CN109869636A - 一种降低外输原油co2分压的海上平台工艺系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低外输原油CO2分压的海上平台工艺系统及方法。该海上平台工艺系统包括高含CO2原油生产管汇和与之相连接的高含CO2原油生产分离器、至少一套相连接的低含CO2原油生产管汇与低含CO2原油生产分离器和原油外输泵;高含CO2原油生产分离器的油相出口通过管线依次与各个低含CO2原油生产分离器的进口相连接;最后连接的低含CO2原油生产分离器的油相出口连接的管线上设置原油外输泵。将高含CO2生产井原油通过高含CO2原油生产分离器分离出高含CO2的油相;然后与低含CO2生产井原油进入所述低含CO2原油生产分离器分离出油相,油相CO2分压满足碳钢材质外输海管,通过原油外输泵外输海管外输。本发明能降低高含CO2原油的CO2分压满足选择碳钢材质制成的外输海管。

Description

一种降低外输原油CO2分压的海上平台工艺系统及方法
技术领域
本发明涉及一种降低外输原油CO2分压的海上平台工艺系统及方法。
背景技术
在海上油气田开发中,越来越多的油气田伴生气含有高浓度的CO2,从而导致在外输原油中CO2含量高、CO2分压高,从而对外输海管材质选择提出了很高的要求。对于高含CO2原油一般在平台进行统一工艺处理后进入外输海管,因CO2分压较高,海管材质无法选用普通碳钢管,需要选用碳钢内衬耐蚀合金管道,海管投资大幅增加,影响项目效益。在国际油价长期低位徘徊的形势下,迫切需要采取有效措施降低外输原油中CO2分压,以实现降本增效的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低外输原油CO2分压的海上平台工艺系统及方法。
本发明提供的一种降低外输原油CO2分压的海上平台工艺系统,该海上平台工艺系统包括高含CO2原油生产管汇、高含CO2原油生产分离器、至少一套相连接的低含CO2原油生产管汇和低含CO2原油生产分离器和原油外输泵;
所述高含CO2原油生产管汇通过管线与所述高含CO2原油生产分离器的进口相连接;各个所述低含CO2原油生产管汇分别通过管线与所述低含CO2原油生产分离器的进口相连接,且各个所述低含CO2原油生产管汇并列设置;所述高含CO2原油生产分离器的油相出口通过管线依次与各个所述低含CO2原油生产分离器的进口相连接,当所述低含CO2原油生产分离器分离出油相的CO2分压满足的碳钢材质的外输海管时,其油相出口连接的管线上设置所述原油外输泵;
所述高含CO2原油生产分离器的进口、油相出口和所述低含CO2原油生产分离器的进口、油相出口连接的管线上均设置关断阀。
本发明中,各个所述低含CO2原油生产管汇分别与所述低含CO2原油生产分离器一一对应连接;所述高含CO2原油生产分离器的油相出口通过管线依次与各个所述低含CO2原油生产分离器的进口相连接,即所述高含CO2原油生产分离器的油相出口通过管线先与第一个所述低含CO2原油生产分离器的进口相连接,第一个所述低含CO2原油生产分离器的油相出口再通过管线与第二个所述低含CO2原油生产分离器的进口相连接,以此类推,当所述低含CO2原油生产分离器分离出油相的CO2分压满足的碳钢材质的外输海管时,为最后一个设置的所述低含CO2原油生产分离器,其油相出口连接的管线上设置所述原油外输泵,以使分离的原油输送至外输海管;
分离的原油输送至的所述外输海管由碳钢材料制成,降低了原油的CO2,以满足成本低的碳钢制成的所述外输海管,以大幅降低投资,实现降本增效。
上述的海上平台工艺系统中,所述海上平台工艺系统还包括清管球发射器;
所述清管球发射器设置于所述外输海管上,用于清管工况发球时使用。
上述的海上平台工艺系统中,所述高含CO2生产分离器进行气液水三相分离,分出的气相由其气相出口进入放空管汇系统放空,分出的水相由其水相出口进入生产水处理系统,分出的油相由其油相出口进入所述低含CO2原油生产分离器。
上述的海上平台工艺系统中,所述低含CO2生产分离器进行气液水三相分离,分出的气相由其气相出口进入燃料气系统,分出的水相由其水相出口进入所述生产水处理系统,分出的气相由其气相出口进入燃料气系统,分出的水相由其水相出口进入所述生产水处理系统,所述低含CO2原油生产分离器的油相出口通过所述外输泵外输;
当有多套所述低含CO2生产分离器时,第一个所述低含CO2生产分离器分出的油相出口与其后依次连接的所述低含CO2原油生产分离器的进口相相连,最后连接的所述低含CO2原油生产分离器的油相出口通过所述外输泵外输。
