分離器內(nèi)發(fā)泡原油產(chǎn)生及應(yīng)對措施探討

李梅霞

摘 要：發(fā)泡原油對三相分離器的運(yùn)行和原油計量及整個原油脫水系統(tǒng)造成很大影響，本文對發(fā)泡原油的產(chǎn)生機(jī)理及處理對策進(jìn)行探討，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，提出了切實(shí)可行的解決措施，不僅提高了分離器的運(yùn)行質(zhì)量，而且降低了生產(chǎn)處理成本。

關(guān)鍵詞：發(fā)泡原油；分離器；措施

一、引言

盤二聯(lián)合站的四臺三相分離器承擔(dān)著對采油管理七區(qū)、八區(qū)的油井來液的預(yù)分離任務(wù)，是該站原油處理生產(chǎn)的龍頭設(shè)備，分離器的運(yùn)行質(zhì)量，決定著整個原油處理生產(chǎn)的好壞。同時該分離器實(shí)現(xiàn)了分隊計量，在“生產(chǎn)指揮、原油盤庫、綜合治理”等方面，發(fā)揮出了重要作用。

二、發(fā)泡原油產(chǎn)生

在運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)采油管理區(qū)注采七站（原采油5隊）、注采四站（原采油6隊）對應(yīng)的兩臺分離器運(yùn)行質(zhì)量差，分隊計量誤差大的現(xiàn)象。經(jīng)過分析研究，發(fā)現(xiàn)注采七站、注采四站原油膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高，原油粘度大，溶解氣多，造成油氣分離時原油中的氣泡上升至油氣界面后并不立即破裂，聚集在油面形成泡沫層，也就是發(fā)泡原油。原油發(fā)泡對三相分離器的運(yùn)行和原油計量及整個原油脫水系統(tǒng)造成很大影響。

由于注采七站、注采四站原油膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高，原油粘度大的物性，形成的發(fā)泡原油對分離器運(yùn)行質(zhì)量和分隊計量造成了很大影響。 因此，消除發(fā)泡原油的影響，是我站亟待解決的問題。

三、對發(fā)泡原油的應(yīng)對措施

為解決以上問題，我站提出三項措施：

措施一：更換分離器油腔浮球。

由于原油發(fā)泡使原油的密度降低，在分離器運(yùn)行的過程中造成油腔的浮子連桿機(jī)構(gòu)中的浮球無法正確反映油腔內(nèi)的實(shí)際位置，凡爾在液位高的時候不能正常打開，使原油中的泡沫積聚難以及時消除，造成氣相、水相混入原油。為了解決這個問題，我們通過增大出油凡爾浮球體積，增大浮球浮力，提高油相連桿轉(zhuǎn)動力矩。

我們首先對5#分離器進(jìn)行更換浮球?qū)嶒?yàn)。對5#油相出油取樣，稱重法測量密度，多次跟蹤實(shí)驗(yàn)，取準(zhǔn)發(fā)泡原油密度。第二步根據(jù)發(fā)泡相原油密度，計算出浮球浮浮起，打開出油凡爾，所需的最小浮力。最后對出油機(jī)構(gòu)浮球的改造。我們利用兩個滅火器，經(jīng)過封口改制處理，與原浮球捆綁在一起。根據(jù)浮力公式P=pgh ，以增大浮球體積，提高浮力，達(dá)到浮球浮起需求值。

確定浮球浮起所需最低密度計算過程如下：

根據(jù)油相原油密度，計算出浮球浮起，打開出油凡爾，所需的最小浮力。從而確定所需增大浮球的體積數(shù)。

已知：圓柱形浮筒長l1=0.42m，直徑D1=0.35m，質(zhì)量M1=18.3㎏，所加空滅火器長l2=0.47m，直徑D2=0.15m，質(zhì)量M2=2㎏。

浮筒體積：

滅火器體積：

改造后浮筒所受重力：

假設(shè)浮筒漂浮在油面，且恰好全部沒入液面，為極限情況，此時：G=F浮， 故改造后浮筒正常運(yùn)行所要求油品的最低密度為： 。

5#分離器浮球進(jìn)行改造后，分離器對發(fā)泡原油的適應(yīng)性效果并不明顯，尤其在冬季油溫低時，泡沫不易消除，出油凡爾仍然不能正常運(yùn)行，原油流量只能靠人工定期開啟凡爾控制，或者靠旁通管線上的截止閥的開度控制，不僅大大增加了職工工作量，而且水中含油，氣中含油指標(biāo)都仍超標(biāo)，影響了原油的準(zhǔn)確計量。

