CN105387348A - 二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺 - Google Patents

二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺。主要解决了现有技术中二氧化碳驱高含二氧化碳、高气油比甚至间歇产出伴生气段塞的油井采出流体的输送、分离、接转困难的问题。其特征在于：所述气液分离器液相出口管线连接A型分离沉降加热缓冲装置，所述A型分离沉降加热缓冲装置水相出口连接B型分离沉降加热缓冲装置；所述B型分离沉降加热缓冲装置水相出口管线连接掺水泵；所述气液分离器、A型分离沉降加热缓冲装置、B型分离沉降加热缓冲装置罐顶气相出口管线分别连接天然气干燥除油器，所述天然气干燥除油器罐顶气相出口管线连接天然气处理站。该二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，适于油田注二氧化碳驱油油井采出流体密闭输送与分离接转，大大降低投资成本。

Description

二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺
技术领域
本发明涉及油气田油气集输技术领域，尤其涉及一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺。
背景技术
注二氧化碳驱油是一项较新的驱油技术，近几年，在我国油田开发中刚开始应用。目前，在地面集输与分离接转系统中，常规工艺对其集输与处理存在困难，密闭输送困难、气液分离效果不好、液液分离生产波动大的生产问题时有发生，有的油井采出流体常年无法进入密闭输送系统，有的分离设备液位和界面波动大造成下游采出液和天然气处理系统无法正常生产，严重影响油田生产。因此，二氧化碳驱采出流体的输送与分离接转在近几年成为油井连续生产的障碍。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的现有技术中二氧化碳驱特有的高含二氧化碳、高气油比甚至间歇产出伴生气段塞的油井采出流体的输送、分离、接转困难的问题，而提供一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺。该二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，适于油田注二氧化碳驱油井采出流体密闭输送与分离接转，可大幅降低二氧化碳驱地面系统工程建设投资。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，包括气液分离器，所述气液分离器液相出口管线连接A型分离沉降加热缓冲装置，所述A型分离沉降加热缓冲装置水相出口管线连接连接B型分离沉降加热缓冲装置；所述B型分离沉降加热缓冲装置塔底管线连接水相出口管线连接掺水泵，掺水泵连接集油阀组间；所述气液分离器、A型分离沉降加热缓冲装置、B型分离沉降加热缓冲装置罐顶气相出口管线分别连接天然气干燥除油器，所述天然气干燥除油器罐顶气相出口管线连接天然气处理站；所述A型分离沉降加热缓冲装置油相出口管线依次连接外输泵、脱水站；
所述油井采出油气水混合物流体经掺水输送、轮换计量后进入接转站；在接转站，油井采出油气水混合流体先进入气液分离器进行气液一级分离，分离出的液相进入A型分离沉降加热缓冲装置进行一级加热三相分离；A型分离沉降加热缓冲装置加热分离出来的低含水油由外输泵加压输至脱水站进行后续处理，加热分离出来的含油污水进入B型分离沉降加热缓冲装置进行掺水二级加热两相分离；B型分离沉降加热缓冲装置加热分离出来的含油污水由掺水泵加压输送至所辖集油阀组间为站外集油提供掺水；气液分离器、A型分离沉降加热缓冲装置和B型分离沉降加热缓冲装置分离出来的含油、含水湿伴生气都进入天然气干燥除油器进行气相二级分离，分离出来的气相由天然气外输管线输至天然气处理站统一处理。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，可解决二氧化碳驱高含二氧化碳、高气油比油井采出流体带来的密闭输送困难，二氧化碳高溶解性带来的原油发泡严重、气液分离效果不好、液液分离生产波动大等生产问题。既保证二氧化碳驱油井连续生产，又避免开式输送带来的伴生气外排等油气资源损失和环境污染问题，而且较其它工艺大幅降低工程建设投资，为保障注二氧化碳驱油这一油田开发方式实施及工业化推广提供技术支持。
附图说明：
附图1是本发明的工艺流程示意图。
图中：1—气液分离器；2—A型分离沉降加热缓冲装置；3—B型分离沉降加热缓冲装置；4—掺水泵；5—集油阀组间；6—脱水站；7—外输泵；8—天然气处理站；9—天然气干燥除油器。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，包括气液分离器1，所述气液分离器1液相出口管线连接A型分离沉降加热缓冲装置2，所述A型分离沉降加热缓冲装置2水相出口管线连接B型分离沉降加热缓冲装置3；所述B型分离沉降加热缓冲装置3水相出口管线连接掺水泵4，掺水泵4连接集油阀组间5；所述气液分离器1、A型分离沉降加热缓冲装置2、B型分离沉降加热缓冲装置3罐顶气相出口管线分别连接天然气干燥除油器9，所述天然气干燥除油器9罐顶气相出口管线连接天然气处理站8；所述A型分离沉降加热缓冲装置2上部管线依次连接外输泵7、脱水站6；所述油井采出油气水混合流体经掺水输送、轮换计量后进入接转站；在接转站，油井采出油气水混合流体先进入气液分离器1进行气液一级分离，分离出的液相进入A型分离沉降加热缓冲装置2进行一级加热三相分离；A型分离沉降加热缓冲装置2加热分离出来的低含水油由外输泵7加压