高含水期油气集输与处理

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摘要:随着我国科学技术的迅速发展,各行业的生产建设过程逐步实现现代化。石油工业是我国经济发展的重要组成部分,为了满足人们日益增长的石油需求,必须加强对石油开采和油气集输的研究。在当前我国油田开发过程中,由于各种因素的影响,油田高含水期开发出现一些问题,最突出的是油气开采、运输、加工过程中的各种环境问题。因此,各地区应加强改进油田高含水期油气集输与处理工艺技术,使我国石油开发朝着可持续、节能方向发展。基于此,本文将分析油田高含水期油气集输与处理技术的发展现状和问题,进而提出优化集输与处理工艺的建议,旨在促进我国油田开发的健康发展。

关键词:油田;高含水期;油气;集输

0引言

油气集输和处理工艺在油田开发中占有重要地位,特别是当油田水位较高时更能发挥其技术优势。随着我国油田开发范围的扩大,国家也更加重视环境保护,油气资源等传统能源的开发和运输必须符合环保要求,减少环境污染,严格遵守相关规定。当前,我国油田已进入高含水期,对油气开采和输送的技术要求不断提高,相关工程技术人员和管理部门应提高技术水平,做好环境保护和节能减排工作。为了使我国石油工业持续健康发展,技术人员应不断创新技术,促进相关企业经济效益提升,实现经济、环境、技术一体化的发展目标。

1我国油气集输与处理工艺技术发展现状

油气集输和加工工艺可应用于油田高含水期,其核心是提取分散在油田中的物质,加工生产新的油气产品,并通过运输集中提供给用户。在油田开发中,由于存在一定的技术缺陷,油气集输加工技术无法发挥应有的作用,直接关系到油田开发的效率和质量。随着科学技术的不断进步和发展,越来越多的先进技术手段被应用到油田开发中,主要包括变频调速、智能控制等技术,并取得了一定的成果,但整体技术水平仍有待提高[1]。另外,我国油田开发尚未形成完整的制度体系,集输技术相对落后,缺乏经验指导,导致油田开发生产不稳定。

2油田高含水期油气集输与处理工艺技术问题

2.1落后的计量方法

油田高含水期油气集输和处理工艺技术的标准和要求比较高,整体性、综合性也比较强。传统量油的分离器都是要经过工作人员对量油的操作以及对油气集输液位的合理计读数,计量方法受到制约,已不能满足当今社会油气企业的需求,油气集输计量技术需要进一步改进。因此,要顺应时代潮流,就必须对以往的油气集输加工技术进行创新,将新的计量方法应用到油田企业中,提高企业经济效益。传统的测量方法有很多缺点,人工测量不仅效率低,而且容易出错,导致测量过程中由于主观或客观因素产生偏差,从而降低产品的实际质量。同时,传统的计量方式比较复杂,繁杂的程序不仅增加了工作量,还无法保证工作流程的规范性。因此,在这种情况下,必须引入新技术来提高油气集输的效率和精度,最有效的方法之一是计算机技术,其自动化程度高、精度高、效率高[2]。信息技术在社会中应用广泛,可以与智能化手段相结合,进一步提高整体工作的精准度和效率。

2.2采油成本过高

近期,我国油田企业在能源开采方面实现了既定的开发目标,成本越来越高,也使得开发目标难以实现。同时,随着国民经济水平的提高,社会对能源的需求越来越大,我国大部分地区属于干旱缺水地区,要满足人们的实际能源需求,必须加大油井产能建设投入。不同的历史运行时期老化迹象也不同,因为系统设备老化程度不同,不仅增加了能源提取的时间,还造成了巨大的能源消耗。在这种情况下,能量收集和传输系统开始受到广泛关注,但石油本身含有大量水分,容易被氧化分解,产生有毒有害气体,如果不加以治理,将对生态环境造成极大危害,并影响人们的日常生活。在这种情况下,如果能量集输系统故障得不到及时解决,势必会导致采油成本的增加,不利于最大化地发挥油田开采的综合效益。在油田开采过程中,由于断水期长、油水分离等特点,原油水温相对较高,容易出现塌陷、脱水等技术难题。因此,如何减少投资项目,降低能源处理成本是当今企业需要优先解决的问题,实施有效措施优化操作流程,提高生产效率。国内石油公司引进的采油过滤技术和三次采油聚合物混合技术是国际先进技术,但技术成本高、工作项目多、工艺复杂,油气集输和处理工序不足等问题尚未解决。

