CN102925203A - 化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统 - Google Patents

Abstract

一种化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，包括化学驱采出液原油脱水原油外输模块和脱出污水处理模块；原油脱水原油外输模块包括压力分水、热化学重力沉降脱水外输模块和压力分水、重力沉降、电脱水外输模块；脱出污水处理模块包括污水重力处理模块和污水密闭处理模块；原油脱水外输模块与脱出污水处理模块组成油水综合处理系统模块，使原油达到外输含水标准和污水回注标准，通过模块化组合和模拟现场进行试验，为油田油水处理工艺设计提供可靠地流程组合和可靠地设计数据。

Description

化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统

技术领域

本发明涉及化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，属于油田地面工艺技术领域。 

背景技术

 随着油田进入开发后期，三次采油技术的推广应用对乳化原油脱水和化学驱污水处理提出了新的要求。化学驱油技术在显著增加原油产量和采收率的同时，也给采出液的处理带来了困难。矿场表现为采出原油乳状液的油水分离的难度加大，脱水温度提高，采出液粘度增加，热重力沉降时间大幅度延长；分离后的污水中含油量升高，固体悬浮物、杂质含量增高，重力沉降除油效果差，经过絮凝净化处理后易产生老化油和含聚油泥。 

 通过研究采出液界面行为变化规律发现，由于多种类型化学驱油剂的注入，造成采出液乳化严重，乳化状态稳定，乳化性质复杂。采出液中降解的驱油剂改变了化学驱污水的物理化学性质，矿场已有的工艺处理系统很难适应乳化原油和化学驱污水特性变化，在矿场工艺工况下，采出液处理加药量大，处理成本高，处理指标差，难以达到原油外输和污水地质注入标准，处理后原油中的水和杂质还会进一步影响石油炼制加工设施。因此迫切需要针对化学驱复杂乳状液，采用从源头一体化治理方法，改善化学驱采出复杂乳状液对地面集输系统的影响，形成成熟的化学驱复杂乳状液一体化集成处理系统，验证处理工艺效果。 

    本发明提供一种化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，方便工艺集成和组合，便于开展小型应用试验，模拟矿场处理工况，结合加药流程匹配化学多功能处理剂，为矿场存在问题提出应用解决方案。 

发明内容

    本发明是通过以下方式实现的： 

本发明包括化学驱采出液原油脱水原油外输模块和脱出污水处理模块；原油脱水原油外输模块包括压力分水、热化学重力沉降脱水外输模块和压力分水、重力沉降、电脱水外输模块；脱出污水处理模块包括污水重力处理模块和污水密闭处理模块；原油脱水外输模块与脱出污水处理模块组成油水综合处理系统模块，使原油达到外输含水标准和污水回注标准，通过模块化组合和模拟现场进行试验，为油田油水处理工艺设计提供可靠地流程组合和可靠地设计数据。

压力分水、热化学重力沉降脱水模块包括：进站阀组、三相分离器、流量计、加热设备、一次沉降罐、二次沉降罐、提升泵、净化油罐、缓冲罐、外输泵和加药装置，所述设备合理的布置在一至二个撬块上，进站阀组与三相分离器相连，三相分离器出油口与流量计相连，流量计出口与加热设备相连，加热设备与一次沉降罐相连，一次沉降罐的出油口与二次沉降罐相连，二次沉降罐的出油口与提升泵相连，提升泵的出口与加热设备相连，加热设备出口与净化油罐相连，净化油罐出油口与缓冲罐相连，缓冲罐出油口与外输泵相连进行外输。 

压力分水、重力沉降电脱水模块包括进站阀组、三相分离器、流量计、加热设备、一次沉降罐、二次沉降罐、提升泵、加热设备、电脱水器、净化油罐、缓冲罐、加药装置和外输泵，所述设备合理均布在一至二个撬块上；进站阀组与三相分离器相连，三相分离器出油口与流量计相连，流量计出口与加热设备相连，加热设备出口与一次沉降罐相连，一次沉降罐出油口与二次沉降罐相连、二次沉降罐出油口与提升泵相连，提升泵出口与加热设备相连，加热设备出口与电脱水器相连，电脱水器出油口与净化罐相连，净化罐出油口与缓冲罐相连，缓冲罐出油口与外输泵相连进行外输。 

加药装置包括药剂罐、加药比例泵和加药管线，药剂罐设计1-3个，加药比例泵设计1-3台，根据加药种类通过加药管线连接出1-3种加药管路，在进站阀组处的汇管上的加药口和流量计出口处加对应化学综合处理剂，通过原油的流动分散和运移时间，充分发挥药剂的作用。 