输至脱水站6进行后续处理，加热分离出来的含油污水进入B型分离沉降加热缓冲装置3进行掺水二级加热两相分离；该B型分离沉降加热缓冲装置3分离出来的含油污水由掺水泵4加压输送至所辖集油阀组间5为站外集油提供掺水；气液分离器1、A型分离沉降加热缓冲装置2和B型分离沉降加热缓冲装置3分离出来的含油、含水湿伴生气都进入天然气干燥除油器9进入气相二级分离，分离出来的气相由天然气外输管线输至天然气处理站统一处理；所述气液分离器1为大庆油田工程有限公司自主设计生产的Φ3.0×9.604m卧式油气分离器,工作温度40-55℃，工作压力0.10-0.44MPa，液体停留时间15min；所述天然气干燥除油器为大庆油田工程有限公司自主设计生产的Φ1.4×5.566m天然气除油干燥组合装置,工作温度40-55℃，工作压力0.10-0.44MPa，额定处理气量12×104m3/d；所述A型分离沉降加热缓冲装置为大庆油田工程有限公司生产的Φ4.0×16.028mA型分离沉降加热缓冲装置,工作压力0.10-0.44MPa，热功率2.0MW，额定处理液量1680m3/d，缓冲时间15min；所述B型分离沉降加热缓冲装置为大庆油田工程有限公司生产的Φ4.0×16.028mB型分离沉降加热缓冲装置,工作压力0.10-0.44MPa，热功率2.0MW，额定处理液量1680m3/d，缓冲时间15min；所述A型分离沉降加热缓冲装置2包括分离沉降加热段、游离水脱除段和缓冲段；B型分离沉降加热缓冲装置3包括分离沉降加热段和缓冲段；A型分离沉降加热缓冲装置2、B型分离沉降加热缓冲装置3最大的区别在于：B型只有气液分离、没有油水分离，液相只有一个含油污水出口；A型既有气液分离、又有油水分离，液相既有含油污水出口、又有含水油出口。
该二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，油井井口处设置单管自压集油段，管材采用金属电加热管系列，保障采出流体正常生产工况时管道自加热密闭输送、出现气段塞时不影响其它油井正常生产。油井采出流体经井口单管自压集油段进入常规环状掺水系统与高温掺水，既提高了管道内介质温度、又提高了介质流动性，保障了油气水三相介质混合密闭输送。含二氧化碳驱采出流体的油气水三相介质混输至接转站，先进入气液分离器，进行气液一级分离，分离出来的气相经由气液分离器分气包内的捕雾器由气相出口流出输至天然气干燥除油器。气液分离器入口处设置拉西环式填料函，可以大幅消除高含二氧化碳伴生气对原油的发泡效应，提高气液分离效率；分气包和捕雾元件尺寸根据分离出来的气相表观速度设计，提高分离出来的气相（含油、含水湿伴生气）品质。气液一级分离环节分离出的液相进入A型分离沉降加热缓冲装置，进行一级加热三相分离。在A型分离沉降加热缓冲装置中，含气液相在分离沉降加热段被加热至外输温度（通常50-60℃）的同时，介质中的气液相沉降分离，气相经由分气包内的捕雾器由气相出口流出输至天然气干燥除油器，温度升高后的液相介质进入游离水脱除段和缓冲段，最后低含水油由油相出口流出输至外输泵加压后输往下游处理站、含油污水由水相出口流出输至B型分离沉降加热缓冲装置。
所述一级加热三相分离环节分离出的含油污水进入B型分离沉降加热缓冲装置进行掺水二级加热两相分离。在B型分离沉降加热缓冲装置中，含气含油污水在分离沉降加热段被加热至70℃的同时，介质中的气液相沉降分离，气相经由分气包内的捕雾器由气相出口流出输至天然气干燥除油器，温度升高后的液相介质进入缓冲段，缓冲后含油污水由液相出口流出输至掺水泵加压后输至所辖集油阀组间为站外集油提供掺水。液相采取一级加热三相分离和掺水二级加热两相分离两级加热分离方式，大幅提高了分离出来的液相（低含水油和含油污水）品质，同时还大幅降低了下游液相处理工艺由于液中带气带来的生产波动、保障了脱水等处理设备平稳运行。此外，采用二级加热，低含水油加热到外输所需温度即被输送至下游脱水处理站，含油污水继续被加热到掺水温度再被输送至所辖集油阀组间为站外集油提供掺水，实现了能量最优利用，既节能又减排。
所述气液分离器、A型分离沉降加热缓冲装置和B型分离沉降加热缓冲装置分离出来的气相都被管输至天然气干燥除油器进行气相二级分离。在天然气干燥除油器中，含油、含水湿伴生气先经过设置在容器上方裸露于环境中的光管干燥段降温，同时气中的水蒸气和轻烃类冷凝析出；气相携带着液滴进入除油段经过聚结分离、重力分离、过滤分离，气相由分气包流出至天然气外输管线输至天然气处理站统一集中处理，液相由液相出口流出输至A型分离沉降加热缓冲装置中的缓冲段。
该二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，从站外集油到站内分离全程密闭集输、密闭处理，既避免了油气资源损失、又利于环保。二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺采用多功能组合装置，用1台处理设备取代了常规流程中的三相分离器、加热炉、游离水脱除器、缓冲罐等多台处理设备，可大幅简化工艺流程、降低工程建设投资、减少操控点、降低操作人员工作量。
该二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺在大庆油田“海拉尔苏德尔特油田二氧化碳混相驱10万吨工业化试验工程”和“榆树林油田难采储量二氧化碳非混相驱工业化应用试验工程”试验应用实施中，高含二氧化碳、高气油比油井采出流体甚至间歇性高压二氧化碳气段塞都可以被密闭正常输送到接转站并被有效分离，解决了密闭输送困难、气液分离效果不好、液液分离生产波动大等生产问题，同时节省投资35%左右。既保证了二氧化碳驱油井连续生产，又避免开式输送带来的伴生气外排等油气资源损失和环境污染问题，而且较其它工艺大幅降低工程建设投资。