2.3运行模式存在问题

随着我国社会的实际发展,企业生存环境不断改善,对石油的需求量不断增加,其生产质量和生产方式已不能适应社会现实。当前,为确保油气生产正常运行,必须加强沿途产水管控,有效降低油气运输运行成本。但在实际操作中,许多油井不断开发,油田实际资源量逐渐减少。特别是在一些经济发展滞后的地区,由于人民生活水平较低,对石油的需求量很大,石油用于各个领域,使得井内的含油量越来越少,含水量逐渐增加[3]。为了提高油井的生产效率,改善生产设备的运行状况,许多企业采取了一些措施来解决问题,但解决措施大多限制了产能,导致石油产量减少,资源存在浪费。此外,油气集输技术区域发展不平衡,使油田高水期油气集输能力超标,严重制约了油田的高含水期油气的处理工艺技术。

3油田高含水期油气集输与处理工艺技术战略

油田进入高含水期后,油田生产的原油含水量较高,而油气集输过程普遍采用非加热方式,导致产量效率低,能源消耗过大,安全环保隐患多,严重影响油田生产效率和效益的提高。我国许多油田目前都面临着同样的环境问题,节能减排降耗工作的落实刻不容缓,必须对大量的原油进行预脱水处理,解决高含水期原油含水量的问题。在此背景下,技术人员不断创新优化完善相应的工艺流程,使用先进的油田综合站及相关加工设备,达到标准化作业的目的。油气水三相分离设备的规范化应用很关键,各项指标对油气水的平稳运行都有一定的影响。油气水分离器确实是一种新型的用于天然气液体燃料生产的设备,设备设计合理、结构简单、操作方便,可以实现原油含水量降至20%以下。当油气水流入分离器时,分离筒被激活,通过离心力高效实现三相分离,并通过捕雾器有效分离气体,让原油流入,分离后的水管和油气水混合物中的杂质从排污口流出。传统的油气水三相平衡分离设备存在一些缺陷和不足,在一定程度上限制了油田开发的顺利开展。为了更好地满足生产需要,需要对现有设备进行改进,良好的分离能力提供更大的分离处理优势,可以分离更多的天数而分离器内部压力降低,使得内部体积大大提高。新型高效油水分离器组合分离器优点是运行稳定可靠,操作简单灵活,占地面积小,投资成本低。另外,防震装置的主要作用是延长分离器的使用寿命,降低后续维修费用。当油田进入高含水期,原油含水量增加,导致原油产量急剧下降,应对管路进行改造,以优化泵出口阀,采用变频调速技术高效调节输出功率,大幅降低无功消耗,成功实现节能减排的目标。

4油田高含水期油气集输与处理工艺技术优化策略

4.1完善现场数据库

建立和完善油田数据库是油气采集、输送和加工的重要工作,特别社会经济快速发展背景下,妥善管理和维护油田生产数据显得尤为重要。但我国大多数石油企业对此还没有给予足够的重视,需要尽快构建适合的数据库系统,提高油田开发整体效益。在油气集输和处理过程中,加强信息化建设,提升油气集输管理水平,确保工艺流程准确无误,提高信息数据的可靠性、安全性、实用性。但在实践中,许多油田企业没有建立完整的现场数据库,不仅造成数据分布分散,还导致数据跨地区应用较差,使得企业的数据不稳定,阻碍了石油企业的技术应用和创新[4]。因此,利用数据挖掘技术对现有数据进行分析,构建三级数据仓库,能为石油生产和企业发展提供决策依据。油田开采过程建立统一的数据集成平台,逐步提升企业信息化管理质量和水平,为新技术研发创造前提条件,有效体现油气集输系统的专业性和数据库技术的完善适用性。

