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孤岛采油厂垦90站污水物理防垢研究与实验 ----胜利油田分公司技术检测中心 | |
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1.目的和意义 |
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目前,由于胜利油田的原油开采已进入了高含水期,所以结垢可能发生在生产系统的多个部位或环节,如采油、集输、油气处理、污水处理及注水系统。其危害是设备管线表面状况恶化、能耗增加,影响正常生产、增加生产成本,造成被迫停产。据不完全统计,目前胜利油田每年由于结垢所造成的直接经济损失以亿元计,其间接损失更是无法估量,结垢这个问题已经到了非治理不可的地步,逐渐成为制约油田上产的重要因素。然而,目前对防除垢治理的可行性、经济性及结垢趋势预测的研究仅限于室内研究水平,新方法、新技术应用的矿场试验数据几乎是空白。这使得新方法、新技术的应用缺乏实践数据支持,制约其推广应用。因目前各种物理、化学防垢技术水平参差不齐,但因缺少一个有力的监督评价方法和机制,难以避免鱼目混珠的情况发生。因此,我们选取油田油水地面工程系统有代表性的结垢区块,在孤岛垦90站进行物理防垢技术应用及建立防垢综合现场试验区,以彻底解决该区块的结垢问题,并对现有防垢技术进行评价以及为防垢新技术提供中试基地,探索适合油田防垢的新技术新方法,避免各种项目盲目上马,为油田防垢技术的应用提供科学的依据,为油田的正常生产保驾护航。
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2.垦90现场防垢试验区的建立 |
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2.1 垦90断块概况 |
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垦90断块位于山东省垦利县境内,构造上位于垦利2富林构造带中部东端,断块受两条大断层夹持,形成断鼻构造,含油面积1.0km2。块内发育ES1、ES2、ES3三套含油层系,各层系油水界面不统一,油水关系复杂。1992年投入开发,同年即开始注水。目前日产液量800m3,日产油量40t、日注水量1000m3、日掺水量200m3~300m3。
集输系统:井口油气水经接转站接转后输至垦利联合站,共有油井29口,计量站4座,接转站1座,单井管线13公里,集油干线8公里,外输管线10公里。
注水系统:注水水源为垦利联污水站来水,经垦90注水站-垦90配水间和垦90-1#配水间到注水井,共有配水间2座、单井注水管线3公里,注水干线0.7公里,污水水源管线10公里。
掺水系统:掺水水源为垦利联污水站来水,掺水水量为200m3~300m3,通过掺水泵、掺水加热炉,加热60℃后输送至垦90-1#、垦90-2#、垦90-3#、垦20四个掺水间,通过掺水间将热水掺往各单井,四个掺水间总共对应27口油井。共有掺水炉3台、掺水间4座,掺水井22口,掺水管线8公里。
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图1.垦90区块矿厂示意图 |
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2.2 垦90断块结垢状况 |
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垦90结垢主要集中在加热炉盘管、掺水管线、井排来油、原油外输管线、配水间汇管及供喂水泵污水总汇管、掺水间各掺水表的叶轮或感应器等处,结垢对生产的影响主要表现在以下几个方面:
(1)、掺水加热炉效率低、能耗高,炉管更换频繁。
5台800kw的掺水加热炉,设计效率85%,由于加热炉盘管结垢,热效率严重降低,经实测,加热炉运行效率只有56%,每天平均多消耗燃油2.5吨。加热炉运行3~4个月就需要对炉管进行酸洗除垢,平均13个月就需要更换炉管,自投产以来,共酸洗85个炉次,更换炉管21个,总费用420万元,平均每年35万元。
(2)、注水系统效率下降、注水表损坏严重,无法进行正常的计量。
由于管线结垢,注水系统效率只有46.23%,比孤岛采油厂平均效率50.96%低4.73个百分点,注水单耗电6.28kwh/m3,比厂平均的4.68kwh/m3高1.6kwh/m3,每年多耗电60万kwh,折合人民币30万元。由于结垢经常导致掺水表、注水表叶轮堵塞,从而无法精确计量。据统计2004年因结垢损坏原因更换注水表4块,消耗材料费1万元;各掺水间更换掺水表6个,清洗掺水表芯子30余次,更换掺水表折合材料费共计5000元。
(3)、管线结垢导致油井管线堵塞,致使躺井率居高不下。
由于掺水管线结垢严重,经常导致掺水管线堵塞。据统计去年冬季以来,KLK90-101,KLK90-5由于管线结垢严重,而无法正常掺水,日掺液量少,共躺井5次,损失产量300吨。既影响了正常生产,也增加了油井的日常维护费用。
(4)、管线结垢腐蚀严重。
由于管线结垢,导致垢下腐蚀严重,投加缓蚀剂不起作用,经常造成管线穿孔,2004年以来,垦90接转站至垦90-3#站段掺水总干穿孔12次,单井管线穿孔32次。
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图2. 加热炉后管道中结垢状况(2年) |
图3. 掺水泵后管线结垢状况(半年) |
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