用沉降罐以降低設(shè)備損壞率。

2.3 建立加藥模板保證穩(wěn)定運(yùn)行

根據(jù)采出液化學(xué)劑濃度變化情況，適時(shí)應(yīng)用破乳劑、水質(zhì)穩(wěn)定劑或防垢劑等化學(xué)藥劑，解決采出液乳化程度高、油水分離困難、懸浮物去除難度大的問題。目前已經(jīng)建立了采出液和采出水處理系統(tǒng)加藥機(jī)制，但仍需根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際不斷摸索，建立個(gè)性化的節(jié)點(diǎn)加藥模板，形成全過程加藥技術(shù)。

3 結(jié)論

（1）配注系統(tǒng)的低壓二元-高壓二元工藝是對常規(guī)低壓三元-高壓二元的進(jìn)一步簡化，具有投資低，維護(hù)工作量小的優(yōu)勢。

（2）采出液處理工藝增加一級可再生陶瓷填料游離水脫除器，同時(shí)將電脫水器供電方式改為脈沖式供電，可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低日常生產(chǎn)成本和管理難度。

（3）污水處理工藝宜采用一級曝氣氣浮沉降+二級曝氣氣浮沉降+一級石英砂+二級海綠石四段處理工藝。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.046

2015-01-28