因此更換分離器油腔浮球的方案，仍不能從根本上解決發(fā)泡原油對分離器處理的影響。此方案沒有繼續(xù)在3#分離器（注采四站原油）進(jìn)行實(shí)施。

措施二：更換油相流量計

由于注采四站、注采七站原油中含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較多，且凝固點(diǎn)高，在運(yùn)行的過程中析出膠質(zhì)、瀝青質(zhì)造成原來的雙轉(zhuǎn)子流量計的過濾器頻繁堵塞，原油計量誤差增大。后來，經(jīng)上級協(xié)助將雙轉(zhuǎn)子流量計更換為科里奧利質(zhì)量流量計，雖然解決了堵塞的問題，但是質(zhì)量流量計的計量準(zhǔn)確度受計量流體密度的影響比較大，由于是發(fā)泡原油，原油中的泡沫長時間無法消除，因此質(zhì)量流量計測量出的流體混合密度僅在0.5g/cm3～0.65 g/cm3之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原油的實(shí)際密度，因此造成原油質(zhì)量流量計誤差增大。

措施三、對分離器內(nèi)投加消泡劑

我站于3月1日開始對3#分離器（處理注采四站來油）的進(jìn)口處投加消泡劑。質(zhì)量流量計測量的原油密度就有原來的0.5g/cm3提高到0.85g/cm3，且出油凡爾自動啟閉靈活，在線綜合含水趨于穩(wěn)定。

經(jīng)過三天的試運(yùn)行，原油密度基本穩(wěn)定在0.8-0.85g/cm3，取得了比較好的消泡效果。

四、投加消泡劑的實(shí)施情況

1、 分離器進(jìn)口流程改造。我站在注采七站、注采四站來液進(jìn)分離器前端增加一臺藥劑泵和一個藥劑罐，將加藥管線分別碰到來液管線上。

2、 確立經(jīng)濟(jì)合理的消泡劑投加量。通過一周的藥劑投加摸索，每天投加17L，比較經(jīng)濟(jì)合理，不僅能夠使分離器正常運(yùn)行，同時還能將流量計的計量誤差控制在一個合理范圍內(nèi)。

3、 配套保障措施。在解決了發(fā)泡原油對分離器造成的影響后，為提高三相分離效果，使各項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)在最佳范圍內(nèi)，保證分隊計量監(jiān)控數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，我站制定了建立了《分離器運(yùn)行管理制度》、《在線監(jiān)控儀表管理制度》、《分隊計量監(jiān)控管理規(guī)定》等行之有效的管理制度。于此同時，與采油管理區(qū)調(diào)度做好溝通協(xié)調(diào)工作，保證采油管理區(qū)來油溫度不低于35攝氏度，為分離器原油脫水提供溫度保障。

五、經(jīng)濟(jì)效益分析

此措施從3月1日—6月1日實(shí)施應(yīng)用后，分離效果明顯提高，為后端原油脫水生產(chǎn)，提供了低含水原油，大大降低了原油脫水生產(chǎn)負(fù)擔(dān)。各項生產(chǎn)成本明顯降低。

分離器出油綜合平均含水有之前的28%，下降到18.5%。減少了加熱爐燃料消耗，節(jié)約燃料291m3/d。脫水器、緩沖罐、好油罐沉降底水量減少，從而減少了放水回?fù)搅?，提升泵啟動時間相應(yīng)減少，每天可節(jié)約電量20kwh/d。另外根據(jù)各隊來液量多少和物性的不同，合理調(diào)加藥劑，杜絕了以往的盲目加藥，每天可節(jié)約藥劑15kg/d。分隊計量監(jiān)控數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，異常信息反饋及時，能夠較好地反映出采油管理區(qū)的許多突發(fā)事件，包括停電、管線穿孔、開井、停井、洗井等事件，前三個月減少產(chǎn)量損失10噸。

前三個月的經(jīng)濟(jì)效益計算：節(jié)約藥劑費(fèi)14835元，電量費(fèi)用1191元，燃料費(fèi)用45512元，減少原油損失18700元，（噸油按1870元計算）。合計產(chǎn)生的效益：14835+1191+45512+18700=80238元

消泡劑投入，每天投加17L，三個月的投入消泡劑量為17*92=1564升，一升9.892元錢，三個月投入1564*9.892=15471.088元。

凈效益=產(chǎn)出—投入=80238-15471=64767（元）

六、下步建議

由于3#、5#分離器進(jìn)油壓力不同，使用一臺加藥泵同時給這兩臺分離器加藥，會造成壓力偏高的加不上藥。因此，建議再加一臺加藥泵，進(jìn)行單臺分別加藥，確保能加上藥。