4.2及时更新设备

目前,油田开发过程中设备老化现象较为普遍,导致生产效率下降,生产过程中能耗增加。因此,油气集输过程必须及时更换设备设施,油田原油输送、分水器应结合油田实际生产情况进行选择,提高油田开发效率和产能。目前应用最广泛的分离器是分离油、气、水的三相分离器,可以根据物质的特性进行分析集成,应用效果显著[5]。此外,对油井产生的流体进行处理,不仅能有效防止油气资源浪费,还能避免污染问题的发生,减少对周边环境的影响。同时,高效加热炉在油田开发过程中得到了广泛的应用,对加热炉自动化运行和集输一体化进行优化,可有效提高加热效率,使得油气处理工艺符合能耗标准。

4.3优化地面集输系统流程

在现代发展过程中,油气运输的传统集输系统存在一定的弊端,通过远传控制技术可以更好地掌握井下设备运行状态、根据特定变化关系建立数据模型,使用功图法油井计量技术实现多个功能与计算的同步开展,有效解决实际问题。技术人员通过优化地面集输系统流程,进行实时监控,避免多容积带来的系统误差,实现自动化开发。通过系统对人工操作进行模拟,不需要再额外设置专员,节省了劳动力,提高油田开发效率。油田生产是一项复杂而冗长的系统工程,通过远程油井传输计量可以快速了解井内的生产情况,对油气集输和处理进行合理的控制。

4.4积极采用先进技术

在油田开发的现阶段,可以加强节能机械设备的应用,降低能耗,提高采油效率。在具体应用过程中,需要根据油田的特点选择合适的设备,如油气集输系统、油气泵、炉膛、锅炉等。油气集输和处理技术水平决定了整个采油过程能否顺利运行,可以进一步提高石油企业能源转化效率。在实际生产中,由于油田开采技术和机械设备的限制,导致部分设备系统无法进行优化升级,不能充分发挥机械设备的作用。在我国传统的油气集输和处理工艺中,难以加工高蜡高凝原油,采用单双管并列集油的处理方式可以完成此类采油工作,最先采用此类技术的是辽河油田和华北油田,在一些发达国家中也逐渐普及。法国、英国、德国等西欧国家已开始采用多相混输工艺技术,将电加热技术应用于油气集输工程,实现多种技术的融合[6]。此外,企业还应重视锅炉的设计和改造,在制定合适的锅炉更新计划前,必须确保锅炉在运行中的稳定性和安全性,并使得相关设备在运行过程中能达到节能高效的目的。技术人员不断引进先进技术,有效提高了设备的工作效率,促进了我国油田开发的科学性。

5结语

综上所述,油气集输和处理工艺技术在油田开发中必不可少,是集多项技术于一体的综合过程。油田进入高含水期后,原油含水持续上升,导致原油液量剧增,严重影响整个系统的采油质量。目前,我国油田开发规模越来越大,对生态保护的要求也越来越高,对油气勘探、运输、储存都有非常严格的要求,避免对环境产生污染。但目前我国油田高含水期油气集输和处理技术还不是很先进,不能完全满足环保要求,需要全体工程师和管理人员齐心协力,加快油田高含水期油气集输技术的研究进程,促进国内油田开发的长远发展。

参考文献:

[1]张启德.高含水期油气集输处理工艺技术研究[J].石化技术,2022(09):52-54.

[2]王亚波.油田高含水期油气集输与处理工艺优化措施[J].化工管理,2022(11):146-149.

[3]王芳利.高含水期油气集输处理工艺技术分析[J].石化技术,2022(02):54-55.

[4]商立巍,解金华,李兴梅.油田高含水期油气集输与处理工艺技术研究[J].石化技术,2019(04):99.

[5]金光明,李晓博.高含水期油气集输处理工艺技术的探寻[J].石化技术,2018(09):55.

[6]赵忠瑞.浅谈高含水期油气集输处理工艺技术[J].中国石油和化工标准与质量,2014(11):56.

作者:董洁楠 单位:大庆油田设计院有限公司