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从上文的表述中,我们已经知道采油工艺综合研究任重而道远,其重要性不言而喻。它研究的目的主要包含如下几个方面:
夜上海论坛 (l)对具体油田的工艺技术进行合理而有效的选择,充分提高其适应性与科学性。同时,对相关的技术指标进行科学而又严格的制定,提高操作队伍配置的合理性与针对性。除此之外,还应当充分结合实际情况,制定出一套适应性较强的采油工艺综合实施规划,为相关科研和生产部分的组织工作与生产工作提供有效参考。
(2)通过对采油工艺综合研究进行有效的探讨,可以对各个方案的优缺点进行一定程度的判断,并科学、有效的对工艺方案进行优化选择,并对采油工艺的科学性以及实用性进行有效的保证。
(3)对于采油工艺综合研究来说,它能够对系统工程的各个方面进行统筹规划,对系统内部的各个组成部分进行合理而有效的协调,并增强各个环节之间的配合。一个有效的采油工艺综合研究,必然能够对施工效率进行有效的提高,对重复劳动进行规避。除此之外,它还能够推进有提开采技术的提高,促进管理水平的增进,进而对油田开采的经济效益进行有效的提升。采油工艺综合研究和采油工程中的各个环节联系紧密,是优化油田总体工作的一个重要节点。
夜上海论坛 采油工艺综合研究的内容
夜上海论坛 采油工艺综合研究包含了多个环节,首先,它需要对当前状况下的工艺技术进行充分的结合,其次,在此基础之上对油藏采油工艺进行统筹兼顾,最终科学分析研究优化采油工艺。一般情况下,它主要包含如下几个方面的内容:
(l)油井的现状评价。通过对新井的试油试验以及对老井资料层面和生产史层面进行有效的把握,对油井的现状进行全方位的评价,在评价中,需要涉及到完井方法、开采方式、井身结构以及开发方式等内容。然后,对这些方面的优点与缺点进行判断,并进行一定程度的总结。这样一来,就可以为新井的开发策略提供有效的现实依据。
(2)新井完井技术。通过对开发方案以及采油工艺的相关内容进行有效的结合,对新井的井身结构方面、套管的程序、钻井液的使用方面、完井方法方面以及完井液方面内容进行有效的研究,并注重的研究的科学性与针对性。然后,结合固井的质量对其提出新的检测方法以及技术要求。然后在此基础之上对射孔方案进行优化选择,并有效的设定射孔参数。(3)修井技术。对于修井技术来说,它是采油工艺综合研究当中的一个重要组成部分。在开展这一内容之时,一定要充分结合地下的实际环境,然后科学预测未来开采设计的内容和相关工作,并提出针对针对性较强且行之有效的质量要求。
夜上海论坛 (4)采油金属。对于采油工艺综合研究来说,其最重要的核心内容便是对采油技术的有效研究。针对这一核心内容,需要对采用注采压力的系统进行有效的动态分析和评价,并优化选择自喷管柱的型号,提高油井自喷生产期预测的科学性。
(5)增产技术。对油井的实际情况进行有效的结合,讨论与研究增产方式,计算相关工艺参数,设置所需设备,分析措施的规模以及施工的工艺。
(6)生产测试技术和试井技术。采油工艺综合研究可以提出开发过程以及生产测试过程中的工作内容、设备以及配套队伍。
夜上海论坛 (1)隔油池。
夜上海论坛 在炼厂一般都采用利用油、水的比重差进行油水分离的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收;比重大于1的其他机械杂质沉于池底。所以,隔油池同时又是沉淀池,但主要起除油作用。
(2)浮选。
浮选就是向污水中通入空气,使污水中的乳化油粘附在空气泡上,随气泡一起浮升至水面。一般为了提高浮选效果,向污水中投加少量浮选剂。由于炼厂的生产污水中本身含有某些表面活性剂,如脂肪酸盐、环烷酸盐、磺酸盐等,故不需另外加入浮选剂,也能获得较好的浮选效果。所以,近几年来在国内外都广泛地用它来处理炼厂的含油污水。
夜上海论坛 (3)絮凝。