压力分水、热化学重力沉降脱水外输模块和压力分水、重力沉降电脱水外输模块可组合为一个模块，都按压力分水、重力沉降电脱水外输模块设计，通过电脱水器的旁通管路不走电脱水器，转化为压力分水热化学重力沉降外输模块； 

污水重力处理模块包括三相分离器、流量计、高梯度聚结气浮罐、重力沉降罐、提升泵、石英砂过滤器，所述设备均布在一至二个撬块上；原油脱出污水进三相分离器脱油，脱油后污水逐序进流量计、进高梯度聚结气浮罐、重力沉降罐、提升泵、石英砂过滤器，经石英砂过滤器最后一级处理后的污水进入污水回注系统；

污水密闭处理模块包括流量计、压力除油罐、压力沉降罐、提升泵、石英砂过滤器，所述设备均布在一个撬块上，原油脱出污水经流量计计量逐序进压力除油罐除油进压力沉降罐脱出杂质进提升泵提压进石英砂过滤器过滤进污水回注系统。

本发明的优点是：（1）通过油水处理多种模块组合和优化，可组合成多种油水处理系统模块，模拟现场试验，为油水处理提供可靠的流程组合和可靠的设计的理论数据，（2）通过加药装置对油水处理流程不同位置加药及优化选择不同药剂测取分析加药效果，可为现场筛选最佳药剂。 

附图说明

图1-压力分水热化学重力沉降脱水外输模块流程方块示意图； 

图2-压力分水重力沉降电脱水外输模块流程方块示意图；

图3-污水重力处理模块流程方块示意图；

图4-污水密闭处理模块流程方块示意图。

具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明： 

本发明包括化学驱采出液原油脱水原油外输模块和脱出污水处理模块；原油脱水原油外输模块包括压力分水热化学重力沉降脱水外输模块和压力分水、重力沉降、电脱水外输模块；脱出污水处理模块包括污水重力处理模块和污水密闭处理模块；原油脱水外输模块与脱出污水处理模块组成油水综合处理系统模块，使原油达到外输含水标准和污水回注标准，通过模块化组合和模拟现场进行试验，为油田油水处理工艺设计提供可靠地流程组合和可靠地设计数据。

例1：压力分水热化学重力沉降脱水外输模块试验如图1所示； 

油井化学驱采出液经进站阀组进站，通过在汇管处加上化学综合处理剂进入三相分离器进行油气水分离，分离后的含水<50%的含水原油进入流量计计量，计量后进入加热设备加热，在进加热设备之前加上有助于热沉降脱水的药剂，加热后进入一次和二次沉降罐进行两次沉降脱水，含水<30%的含水原油，经提升泵提升压力进入加热设备加热，加热设备可以是两套，也可以是一套，如果是一套可以用分路的双盘管加热设备；加热后进入净化油罐沉降脱水，自流进入缓冲罐缓冲稳定，最后进入外输泵外输，原油含水≦1.5%；脱出污水流进污水池，经提升泵提升压力进入污水处理系统。

    例2：压力分水重力沉降电脱水外输试验； 

油井化学驱采出液经进站阀组，同时在进站阀组的进站汇管上通过加药口加上化学综合处理剂后进入三相分离器进行油气水分离，分离后的含水>50%的含水原油经流量计计量，计量后加上有助于热沉降脱水的药剂进入分路双盘管加热备加热；先后进入一次和二次沉降罐沉降脱水，经提升泵提压进入分路双盘管加热设备加热，加热后进入电脱水器脱水，经电脱水器脱水后的原油进入净化罐沉降脱水，脱水后自流进缓冲罐缓冲稳定最后进入外输，外输原油含水<1%。脱出污水以例1的同样方式进入污水处理系统。

例3：污水重力处理模块试验； 

上述例1或例2脱出污水进入三相分离器进行油、水、气三相分离，在进三相分离器之前加综合处理剂，分离出的污水进入流量计计量进入高梯度聚结气浮罐进一步对污水中的油、悬浮物和固体颗粒脱出，脱出后污水进入重力沉降罐沉降处理，在进石英砂过滤器之前时加处理剂，在经提升泵提升压力进入石英砂过滤器过滤处理进入污水回注系统。

例4：污水密闭处理流程； 

例1或例2脱出污水经压力提升经流量计计量进入压力除油罐除油，在进压力除油罐之前加综合处理剂，进入提升泵提压进入石英砂过滤器过滤进污水回注系统；在石英砂过滤器之前加处理剂。