上述的海上平台工艺系统中,所述高含CO2生产分离器的气相出口、水相出口和所述低含CO2生产分离器的气相出口、水相出口连接的管线上均设置关断阀。
本发明还提供了一种采用如上所述的海上平台工艺系统进行降低外输原油CO2分压的方法,包括如下步骤:将高含CO2生产井原油通过所述高含CO2原油生产管汇至所述高含CO2原油生产分离器分离出高含CO2的油相;低含CO2生产井原油进入所述低含CO2原油生产管汇和所述高含CO2的油相进入所述低含CO2原油生产分离器混合、分离出油相,然后所述油相通过所述原油外输泵输至所述外输海管外输。
上述的方法中,所述高含CO2生产分离器的操作压力应高于所述低含CO2生产分离器的操作压力;
所述低含CO2生产管汇中CO2分压满足采用碳钢材料制成的所述外输海管。
上述的方法中,所述高含CO2生产井为1口或多口井;所述低含CO2生产井为一口或多口井。
上述的方法中,当经一套所述低含CO2分离器分出的外输原油CO2分压不能满足采用碳钢材料制成的所述外输海管外输时,将所述低含CO2井原油分至一套以上并列设置的所述低含CO2原油生产管汇处理,进入分别对应连接的所述低含CO2原油生产分离器;然后将所述高含CO2分离器分出的油相依次进入各个所述低含CO2原油生产分离器,直至最后连接的所述低含CO2原油生产分离器分出的油相满足所述外输海管外输。
分压的具体过程可为:所述高含CO2分离器分出的油相先进入第一个所述低含CO2原油生产分离器,第一个所述低含CO2原油生产分离器分出的油相再进入第二个所述低含CO2原油生产分离器,以此类推,直至最后一个所述低含CO2原油生产分离器分出的油相满足所述外输海管外输。
本发明具有以下优点:
采用高含CO2原油和低含CO2原油分别处理的流程,高含CO2分离器分出的水相直接去往生产水处理系统,气相直接去往放空系统,降低了去往低含CO2分离器原油的CO2携带量,与低含CO2分离器原油混合后,进一步降低了外输原油CO2含量和分压,如不能满足外输原油CO2分压要求,可将低含CO2原油细分为两个并列的处理流程,将上述第一系列降低CO2分压的原油继续与第二系列低含CO2分离器原油混合,依次类推,直到满足选择碳钢材质制成的外输海管,从而大幅降低投资,实现降本增效。
附图说明
图1为本发明降低外输原油CO2分压的海上平台工艺系统的示意图。
图中各个标记如下:
10高含CO2原油生产管汇;20高含CO2原油生产分离器;30低含CO2原油生产管汇;40低含CO2原油生产分离器;50原油外输泵;60清管球发射器。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下面结合附图对本发明进行进一步说明,但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示,本发明的海上平台工艺处理系统及方法,主要设备包括高含CO2原油生产管汇10,高含CO2原油生产分离器20,低含CO2原油生产管汇30,低含CO2原油生产分离器40,原油外输泵50和清管球发射器60,高含CO2和低含CO2生产分离器进出口管线均设置关断阀。该系统能用于降低外输原油CO2分压。清管球发射器60用于海管清管工况。
进一步地,高含CO2原油生产管汇10用于汇集高含CO2生产井原油,去往高含CO2生产分离器20进行气液水三相分离,分出的气相去往放空管汇放空,分出的水相去往生产水处理系统,分离器出的油相去往低含CO2生产分离器40。
进一步地,低含CO2生产井原油进入低含CO2原油生产管汇30汇合后,与来自高含CO2原油分离器20分离出的油相混合去往低含CO2生产分离器40进行气液水三相分离,分出的气相去往燃料气系统,分出的水相去往生产水处理系统,分出的油相通过外输泵50外输;
当有多套低含CO2生产分离器40时,第一个低含CO2生产分离器40分出的油相出口与其后依次连接的低含CO2原油生产分离器40的进口相相连,最后连接的低含CO2原油生产分离器40分出的油相通过外输泵50外输。
进一步地,高含CO2生产分离器20操作压力为800kPa,气相CO2浓度为85.7%,CO2分压为613.4kPa。
进一步地,低含CO2生产管汇操30作压力750kPa,气相CO2浓度为1.7%,CO2分压为10.4kPa。
进一步地,低含CO2分离器操40作压力为600kPaG,高含CO2分离器20分出油相进入低含CO2分离器40后,低含CO2分离器40气相CO2浓度为5.8%,CO2分压为34.9kPa,外输海管选用碳钢材质管道即可满足要求。
