摘要：八面河油田聯(lián)合站原油脫水工藝隨著油田開發(fā)深入，形成了一套適合自身的脫水工藝技術(shù),但是隨著近年油價(jià)持續(xù)低迷，油田經(jīng)營(yíng)開發(fā)方式的轉(zhuǎn)變，原脫水工藝高能耗運(yùn)行問題突出，已不再具有適應(yīng)性。本文通過分析脫水工藝流程，找出能耗高的節(jié)點(diǎn)，提出了工藝優(yōu)化措施，采用三相分離器低溫預(yù)分水+大罐沉降脫水，配套大罐浮動(dòng)出油工藝，可以降低聯(lián)合站原油脫水運(yùn)行能耗，助力油田開發(fā)提質(zhì)增效。

　　關(guān)鍵詞：原油脫水沉降脫水浮動(dòng)出油

　　1、概況

　　八面河油田1986年投入開發(fā)，目前建有聯(lián)合站1座，設(shè)計(jì)原油處理能力2100t/d，液量處理能力10000t/d，實(shí)際處理液量6776m3/d，實(shí)際處理油量1410t/d，液量處理負(fù)荷率為68%。聯(lián)合站主要設(shè)備有6臺(tái)三相分離器,2具3000m3一次沉降罐，2具5000m3二次沉降罐，1具5000m3凈化儲(chǔ)油罐，5臺(tái)2000KW相變加熱爐，2臺(tái)輸油泵。

　　八面河油田原油脫水工藝主要采用二級(jí)脫水，首先在接轉(zhuǎn)站經(jīng)三相分離器一次預(yù)分水，含水率降至70%-80%，再管輸至聯(lián)合站進(jìn)行二次脫水，并在接轉(zhuǎn)站投加化學(xué)破乳劑，延長(zhǎng)破乳時(shí)間。聯(lián)合站二次脫水采用三相分離器高溫預(yù)分水(帶加熱盤管)+大罐沉降脫水工藝，脫水后原油含水率≤1%，脫水效果良好。

　　2、存在問題

　　聯(lián)合站采用多臺(tái)三相分離器，主要是為了計(jì)量各采油管理區(qū)的原油產(chǎn)量，但是從運(yùn)行能耗分析，該脫水工藝存在能耗高的問題，在目前低油價(jià)嚴(yán)峻形勢(shì)下，制約著油田效益開發(fā)，不具有適應(yīng)性。分析其原因主要是八面河油田屬于普通稠油，原油粘度高，各接轉(zhuǎn)站來液外輸含水較高(外輸含水在70-80%)，高含水來液經(jīng)三相分離器內(nèi)部加熱盤管脫水時(shí)，導(dǎo)致過多的污水升溫，造成能耗浪費(fèi)。

　　目前分離器油層平均溫度由43.8℃升溫至78.5℃，水層由43.8℃升溫至52.3℃，加熱耗氣量為9400m3/d，年燃?xì)赓M(fèi)用為549萬元(氣價(jià)按1.6元/m3)。污水量5288m3/d，升溫耗氣6100m3/d，占比64.9%，污水耗能較高。

　　3、原油脫水工藝優(yōu)化

　　為降低脫水能耗，聯(lián)合站原油脫水工藝改造時(shí)取消高含水加熱，改為三相分水器低溫預(yù)分水進(jìn)加熱爐升溫，然后進(jìn)入沉降罐脫水，并配套大罐浮動(dòng)出油裝置，減少沉降時(shí)間，確保外交油含水指標(biāo)穩(wěn)定。

　　3.1預(yù)分水實(shí)驗(yàn)

　　為確定低溫預(yù)分水及不同溫度下的沉降脫水效果，2019年3月委托勝利油田中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司油田化學(xué)檢測(cè)中心對(duì)聯(lián)合站來液進(jìn)行了預(yù)分水及大罐沉降脫水實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：聯(lián)合站進(jìn)站來液在40℃下沉降40min，原油含水率為14%，水中含油為170.6mg/L。

　　3.2沉降脫水實(shí)驗(yàn)

　　在60℃、65℃、70℃、75℃、80℃下，對(duì)三相分離器出口含水油進(jìn)行大罐沉降脫水實(shí)驗(yàn)，并對(duì)脫出采出水進(jìn)行含油量檢測(cè)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：聯(lián)合站在用破乳劑投加25mg/L時(shí)(與現(xiàn)場(chǎng)投加藥劑相同)，26%含水油在75℃下沉降16h，原油含水率為1.0%，滿足原油含水≤1%的規(guī)定要求。

