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弱碱三元复合驱产能设计的难点分析

摘要:程根据三元复合驱特点,积极采用多项新技术、新工艺、新设备,采用适宜的工艺流程,适应开发生产需要,取得了明显的经济、社会效益。设计上,严格执行有关国家、部颁标准及规范,满足开发需要、满足地面建设需要,满足安全环保要求。
弱碱三元复合驱产能设计的难点分析

1.项目概况

2013年南四区东部弱碱三元复合驱产能建设共规划注采井625口,其中三元注采井617口(包括采出井316口,注入井301口),注采系统调整井8口(包括3口油井,5口水井),建成总产能28.8×104t/a。新建油井316口,站外采用双管掺水、热洗分开集油流程,新建计量间13座,利用已建计量站7座,新建转油放水站1座,扩改建已建转油站2座,脱水站1座,配套建设集输油管道278.817km。新建转油放水站的返输气管道、外输湿气管道和污水站及注入站的供气管道3.5km。新建注入井301口,新建三元注入站4座、三元配注站1座、二元站1座、曝氧站1站;配套建设注水管道、聚合物母液管道及曝氧深度污水管道207.47km。新建深度污水站1座、三元污水站1座,配套建设原水、滤后水管道60km。新建35/6kV变电所1座,已建变电所增容1座,新建外附式变电站9座,新建供电线路,新建变压器287台,利旧变压器16台。为了满足产能建设要求,新建单井通道、水泡子井砂石路及泡内采油井场,新建计量间进间路,新建站场的进站路,并维修部分井排路。根据油田产能建设的实际通信需求,本期通信系统工程包含光纤通信传输系统、SCADA生产数据传输系统、行政及调度电话交换系统、工业电视监控系统、站内配管配线系统、电源及防雷接地系统、光缆线路系统等7个方面内容,配套新建通信光缆线路。新建综合值班室3座,均按120人有食堂无住宿的标准进行设计。

2.三元复合驱采出液处理困难,电脱水器运行不稳

由于三元复合驱采出液油水乳化程度大,在多元化学剂的作用下,采出液乳化强度更大,界面性质更加复杂,而且高黏性流体从油藏中携带大量泥砂和岩石碎屑,采出液中机械杂质和成垢物质增多,极易造成游离水聚结填料容易堵塞。科研设计人员需要通过室内研究、现场攻关,切实研制适合三元采出液的电脱水三相分离器,研制筛选出适应性更强的油水分离剂、优化脱水运行管理和加药工艺、摸索更合理的脱水温度,确保三元采出液处理工艺的高效节能和运行平稳。

3.采出液成分复杂,乳化程度大,污水系统易结垢

三元复合驱采出液成分复杂,其中含有大量的悬浮固体(泥沙、有机物,胶质、沥青质和石蜡等重质油类、胶体)、聚合物、表面活性剂、碱。随着采出液含水量的升高,碱、表面活性剂和聚合物不断返出,油水乳化严重,导致处理难度加大。污水系统管道结垢淤积比较严重,需要定期的进行机械清淤工作,同时酸化、酸洗作业油井投产初期产出液对采出液和采出水处理造成干扰。针对采出液特性,添加破乳剂,实现管道破乳,延长采出液破乳时间;添加消泡剂,消除三相分离器中的泡沫,保障油气分离效果;添加硫化物去除剂,去除二段原油、掺水管道中的硫化物。添加防垢剂,有效减缓加热炉、掺水管道结垢现象。集油系统掺水取自污水沉降罐,确保三元淤积物大量减少,大幅度减缓管道结垢、堵塞以及淤积物引起的加热炉火管变形、穿孔及开焊等严重问题。科学预判强碱三元复合驱油井结垢,通过采出液离子变化情况判断结垢时机,提前进行清防垢措施;通过改进站内流程,解决注入泵结垢问题。

4.三元复合驱采出液中泥沙携带量超常规,需要考

虑除沙措施三元复合驱采出液成分复杂,采出液中携带大量泥沙,远超过常规的水驱和聚驱采出液,如果直接进入油气处理设备,长时间的沉降势必对设备造成大量冲击,减少设备有效处理空间,影响油水分离质量,同时也会缩短设备的清淤周期。本工程在转油脱水站采出液进入油气分离器前,考虑加设旋流除砂设备,可大幅度延长在用三相分离器的清砂周期,节省清砂费用;提高三相分离器的有效分离空间,延长沉降时间,提高油水分离质量。

5.配注工艺复杂,一次建设费用和运行费高

大庆油田地面配注系统为满足开发对单井“碱和表活剂浓度固定、聚合物浓度单井可调”的需求,一直采用“低压三元、高压二元”配注工艺。由于三元复合驱地面配注及采出系统的结垢问题,一直是近年来地面攻关的重点,目前尚无彻底有效的解决方案。从现场运行来看,地面配注系统结垢主要表现在:注入泵、注入井口、站内及站外工艺管道等部位,尤其是注入泵的结垢造成泵内活动部件的卡阻和磨损,机泵维修周期缩短,影响注入时率。

6.采出液成分复杂,采出液中携带大量泥沙

三元复合驱采出液成分复杂,采出液中携带大量泥沙,如直接进入油气处理设备,势必对设备造成大量冲击,减少设备有效空间,影响油水分离质量。本工程在转油脱水站采出液进入油气分离器前,必须考虑清砂问题。

7.结束语

本文以南四区东部弱碱三元复合驱产能建设项目为例,分析了三元复合驱产能设计过程中存在采出液处理困难,外输油含水有时超标,污水处理系统运行问题突出等情况,为后期设计提出指导思路。

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