例1和例2的设计参数为： 

原油脱水单元设计参数

处理液量                          150m3/d

处理油量                          8t/d

来液压力                          0.35～0.55MPa

来液温度                          35～50℃

预分水时间                        ≤60min

三相分离器出油含水                50％

三相分离器出水含油                500～1500mg/L

电脱水器出油含水                  ≤1％(电脱水流程)

净化油含水                        <1％

管道设计压力                      1.6MPa

例3和例4的设计参数为：

处理液量                           6m3/h

设计压力                       0.6MPa

工作温度                       ≤80°C

进出水质参数:

    进水: 水含油≤2000mg/L  悬浮物≤500 mg/L

    出水：水含油≤30mg/L，    SS≤10mg/L。

Claims (7)

1.一种化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，包括化学驱采出液原油脱水原油外输模块和脱出污水处理模块；原油脱水原油外输模块包括压力分水、热化学重力沉降脱水外输模块和压力分水、重力沉降、电脱水外输模块；脱出污水处理模块包括污水重力处理模块和污水密闭处理模块；原油脱水外输模块与脱出污水处理模块组成油水综合处理系统模块，使原油达到外输含水标准和污水回注标准，通过模块化组合和模拟现场进行试验，为油田油水处理工艺设计提供可靠地流程组合和可靠地设计数据。

2.根据权利要求1所述的化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，其特征在于：压力分水、热化学重力沉降脱水模块包括：进站阀组、三相分离器、流量计、加热设备、一次沉降罐、二次沉降罐、提升泵、净化油罐、缓冲罐、外输泵和加药装置，所述设备合理的布置在一至二个撬块上，进站阀组与三相分离器相连，三相分离器出油口与流量计相连，流量计出口与加热设备相连，加热设备与一次沉降罐相连，一次沉降罐的出油口与二次沉降罐相连，二次沉降罐的出油口与提升泵相连，提升泵的出口与加热设备相连，加热设备出口与净化油罐相连，净化油罐出油口与缓冲罐相连，缓冲罐出油口与外输泵相连进行外输。

3.根据权利要求1所述的化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，其特征在于：压力分水、重力沉降电脱水模块包括进站阀组、三相分离器、流量计、加热设备、一次沉降罐、二次沉降罐、提升泵、加热设备、电脱水器、净化油罐、缓冲罐、加药装置和外输泵，所述设备合理均布在一至二个个撬块上；进站阀组与三相分离器相连，三相分离器出油口与流量计相连，流量计出口与加热设备相连，加热设备出口与一次沉降罐相连，一次沉降罐出油口与二次沉降罐相连、二次沉降罐出油口与提升泵相连，提升泵出口与加热设备相连，加热设备出口与电脱水器相连，电脱水器出油口与净化罐相连，净化罐出油口与缓冲罐相连，缓冲罐出油口与外输泵相连进行外输。

4.根据权利要求1所述的化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，其特征在于：加药装置包括药剂罐、加药比例泵和加药管线，药剂罐设计1-3个，加药比例泵设计1-3台，根据加药种类通过加药管线连接出1-3种加药管路，在进站阀组处的汇管上的加药口和流量计出口处加对应化学综合处理剂，通过原油的流动分散和运移时间，充分发挥药剂的作用。

5.根据权利要求1所述的化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，其特征在于：压力分水、热化学重力沉降脱水外输模块和压力分水、重力沉降电脱水外输模块可组合为一个模块，都按压力分水、重力沉降电脱水外输模块设计，通过电脱水器的旁通管路不走电脱水器，转化为压力分水热化学重力沉降外输模块。

6.根据权利要求1所述的化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，其特征在于：污水重力处理模块包括三相分离器、流量计、高梯度聚结气浮罐、重力沉降罐、提升泵、石英砂过滤器，所述设备均布在一至二个撬块上；原油脱出污水进三相分离器脱油，脱油后污水逐序进流量计、进高梯度聚结气浮罐、重力沉降罐、提升泵、石英砂过滤器，经石英砂过滤器最后一级处理后的污水进入污水回注系统。

7.  根据权利要求1所述的化学驱复杂乳状液一体化集成模块处理系统，其特征在于：污水密闭处理模块包括流量计、压力除油罐、压力沉降罐、提升泵、石英砂过滤器，所述设备均布在一个撬块上，原油脱出污水经流量计计量逐序进压力除油罐除油进压力沉降罐脱出杂质进提升泵提压进石英砂过滤器过滤进污水回注系统。

Images