　　3.2工藝流程

　　聯(lián)合站原油脫水工藝改造后采用三相分離器低溫預(yù)分水+加熱爐升溫+大罐沉降+浮動(dòng)出油工藝，工藝流程為進(jìn)站來液進(jìn)三相分離器進(jìn)行預(yù)分水后進(jìn)入加熱爐加熱至80℃，然后進(jìn)入沉降罐進(jìn)行沉降，2座沉降罐為并聯(lián)運(yùn)行且均設(shè)置浮動(dòng)收油裝置，沉降至含水率≤1%時(shí)，經(jīng)外輸泵增壓換熱器升溫外輸交油，凈化油罐改為儲(chǔ)油罐。

　　3.2設(shè)備校核及選型

　　1)三相分離器

　　最大進(jìn)站液量7795m3/d，油量1442t/d，氣量22363m3/d，根據(jù)預(yù)分水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)口溫度40℃，停留時(shí)間為40min時(shí)，出口含水率為14%，目前聯(lián)合站內(nèi)已建三相分離器6臺(tái)，停留時(shí)間為43min，預(yù)計(jì)已建三相分離器出口含水率≤20%。

　　2)相變爐+換熱器

　　聯(lián)合站內(nèi)建有2000kW相變爐5臺(tái)(配套換熱器)，2臺(tái)用于脫水加熱，2臺(tái)用于外輸，1臺(tái)備用，預(yù)分水后進(jìn)加熱爐油量為1442t/d，含水率為20%，液量為1802.5m3/d，經(jīng)過換熱器換熱后由43℃加熱至80℃，需熱負(fù)荷為1945kW，已建250m2換熱器可滿足要求，利舊。

　　3)沉降罐

　　站內(nèi)建有3000m3沉降罐2座，根據(jù)室內(nèi)沉降分水試驗(yàn)，80℃時(shí)沉降16h，滿足含水要求，根據(jù)油田實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，動(dòng)態(tài)沉降時(shí)間約為室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的2～3倍，經(jīng)校核已建沉降罐沉降時(shí)間為56h，滿足要求，利舊。

　　4)浮動(dòng)收油裝置

　　在2座3#、4#沉降罐內(nèi)分別設(shè)置浮動(dòng)收油裝置，大罐浮動(dòng)出油裝置可以連續(xù)自動(dòng)出油，動(dòng)態(tài)沉降，穩(wěn)定外輸含水指標(biāo)。

　　5)凈化油罐

　　由于設(shè)置浮動(dòng)收油裝置，原油經(jīng)沉降后直接外輸，減少凈化油罐儲(chǔ)存緩沖的環(huán)節(jié)，縮短流程，已建凈化油罐作為儲(chǔ)油罐使用。

　　6)外輸泵及外輸加熱爐均利舊。

　　4改造效果

　　聯(lián)合站原油脫水工藝優(yōu)化改造，可以減少過多污水升溫耗氣，預(yù)計(jì)節(jié)約燃?xì)饬?300m3/d。

　　石油論文投稿刊物：《石油機(jī)械》(月刊)創(chuàng)刊于1973年，是國家科委批準(zhǔn)出版，中國石油天然氣集團(tuán)公司主管，中國石油物資裝備(集團(tuán))總公司、中國石油學(xué)會(huì)石油工程學(xué)會(huì)和江漢石油管理局聯(lián)合主辦的技術(shù)類月刊，國內(nèi)外公開發(fā)行。

　　5結(jié)論及認(rèn)識(shí)

　　1)八面河油田聯(lián)合站原油脫水工藝雖然可以滿足油田開發(fā)要求，但存在運(yùn)行能耗高的問題，不適應(yīng)目前油田經(jīng)營(yíng)開發(fā)方式。

　　2)通過優(yōu)化聯(lián)合站原油脫水工藝流程，采用三相分離器低溫預(yù)分水+大罐沉降浮動(dòng)出油工藝，可以使高含水加熱改變?yōu)榈秃�水加熱，減少污水無效升溫，降低運(yùn)行能耗，建議盡快實(shí)施。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[2]黃萍.原油儲(chǔ)罐浮動(dòng)式出油裝置的應(yīng)用[J].石油機(jī)械.2002，30(10)，71-72。

　　[3]劉海燕.應(yīng)用浮動(dòng)出油裝置實(shí)現(xiàn)原油連續(xù)平穩(wěn)外輸.油氣田地面工程.2014，33(3)。

　　作者：朱偉生