对于颗粒直径小于10-5m的油粒,一般称之为乳化油。这种乳化油由于其表面吸附有水分子,此水层使油粒不能相互聚合。另外,因油粒表面带有相同电荷,由于静电排斥作用也妨碍油粒间的相互聚合而在水中呈稳定的悬浮状态。这两种因素构成了乳化油在水中的稳定状态。再者,油粒间由于水分子运动产生的布朗运动,促使油粒相互碰撞聚合而变成较大的油粒,以及由于范德华力所产生的油粒间相互吸引力,促使它们相互聚合,以上所有这些因素就构成了油粒的不稳定因素。为了使具有这种特性的油粒凝聚,就应消除其稳定因素。絮凝法的基本原理主要是根据油粒稳定因素之一——静电排斥力发生电中和作用的现象来进行絮凝。仅用双电层原理来解释絮凝原理尚有许多现象不能说明,因此絮凝作用还应考虑金属氧化物的水化物对油粒的吸附、包围圈带等各种现象的综合作用。
夜上海论坛 (4)过滤。
含油污水中油粒和悬浮物质在通过滤层时被截留在滤层中间,一般污水中的悬浮物质的粒度同砂层中的空隙相比要小得多,这种微小的颗粒在砂层中被截留下来的现象,许多学者试用下列作用来解释:筛滤作用、沉淀作用、化学吸附作用、物理吸附作用、附着作用及絮凝形成作用,这些作用中,到底哪一种对过滤起着决定性的作用,不同的研究者提出了不同的看法,至今还未建立一个统一的、肯定的说法。
2含硫、氨、酚污水处理工艺
夜上海论坛 炼厂在渣油焦化、催化裂化、加氢精制等二次加工过程中都会产生一定量的过程凝缩水,其中含有较多的硫化物、氨和酚类,一般称为含硫污水。它的排量不大,但如不经任何处理直接排入炼厂排水系统,则将严重地破坏隔油池操作流程,影响污水处理构筑物的正常运行。
(1)水蒸汽汽提法。
水蒸气汽提法就是把水蒸汽吹进水中,当污水的蒸汽压超过外界压力时,污水就开始沸腾,这样就加速了液相转入气相的过程;另一方面当水蒸气以气泡形态穿过水层时,水和气泡表面之间就形成了自由表面,这时液体就不断地向气泡内蒸发扩散。当气泡上升到液面时就开始破裂而放出其中的挥发性物质,所以数量较多的水蒸气汽提扩大了水的蒸发面,强化了过程的进行。工业污水中的挥发性溶解物质如硫化氢、氨、挥发性酚等都可以用蒸汽蒸馏的方法从污水中分离出来。
(2)含酚污水的处理。
酚既能溶于水,又能溶于有机溶剂如苯、轻油等。水和有机溶剂是两种互不相溶的液体,利用酚在这两种液体中的溶解度不相同(酚在有机溶剂中的溶解度较水大),把某种有机溶剂如苯加入酚水中,经过充分混合后,酚就会逐渐溶于苯中,再利用水和苯的比重差进行分离。因此可以利用此原理从污水中把酚提取出来。但为了获得较高的脱酚效率,需要采用对酚的分配系数高又与水互不相溶、不易乳化、损耗小、价格低廉、来源容易的有机溶剂作萃取剂。
3生物氧化法
利用大自然存在着大量依靠有机物生活的微生物来氧化分解污水中的有机物质,运行费用比用化学氧化法低廉。这种利用微生物处理污水的方法叫作生物氧化法。由于它能有效地除去污水中溶解的和胶体状态的有机污染物,所以一般炼厂都采用它作为净化低浓度含酚污水的主要方法之一。
4深度处理
炼厂污水经过隔油、浮选(一级处理)和生化处理(二级处理)等构筑物净化后,水质仍然达不到国家制定的排入地面水卫生标准的要求。为了防止恶化环境,消除其对水体、水生生物和人畜的危害,对某些地处水源上游和没有大量水源可作稀释水的炼厂来说,就必须对排出污水进行深度处理(亦称三级处理或抛光处理)。深度处理方法很多,但一般都由于技术比较复杂,处理成本过高,而未被生产上广泛采用,尚有待进行深入研究和改进。目前从国内外的发展趋势看,活性炭吸附法、臭氧氧化法,对彻底净化炼厂污水,使其达到排入水体或回收利用方面颇有价值。
(1)活性炭吸附法。
