1、1含聚稠油复杂采出液对原油处理的影响摘 要:本文针对联合站稠油见聚对原油脱水的影响展开分析,确定聚合物对原油脱水工艺造成的主要影响因素,为今后的原油处理工艺寻找合适的处理方式,来应对不断变化的油品性质。 关键词:聚合物稠油含水 随着油田开发的不断深入,原油开采处于特高含水期,三次采油技术全面展开,采出液中稠油、含聚原油所占比重逐步增加,且采出液多为水包油乳状液或水包油与油包水交替出现的复杂乳状液,其界面膜强度高,乳状液非常稳定,加大了采出液处理的难度。 一、孤东含聚稠油采出液主要特征 1.原油密度大 随着孤东四号联进站原油稠油比例的不断增加,采出液中原油密度不断增大,原油中重组分含量明显增多,
2、原油密度高达 0.97mg/cm3。 2.原油乳化状态稳定 原油开发应用三次采油技术后,油田采出液中聚合物的含量不断增多。聚合物在提高油田采收率同时,直接改变了采出液中原油性质,采出液中原油乳化液状态更加稳定,微观测试结果表明聚合物使油水界面水膜强度增大、界面电荷增强,从而导致乳化液破乳难度增大,导致含聚采出液处理难度变大。 3.采出液中污水矿化度高 2孤东采油四矿采出液中污水矿化度在 16000-17000mg/l 左右,高于一般油田采出液 5000-7000mg/l,采出液中钙镁离子含量较多。三次采油见聚后,采出液矿化度有升高的趋势,且由于应用聚合物驱油后,随着聚合物含量增加污水粘度增加,
3、加上聚合物吸附性较强的性质,导致采出液中携带的泥砂量增加,导致采出液综合性质更加复杂。 4.原油中 CO2、N2 等惰性气体增多 为提高油田采收率,近年来油田开发措施日趋多样化,油井注CO2、N2 应经成为原油开发的常规措施,导致采出液中常常伴随着CO2、N2 等气体。 5.采出液日趋酸化 部分油井应用酸化措施,在油井投运过程中未对酸化液进行回收,直接随采出液进入联合站原油处理系统,导致采出液 PH 值阶段性下降,如没有进行水质改性措施处理过程,在污水系统中循环后回注到底层中,采出液中污水总体 PH 值将不断下降。 二、含聚稠油对原油处理工艺的影响 由表 1 中数据可以看出,虽然近年来针对采出
4、液性质变化,孤东四号联合站对加热系统以及原油处理药剂进行适应性更新,但含水指标仍呈逐渐上涨的趋势,主要影响因素有: 1.稠油比例增加的影响 原油中稠油比例不断增加,原油密度不断变大,原油与水的比重逐渐接近,原油在分离器及原油储罐中沉降速度降低,影响了原油分离效果。 32.污水矿化度高影响 由于四号联合站采出液粘度大、矿化度高的特性,导致原油处理系统中加热炉盘管、换热器表面形成不均匀的垢层,影响加热装置换热效率,严重制约脱水温度的升高。同时,采出液随温度的升高结垢速度不断加快,经过试验分析,该站采出液在低于 60时结垢速度较慢,对加热系统换热影响不大。60至 75时,出现不同程度结垢,但经过每年
5、对加热系统定期清洗,基本能够将脱水温度稳定在一定的范围之内。超过 75后,结垢速度明显加快,加热系统设备换热效率急剧下降。 3.聚合物的影响 采出液冲聚合物含量对原油处理的影响主要是含聚原油乳化状态更为稳定,常规破乳剂应用过程中原油脱水难度随聚合物含量增加而不断加大。同时由于原油中含聚后容易在原油沉降过程中形成油水过渡带,阻止原油沉降过程中游离水的重力沉降,对孤东四号联合站采出液原油密度大这种情况而言,聚合物含量增加后,原油进入沉降罐后,极易形成多重油水过渡层,造成泵外输含水较高的情况。 4.惰性气体的影响 含聚稠油中含有大量 CO2、N2 等惰性气体后,由于原油密度较大、粘度高的原因,气体很
6、难从处理液中溢出,导致处理液中含有大量气泡,在原油沉降过程中,严重影响游离水滴向下运移,尤其是在原油初期沉降过程中,极易造成原油储罐溢油含水超高,增大原油处理效果。 5.酸化液的影响 采出液 PH 值较低使原油中污水呈酸性,在原油破乳过程中造成破乳4剂性能下降,直接影响原油破乳效果。 三、应对措施 1.应用高效分离器设备 由于采出液中污水聚合物含量及污水矿化度不断升高,孤东四号联合站原油处理难度不断增大。而随着石油开发的不断深入,三次采油措施应用将原来越全面,这种影响将不可避免,为降低聚合物和由于污水矿化度高结垢对主要处理工艺影响,在采出液处理初期应用高效分离设备,将污水中聚合物以及高矿化度污
7、水提前分离出来,对原油处理具有较大的积极作用。 1.1 有效提高加热系统效率 应用高效油水分离设备,降低进入加热系统中处理液的污水含量,使进入加热系统的总体液量有效降低,加热系统负荷减轻,能够有效提高原油脱水问题。稠油中含水量减少,原油进入加热系统时,高矿化度污水与加热设备换热面直接接触较少,将直接减轻设备结构造成换热效率低的问题,可以实现进一步提高原油脱水温度,提高原油沉降效果的目的。 1.2 降低原油中聚合物的含量 聚合物具有溶水、溶油的特性,在原油处理初期分离出大部分游离污水,降低原油中聚合物含量,游离与后段原油脱水。 2.提高破乳剂配伍性 笔者认为鉴于目前含聚稠油复杂采出液的性质受多方
8、面采油工艺措施形象,单一的破乳剂很难与目前的原油有很好的配伍性,应该冲采出5液复合处理药剂入手进行技术性前瞻研究,提高原油脱水药剂处理效果。3.进行处理工艺改造 加热系统改造 稠油处理温度是关键技术指标,提高原油脱水温度对于降低原油外输含水指标作用巨大,选用高效加热设备提高原油换热效率,是提高原油脱水温度的重要内容。同时,实施多段加热改造,将处理液初始温度至原油标准温度之间的温升进行分段,按照采出液物性分析结果确定分段温升值,在提高最终沉降温度同时,降低加热系统能耗。 4.改变储罐运行方式 由于目前原油稠油比例较高,原油进入原油一次沉降后含水较高,在 25%-30%左右。在进入二次沉降罐后,由
9、于原油密度较高,油水分离速度较慢,原油脱水效率有限。这就需要我们针对目前的原油性质对储罐运行方式进行优化,提高原油脱水效率。 5.适当提高原油外输指标 整个孤东油田仅四号联合站处理原油为高密度、高粘度稠油,在油气处理中稠油处理的一种方法就是掺稀油处理工艺。为此,适当提高稠油原油外输指标,将稠油与其他区块采出液混合后进行处理,既能有效提高稠油处理效果,同时大大降低原油处理成本。 四、结论 含聚稠油复杂采出液需要对油品性质进行全面分析,将原油处理过程中的各项影响因素考虑周全,采取针对性应对措施,才能有效提高原6油处理效率。针对含聚稠油处理的工艺技术,应根据油田开发的不断深入开展研究和实践,才能适应石油开发不断变化的局面,才能有效提高联合站整体运行效率。