完新生，張宗發(fā)，鄭清元

(中國石油遼河油田公司曙光采油廠，遼寧盤錦 124109)

杜66塊火驅(qū)尾氣地面集輸工藝研究與應(yīng)用

完新生，張宗發(fā)，鄭清元

(中國石油遼河油田公司曙光采油廠，遼寧盤錦 124109)

分析了遼河油田杜66塊火驅(qū)開發(fā)過程中，尾氣管理方面主要存在的問題，介紹了新型火驅(qū)尾氣地面集輸工藝流程和旋流分離器、過氣阻水器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用情況，該集輸工藝的應(yīng)用解決了尾氣集輸中安全性低、管理難度大、運(yùn)行成本高等問題，為提高火驅(qū)開發(fā)效果提供技術(shù)保障，為下步遼河油田火驅(qū)開發(fā)工業(yè)化推廣提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

遼河油田；火驅(qū)尾氣；集輸工藝

1 火驅(qū)開發(fā)稠油存在的問題

遼河油田稠油開發(fā)目前進(jìn)入開發(fā)中后期，開采難度越來越大，急需尋找有效的開采方式。火燒油層是一種熱力采油方法，具有提高采收率和原油改質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，多用于稠油開采[1-3]。杜66火驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)及擴(kuò)大試驗(yàn)獲得成功后，目前火驅(qū)開發(fā)呈現(xiàn)了增產(chǎn)效果顯著、開發(fā)指標(biāo)明顯改善、噸油成本不斷下降的態(tài)勢。經(jīng)篩選遼河油田共有20個(gè)區(qū)塊、3.3億噸儲量適應(yīng)火驅(qū)開發(fā)，占稠油可動(dòng)用儲量的38.8%。

伴隨著曙光采油廠火驅(qū)開發(fā)規(guī)模逐步擴(kuò)大，火驅(qū)開發(fā)過程中尾氣管理方面主要存在以下問題：

(1)火驅(qū)生產(chǎn)井?dāng)?shù)量大幅增加、尾氣量增加，造成現(xiàn)有的單井脫硫方式管理難度大、安全性低，運(yùn)行成本高；

(2)尾氣內(nèi)H2S含量增加、尾氣濕度增大，致使脫硫藥劑失效頻繁，增加運(yùn)行費(fèi)用；

所以做好火驅(qū)尾氣集輸新設(shè)備及地面集輸工藝流程的研究與應(yīng)用工作對于提高火驅(qū)開發(fā)效果具有重要意義。

2 尾氣地面集輸工藝及設(shè)備分析

2.1 集中脫硫工藝技術(shù)

針對火驅(qū)初期尾氣采用單井分散脫硫后外排處理方式存在的不足，有針對性的開展了尾氣脫硫方案比選、污油自動(dòng)回收裝置等關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，逐步優(yōu)化形成了雙塔串聯(lián)的集中脫硫工藝，并預(yù)留了脫硫尾氣甲烷提純回收及尾氣回注的實(shí)驗(yàn)接口，為下步尾氣回收綜合利用提供了基礎(chǔ)。

曙光采油廠杜66塊火驅(qū)尾氣處理的地面集輸工藝流程見圖1。該工藝處理后火驅(qū)尾氣H2S含量監(jiān)測結(jié)果見表1。實(shí)踐證明，雙塔串聯(lián)集中脫硫工藝流程是成功的；解決了現(xiàn)場設(shè)備管理難度大、安全性低、運(yùn)行成本高的問題，完全可以滿足曙光采油廠杜66塊火驅(qū)尾氣脫硫要求。

圖1 集中脫硫工藝流程圖

2.2 旋流分離技術(shù)

該設(shè)備對比傳統(tǒng)分離器具有以下不同：一是氣體分離細(xì)分為預(yù)分離、初分離、細(xì)分離三個(gè)區(qū)域，三個(gè)區(qū)域三次利用離心分離及重力分離的雙重作用，使氣液分離更徹底；二是設(shè)備內(nèi)部增加兩層分離傘以便達(dá)到更好的分離效果。旋流分離設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖見圖2。

曙1-044-046井安裝旋流式井口氣液分離器替換氣包后，在尾氣排量保持相對穩(wěn)定情況下，日分離水量由11.5 kg上升到17.8 kg，出口尾氣濕度由6.05 g/m3下降到3.82 g/m3，除濕效率提高35%。

在1-56#站脫硫點(diǎn)試驗(yàn)2臺旋流分離器后，日分離水量由760 kg上升到1 750 kg，出口尾氣濕度由3.05 g/m3下降到1.96 g/m3，除濕效率提高43%，經(jīng)過便攜式露點(diǎn)儀檢測，脫硫點(diǎn)處經(jīng)過新型旋流分離器除濕后露點(diǎn)溫度由-3.5 ℃降低到-10.5 ℃。

表1 曙采火驅(qū)尾氣H2S含量處理結(jié)果 mg·Nm-3

圖2 旋流分離設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

2.3 過氣阻水技術(shù)

過氣阻水器安裝在空冷器出口、脫硫塔入口處，尾氣經(jīng)過緩沖沉降設(shè)備、旋流分離器、空冷器之后，進(jìn)入該設(shè)備，尾氣中氣體部分直接進(jìn)入脫硫塔，尾氣中含的水停留在設(shè)備內(nèi)，當(dāng)水面高于規(guī)定值時(shí)，設(shè)備內(nèi)浮球上升，設(shè)備閥門關(guān)閉，經(jīng)過手動(dòng)處理將設(shè)備內(nèi)水放掉，浮球下降，設(shè)備閥門打開，氣體繼續(xù)進(jìn)入脫硫塔，流程見圖3。

1-56#站脫硫塔共有兩個(gè)分支，在其中一個(gè)分支上安裝了過氣阻水器，同時(shí)在該分支安裝有氣體流量計(jì)，通過調(diào)節(jié)使兩個(gè)分支的過氣量一致，經(jīng)過一個(gè)換藥周期比對，安裝過氣阻水器的2臺脫硫塔對比另外2臺換藥周期延長40天。

圖3 過氣阻水器流程圖

3 結(jié)論

應(yīng)用表明，遼河油田杜66塊采用的火驅(qū)尾氣地面集輸工藝，技術(shù)成熟、先進(jìn)、實(shí)用、安全性高，尾氣處理成本對比單井脫硫工藝下降明顯，自動(dòng)化及工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)程度較高，其中的旋流分離器、過氣阻水器等技術(shù)取得了較大突破。該工藝的推廣應(yīng)用對遼河油田穩(wěn)產(chǎn)千萬噸目標(biāo)具有重大意義，對國內(nèi)稠油開發(fā)提供了技術(shù)儲備。

[1] 張方禮.火燒油層技術(shù)綜述[J].特種油氣藏，2011，18(6)：1-4.

[2] 陳銳，邢曉凱. 火驅(qū)地面尾氣處理工藝進(jìn)展[J].油氣田環(huán)境保護(hù)，2013，(12)：71-74.

[3] 王元基，何江川，廖廣志，等.國內(nèi)火驅(qū)技術(shù)發(fā)展歷程與應(yīng)用前景[J].石油學(xué)報(bào)，2012，33(5)：900-914.

編輯：李金華

1673-8217(2015)01-0143-02

2014-08-25

完新生，高級工程師，碩士，1962年生，2005年畢業(yè)于大連理工大學(xué)，現(xiàn)從事科技管理工作。

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