站內(nèi)加原油破乳劑裝置的研制與應(yīng)用

徐貽文

【摘 要】 超稠油井在曙光采油廠2000年投入開發(fā)至今，生產(chǎn)特點為原油粘度高、流動性差，高回壓、高干壓， 在外輸過程中易造成泵效降低、輸油困難燒壞泵的機械密封等問題。

【關(guān)鍵詞】超稠油;降粘;降壓;效果

引 言

為了對超稠油采取降粘的措施，我們采取了對高架罐內(nèi)的原油進行加入原油破乳劑的方法，以此來降低原油粘度便于輸油的目的。因緩沖罐內(nèi)無法加注原油破乳劑，只能人工從高架罐上端量油孔處加入原油破乳劑。但破乳效果不明顯，同時增加了工人勞動強度，也存在一定的安全隱患，因此，研制“站內(nèi)加原油破乳劑裝置”對于定時定量的對原油進行破乳和安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 研究背景

曙采采油作業(yè)六區(qū)X3站目前日產(chǎn)液量最高時達到1700噸，2017年5月份，為緩解X3站外輸量增大、油稠、溫度低等原因造成外輸干線壓力高、輸油困難，作業(yè)區(qū)采取了3個方案來應(yīng)對上述問題：1、組織流程改造，將原來外輸與X3站合走的12號站外輸總管線，改為與12號站外輸單走，經(jīng)改造后，X3站外輸干壓由施工前的1.6Mpa下降至1.3Mpa左右，減輕了X3線外輸壓力。2、合理調(diào)整摻液配比，同時給外輸高架罐加原油破乳劑，達到乳化降粘的目的。3、安裝一臺120m3/h外輸離心泵，緩解因泵的排量不夠造成輸油困難的現(xiàn)狀。通過這次共同努力，渡過了此次輸油難關(guān)，但X3站近期準(zhǔn)備投產(chǎn)8口新井，隨著X3站外輸液量不斷的上升，難免會因油稠、外輸量大等原因造成外輸干線壓力上升，最終影響輸油。

1.1具體示意圖

2 乳狀液性質(zhì)

乳狀液是一種或多種液體以液滴形式分散在與它不相溶的液體中形成的多分散體系，分散的小液滴一般在0.1～100μm 之間，以液滴形式存在的一相稱為分散相（內(nèi)相或不連續(xù)相）;另一種相稱為分散介質(zhì)（外相或連續(xù)相）。

原油中含有瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、石蠟、脂肪酸、環(huán)烷酸、有機氮和硫、粘土等天然乳化劑，其中大部分乳化劑對形成油-水乳狀液有促進作用。原油在地層內(nèi)是油水分離的，當(dāng)油-水混合物沿油管向地面流動時，壓力不斷降低，原油中溶解的氣體陸續(xù)析出，導(dǎo)致氣體體積膨脹得越來越大，進一步對油、水產(chǎn)生混合和攪拌作用。通過井口的油水氣混合物，壓力迅速下降，而流速急劇飆升，使油和水充分混合，形成穩(wěn)定的乳狀液。此外，隨著采油技術(shù)的發(fā)展，聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，原油乳化現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

原油乳狀液具有一定的物理性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)、流變學(xué)性質(zhì) 、電性質(zhì)和穩(wěn)定性，其中原油乳狀液的穩(wěn)定性對于破乳劑的研究顯得尤為重要。而影響原油乳狀液穩(wěn)定性的因素主要有界面張力、界面膜的強度、界面電荷、原油粘度與分散度、原油中的天然表面活性劑、固體顆粒、溫度、無機鹽、pH 值等。原油乳狀液中含有的水、有機物、無機鹽等對原油的開采、原油輸送、存儲和精煉過程有很大影響，具體表現(xiàn)如下：

（1）使液流的體積增加，存儲設(shè)備和輸送管道的有效利用率降低;

（2）使加熱過程中的燃料消耗大量增大;

（3）使輸送過程中的動力消耗大幅增加;

（4）對金屬管道、換熱器等設(shè)備造成腐蝕和結(jié)垢;

（5）影響煉化加工過程

因此在實際生產(chǎn)中必須對原油進行破乳脫水處理，而且越徹底越好，以保證油田開發(fā)和后續(xù)煉化加工過程的正常進行。

3 工作原理

在進行操作前，首先打開該裝置頂部放空閥門，由加注閥門處把定量的原油破乳劑加注至該裝置內(nèi)，關(guān)閉放空閥門和加注藥劑閥門，把該裝置用高壓軟管連接至計量間內(nèi)所需加注的流程上，擰緊連接部位，倒入相應(yīng)所需的流程，被加注原油破乳劑的管線內(nèi)的壓力進入集藥液容器內(nèi)并穩(wěn)定，緩慢打開摻水閥門，摻水經(jīng)流量計進入該裝置，調(diào)整流量計排量的大小，該裝置內(nèi)的原油破乳劑和摻水混合液通過排藥閥加入所需加注的管線內(nèi)。可通過打開高架罐閥門、打開混輸閥門，打開計量分離器閥門，分別進入高架罐、緩沖罐、計量分離器。

3.1連接方式

在計量間內(nèi)連接該裝置時，來水可以從摻水總匯管4分閥門處連接;被加注藥劑管線可以從單井回油進計量間4分閥門處連接。

3.2多種用途

冬季可用該裝置來給集氣流程加注甲醇：

集氣流程連接方式：加注甲醇后可將該裝置抬升至高于集氣流程處，固定好，底部排液放空閥與集氣流程上的放空閥連接，打開排液閥，依靠重力，可將甲醇加注至集氣流程內(nèi)。

4 應(yīng)用效果

①通過該裝置可在計量間安裝連接后，通過一點可將原油破乳劑加入到高架罐、緩沖罐、計量分離器，也可在冬季給單井氣管線加甲醇，一個裝置多種用途。

②通過該裝置所加注的原油破乳劑可以從流量計進行控制流量及注入破乳劑的速度。

③該裝置操作加注破乳劑過程簡單，現(xiàn)場適用性強。

④該裝置可放置在小推車上，方便移動。

5 主要技術(shù)指標(biāo)

5.1集藥液容器——壁厚5mm、直徑400mm、高600mm圓柱形容器。

5.2加破乳劑閥門——1寸球閥。

5.3排液放空閥門——4分球閥。

5.4排藥液閥門——1寸球閥。

5.5高壓軟管——承壓超過1.6Mpa的高壓軟管。

5.6流量計——摻水流量計。

5.7壓力表——2.5Mpa。

5.8最大加藥量——30升。

5.9總質(zhì)量——30kg。

5.10技術(shù)特點

a.采用壁厚5mm的鐵板焊成容器主體;b.該裝置雖屬于受壓容器，但加注操作過程中，實際工作壓力小于0.3Mpa，操作安全可靠。

6 經(jīng)濟分析

投入成本：1000元人民幣/套。社會效益：對稠油進行原油破乳，降低原油粘度，降低總外輸干壓，處理單井回壓上升，冬季給單井氣管線加甲醇等。

參考文獻：

[1]陶延令著[采油技術(shù)問答]，出版地：北京，出版社：石油工業(yè)出版社，出版年：1998，頁數(shù)：223

[2]何登龍、李軍主編[采油工藝技術(shù)，出版地：北京.出版社：石油工業(yè)出版社.出版年：2011.3.頁數(shù)：209

（作者單位：遼河油田曙光采油廠）