具体地对比如下:如果将高低CO2生产井原油直接混合后分离外输,气相CO2浓度为75.22%,CO2分压为451.3kPa,需选用碳钢内衬耐蚀合金材质管道,总长35km、管径16寸的管线投资相比普通碳钢需增加10亿元人民币。
进一步地,高含CO2井可以是1口或多口井,低含CO2井也可以是一口或多口井;
进一步地,如经低含CO2分离器40分出的外输原油CO2分压不能满足海管采用普通碳钢材质,可以将低含CO2井产出原油再细分为两个并列的处理流程,将高含CO2分离器分出的油相先进入第一系列低含CO2分离器,分出的油相继续与第二系列低含CO2分离器原油混合,依次类推,直到满足外输海管可以选择碳钢材质,从而大幅降低投资,实现降本增效。
上述各实施例仅用于说明本发明,其中各设备的结构、连接方式等都是可以有所变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种降低外输原油CO2分压的海上平台工艺系统,其特征在于:该海上平台工艺系统包括高含CO2原油生产管汇、高含CO2原油生产分离器、至少一套相连接的低含CO2原油生产管汇与低含CO2原油生产分离器和原油外输泵;
所述高含CO2原油生产管汇通过管线与所述高含CO2原油生产分离器的进口相连接;各个所述低含CO2原油生产管汇分别通过管线与所述低含CO2原油生产分离器的进口相连接,且各个所述低含CO2原油生产管汇并列设置;当所述低含CO2原油生产分离器分离出油相的CO2分压满足的碳钢材质的外输海管时,其油相出口连接的管线上设置所述原油外输泵;
所述高含CO2原油生产分离器的进口、油相出口和所述低含CO2原油生产分离器的进口、油相出口连接的管线上均设置关断阀。
2.根据权利要求1所述的海上平台工艺系统,其特征在于:所述海上平台工艺系统还包括清管球发射器;
所述清管球发射器设置于所述外输海管上。
3.根据权利要求1或2所述的海上平台工艺系统,其特征在于:所述高含CO2生产分离器进行气液水三相分离,分出的气相由其气相出口进入放空管汇系统放空,分出的水相由其水相出口进入生产水处理系统,分出的油相由其油相出口进入所述低含CO2原油生产分离器。
4.根据权利要求3所述的海上平台工艺系统,其特征在于:所述低含CO2生产分离器进行气液水三相分离,分出的气相由其气相出口进入燃料气系统,分出的水相由其水相出口进入所述生产水处理系统,所述低含CO2原油生产分离器的油相出口通过所述外输泵外输;
当有多套所述低含CO2生产分离器时,第一个所述低含CO2生产分离器分出的油相出口与其后依次连接的所述低含CO2原油生产分离器的进口相相连,最后连接的所述低含CO2原油生产分离器的油相出口通过所述外输泵外输。
5.根据权利要求3或4所述的海上平台工艺系统,其特征在于:所述高含CO2生产分离器的气相出口、水相出口和所述低含CO2生产分离器的气相出口、水相出口连接的管线上均设置关断阀。
6.一种采用权利要求1-5中任一项所述的海上平台工艺系统进行降低外输原油CO2分压的方法,包括如下步骤:将高含CO2生产井原油通过所述高含CO2原油生产管汇至所述高含CO2原油生产分离器分离出高含CO2的油相;低含CO2生产井原油进入所述低含CO2原油生产管汇和所述高含CO2的油相进入所述低含CO2原油生产分离器混合、分离出油相,然后所述油相通过所述原油外输泵输至所述外输海管外输。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述高含CO2生产分离器的操作压力应高于所述低含CO2生产分离器的操作压力;
所述低含CO2生产管汇中CO2分压满足采用碳钢材料制成的所述外输海管。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于:所述高含CO2生产井为1口或多口井;所述低含CO2生产井为一口或多口井。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法,其特征在于:当经一套所述低含CO2分离器分出的外输原油CO2分压不能满足采用碳钢材料制成的所述外输海管外输时,将所述低含CO2井原油分至一套以上并列设置的所述低含CO2原油生产管汇处理,进入分别对应连接的所述低含CO2原油生产分离器;然后将所述高含CO2分离器分出的油相依次进入各个所述低含CO2原油生产分离器,直至最后连接的所述低含CO2原油生产分离器分出的油相满足所述外输海管外输。
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