活性炭吸附污水中的杂质属于物理吸附。其原理是由于活性炭是松散多孔性结构的物质,具有很大的比表面积,一般可达1000m2/g。在它的表面粒子上存在着剩余的吸引力而引起对污水中杂质的吸附。近几年来国内外利用活性炭吸附处理炼厂一级或二级出水,取得了良好的效果,综合起来,可得到以下的主要试验结果:①用活性炭吸附法净化炼厂污水生化需氧量可脱除80%,出水中酚含量<0.02mg/L;②使水产生臭味的有机污染物,较其他有机污染物更容易脱除,在净化过程中它们首先被吸附掉;③在使用活性炭吸附前,污水应经过预处理,使固体悬浮物小于60mg/L,油含量达到20mg/L以下,这样可以减轻活性炭的负担,延长操作时间,减少再生频率,降低再生费用;④每公斤活性炭可吸附0.3~0.5kg以化学耗氧量衡量的有机物,吸附饱和后的活性炭可用烘焙法再生,再生损失约为5%~10%;⑤活性炭的粒径对吸附速度影响较大,一般水处理活性炭采用8~30目较合适。
夜上海论坛 (2)臭氧氧化法。
臭氧具有很强的氧化能力,所以在西欧各国被广泛用于给水处理的杀菌、脱色和除臭处理。目前国内外已开始大规模地研究把臭氧氧化用于工业污水的最终处理,并取得了良好的效果。
5其他处理工艺
除了上述几种常见的采油废水处理工艺外,近几年来也出现了一些新技术。文献[1-2]指出,越来越多的膜分离技术开始用于油田采出水处理,膜分离技术是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。膜法处理可以根据废水中油粒子的大小,合理地确定膜截留分子量。文献[3-4]指出,生物吸附法是一种较为新颖的处理含重金属废水的方法,具有高效、廉价的潜在优势。所谓生物吸附法就是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离来去除水溶液中金属离子的方法。
6结语
夜上海论坛 1.1储层物性差,属中低孔、低渗-特低渗油藏。这类油藏岩石受压后,其渗透率随压力的增加而降低,虽然岩石在卸压后,渗透率有一定程度的恢复,但不能恢复到初始值。多次围压和松弛作用使渗透率不断下降,在近井地带形成压敏低渗区。因此在开发这类油藏时应特别注意保持合理的地层压力,优化机杆泵设计,以避免生产压差过大产生压敏效应,从而降低采液指数。
夜上海论坛 1.2原油动力粘度大,油品性质较差。该区块单井产液低,有些生产井在停机一段时间后再启机时,发生光杆被拉弯。针对区块原油粘度高的特点,开展井筒加热降粘工艺研究。
2采油工艺设计
2.1生产压差的确定
夜上海论坛 合理的生产压差应在满足区块配产的前提下,避免形成水锥、油层出砂和油藏脱气。为提高泵效,防止原油在地层中脱气,根据地层原油饱和压力,确定井底最小流压。该块饱和压力3.32MPa,Q3块最小井底流压3.32MPa。另根据达西渗流公式,在采油指数0.0215m3/d.m.MPa,单井产能4t/d的情况下,区块生产压差为11-13MPa。
2.2下泵深度的确定
由于该区块储层物性差,压力传导慢,易在近井地带形成一个压力亏损带,结合井底最小流压及生产压差研究情况,确定区块常规井下泵深度1800-2300m,水平井下泵深度1600-1800m,单井下泵深度根据实测资料和试油情况确定,并随注水受效情况及时调整。
夜上海论坛 2.3工作制度的确定
由于该区块原油粘度较高、流动阻力大,为降低原油进泵阻力,提高抽油泵充满系数,应尽可能选择大泵径。但同时考虑到随泵挂深度加大,泵径越大,冲程损失和悬点载荷的增加幅度越大,在深抽时宜选择小泵。确定区块采用¢32mm/¢38mm泵,冲程3-5m,冲次3-6n/min。
2.4抽油杆设计
夜上海论坛 针对区块原油粘度大,流动阻力大,开展电热抽油杆加热降粘工艺研究。
2.4.1井筒流体变化分析
夜上海论坛 根据储层流体特点,预测不同产液量和不同含水时井筒流动温度剖面。Q3断块凝固点35-36度,单井日产液2t左右,含水4.9%,原油流至井口的温度在30度左右,因此该区的低产井可以采用井筒电加热工艺降低井口油流阻力。
夜上海论坛 2.4.2原油热敏性分析
夜上海论坛 由室内原油粘温曲线,可以看出温度对粘度的影响较大,在40度左右曲线出现拐点,原油粘度开始明显变大,由40度的344mpa.s升至35度的1902mpa.s。通过对区块井筒流体温度和原油热敏性分析可知,通过加热油管内的流体,可以达到降低原油粘度、清防蜡的目的
3结语