站内加原油破乳剂装置的研制与应用

2019-09-10徐贻文

科学导报·科学工程与电力 2019年31期

关键词：效果

徐贻文

【摘要】超稠油井在曙光采油厂2000年投入开发至今，生产特点为原油粘度高、流动性差，高回压、高干压，在外输过程中易造成泵效降低、输油困难烧坏泵的机械密封等问题。

【关键词】超稠油;降粘;降压;效果

引言

为了对超稠油采取降粘的措施，我们采取了对高架罐内的原油进行加入原油破乳剂的方法，以此来降低原油粘度便于输油的目的。因缓冲罐内无法加注原油破乳剂，只能人工从高架罐上端量油孔处加入原油破乳剂。但破乳效果不明显，同时增加了工人劳动强度，也存在一定的安全隐患，因此，研制“站内加原油破乳剂装置”对于定时定量的对原油进行破乳和安全生产具有重要意义。

1 研究背景

曙采采油作业六区X3站目前日产液量最高时达到1700吨，2017年5月份，为缓解X3站外输量增大、油稠、温度低等原因造成外输干线压力高、输油困难，作业区采取了3个方案来应对上述问题：1、组织流程改造，将原来外输与X3站合走的12号站外输总管线，改为与12号站外输单走，经改造后，X3站外输干压由施工前的1.6Mpa下降至1.3Mpa左右，减轻了X3线外输压力。2、合理调整掺液配比，同时给外输高架罐加原油破乳剂，达到乳化降粘的目的。3、安装一台120m3/h外输离心泵，缓解因泵的排量不够造成输油困难的现状。通过这次共同努力，渡过了此次输油难关，但X3站近期准备投产8口新井，随着X3站外输液量不断的上升，难免会因油稠、外输量大等原因造成外输干线压力上升，最终影响输油。

1.1具体示意图

2 乳状液性质

乳状液是一种或多种液体以液滴形式分散在与它不相溶的液体中形成的多分散体系，分散的小液滴一般在0.1～100μm 之间，以液滴形式存在的一相称为分散相（内相或不连续相）;另一种相称为分散介质（外相或连续相）。

原油中含有沥青质、胶质、石蜡、脂肪酸、环烷酸、有机氮和硫、粘土等天然乳化剂，其中大部分乳化剂对形成油-水乳状液有促进作用。原油在地层内是油水分离的，当油-水混合物沿油管向地面流动时，压力不断降低，原油中溶解的气体陆续析出，导致气体体积膨胀得越来越大，进一步对油、水产生混合和搅拌作用。通过井口的油水气混合物，压力迅速下降，而流速急剧飙升，使油和水充分混合，形成稳定的乳状液。此外，随着采油技术的发展，聚合物驱、三元复合驱等技术的广泛应用，原油乳化现象更加严重。

原油乳状液具有一定的物理性质、热力学性质、流变学性质、电性质和稳定性，其中原油乳状液的稳定性对于破乳剂的研究显得尤为重要。而影响原油乳状液稳定性的因素主要有界面张力、界面膜的强度、界面电荷、原油粘度与分散度、原油中的天然表面活性剂、固体颗粒、温度、无机盐、pH 值等。原油乳状液中含有的水、有机物、无机盐等对原油的开采、原油输送、存储和精炼过程有很大影响，具体表现如下：

（1）使液流的体积增加，存储设备和输送管道的有效利用率降低;

（2）使加热过程中的燃料消耗大量增大;

（3）使输送过程中的动力消耗大幅增加;

（4）对金属管道、换热器等设备造成腐蚀和结垢;

（5）影响炼化加工过程

因此在实际生产中必须对原油进行破乳脱水处理，而且越彻底越好，以保证油田开发和后续炼化加工过程的正常进行。

3 工作原理

在进行操作前，首先打开该装置顶部放空阀门，由加注阀门处把定量的原油破乳剂加注至该装置内，关闭放空阀门和加注药剂阀门，把该装置用高压软管连接至计量间内所需加注的流程上，拧紧连接部位，倒入相应所需的流程，被加注原油破乳剂的管线内的压力进入集药液容器内并稳定，缓慢打开掺水阀门，掺水经流量计进入该装置，调整流量计排量的大小，该装置内的原油破乳剂和掺水混合液通过排药阀加入所需加注的管线内。可通过打开高架罐阀门、打开混输阀门，打开计量分离器阀门，分别进入高架罐、缓冲罐、计量分离器。

3.1连接方式

在计量间内连接该装置时，来水可以从掺水总汇管4分阀门处连接;被加注药剂管线可以从单井回油进计量间4分阀门处连接。

3.2多种用途

冬季可用该装置来给集气流程加注甲醇：

集气流程连接方式：加注甲醇后可将该装置抬升至高于集气流程处，固定好，底部排液放空阀与集气流程上的放空阀连接，打开排液阀，依靠重力，可将甲醇加注至集气流程内。

4 应用效果

①通过该装置可在计量间安装连接后，通过一点可将原油破乳剂加入到高架罐、缓冲罐、计量分离器，也可在冬季给单井气管线加甲醇，一个装置多种用途。

②通过该装置所加注的原油破乳剂可以从流量计进行控制流量及注入破乳剂的速度。

③该装置操作加注破乳剂过程简单，现场适用性强。

④该装置可放置在小推车上，方便移动。

5 主要技术指标

5.1集药液容器——壁厚5mm、直径400mm、高600mm圆柱形容器。