Claims (4)

1.一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，其特征在于：包括气液分离器（1），所述气液分离器（1）液相出口管线连接A型分离沉降加热缓冲装置（2），所述A型分离沉降加热缓冲装置（2）水相出口管线连接连接B型分离沉降加热缓冲装置（3）；所述B型分离沉降加热缓冲装置（3）水相出口管线连接塔底管线连接掺水泵（4），掺水泵（4）连接集油阀组间（5）；所述气液分离器（1）、A型分离沉降加热缓冲装置（2）、B型分离沉降加热缓冲装置（3）罐顶气相出口管线分别连接天然气干燥除油器（9），所述天然气干燥除油器（9）罐顶气相出口管线连接天然气处理站（8）；所述A型分离沉降加热缓冲装置（2）油相出口管线依次连接外输泵（7）、脱水站（6）；
所述油井采出油气水混合流体经掺水输送、轮换计量后进入接转站；在接转站，油井采出油气水混合流体先进入气液分离器（1）进行气液一级分离，分离出的液相进入A型分离沉降加热缓冲装置（2）进行一级加热三相分离；加热A型分离沉降加热缓冲装置（2），加热分离出来的上部低含水油由外输泵（7）加压输至脱水站（6）进行后续处理，加热分离出来的下部含油污水进入B型分离沉降加热缓冲装置（3）进行掺水二级加热两相分离；加热所述B型分离沉降加热缓冲装置（3），加热分离出来的下部含油污水由掺水泵（4）加压输送至所辖集油阀组间（5）为站外集油提供掺水；气液分离器（1）、A型分离沉降加热缓冲装置（2）和B型分离沉降加热缓冲装置（3）分离出来的含油、含水湿伴生气都进入天然气干燥除油器（9）进入气相二级分离，分离出来的气相由天然气外输管线输至天然气处理站统一处理。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，其特征在于：所述的气液分离器（1）入口处设置拉西环式填料函。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，其特征在于：所述的气液分离器（1）规格为Φ3.0×9.604m，工作温度40-55℃，工作压力0.10-0.44MPa，液体停留时间15min；所述天然气干燥除油器（9）规格为Φ1.4×5.566m，工作温度40-55℃，工作压力0.10-0.44MPa，额定处理气量12×104m3/d；所述A型分离沉降加热缓冲装置（2）规格为Φ4.0×16.028m，工作压力0.10-0.44MPa，热功率2.0MW，额定处理液量1680m3/d，缓冲时间15min；所述B型分离沉降加热缓冲装置（3）规格为Φ4.0×16.028m，工作压力0.10-0.44MPa，热功率2.0MW，额定处理液量1680m3/d，缓冲时间15min。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种二氧化碳驱双气—双液分离转油工艺，其特征在于：所述的气液分离器（1）、A型分离沉降加热缓冲装置（2）和B型分离沉降加热缓冲装置（3）、天然气干燥除油器（9）生产厂家为大庆油田工程有限公司。
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