海上油气输送管线破乳降压技术的运用 - 新闻资讯 - 破乳剂|COD去除剂|乳化液|含油|煤化工废水处理|济南乾来环保

摘要：

文昌油田群海底管线走向、海底管线尺寸、平台产量及组分等因素导致原油与水形成乳状液，导致海管压力过高现象，接近设计关停值的压力给油田的安全生产带来了隐患，同时也限制了油田的产能释放，造成了油田群的产量损失和经济损失。本文通过研究海管油水输送规律，建立油气水管道混输模型，自主研究发现破乳剂在油气混输管线中能够改变流体流型，从而实现降粘、降压的作用，通过室内试验优选破乳剂注入量。在文昌 19~1C 平台进行应用，有效解决了海管压力过高的问题，最大能力释放平台产能，实现提质增效。

关键词：

油水混输模型；数值模拟；破乳剂文昌油田群海底管线走向、海底管线尺寸、平台产量及组分等因素导致管线中原油与水形成乳状液，增加了原油的输送压力，部分平台下海管压力超过保护值导致平台关停，造成产量损失。海管压力保护值受海管铺设时材料及壁厚限制，提高保护值会破坏海管完整性；若对部分井进行降频限产，直接影响油田的产量；引入减阻剂过程中发现国内减阻剂对于油气水三相混输长距离海管降压作用不明显。面对该问题，本文建立数学模型研究长距离海底油气水输送管线油水流动规律，分析破乳剂对海底油气输送流型的影响，从根本上解决下海管压力高。

1 破乳剂作用机理

Hartland 等人通过采用对称平面平行膜模型清晰地描述了破乳剂的作用机理。

在无破乳剂的体系内，液滴界面吸附沥青质等天然乳化剂，两个液滴的聚结膜发生薄化使天然乳化剂分子在界面上的浓度分布不均形成负的界面张力梯度，这种状况使膜排水作用降低；加入破乳剂后，破乳剂扩散到界面上空缺的地方，使膜中的界面张力降低，阻止沥青质的迁移，形成正的界面张力梯度，加速膜排水过程，导致油水分离，乳状液遭到破坏，粘度急剧下降。

2 管线油水流动规律研究

利用 fluent 软件研究管道流型以及破乳剂对管线流型和管程压力的影响，来判断破乳剂对于海上油气混输管线破乳降压的作用，如图 1。

在此模型的基础上，通过对添加破乳剂和未添加破乳剂的流型进行分析，图 2 反映的是未添加破乳剂的油气混输流型，图 3 反映的是添加破乳剂后的油气混输流型图。

对比图 2 和图 3，能发现添加过破乳剂后的管线界面图，流体分层更明显，使得油气混输过程中，流体流动的雷诺数较低，趋于层流。通过对混输管线流型研究，我们发现破乳剂能够有效的改变流型。为进一步验证破乳剂通过改变流型后能够有效的降低海管压力，利用 fluent 软件得到了管线沿程压力曲线图，如图 4 所示。从图 4 可以看出，添加破乳剂后，海管压力波动幅度明显降低，此外，海管的整体压力也下降了一个台阶，这说明破乳剂在海管稳流降压上有明显的效果。

3 破乳剂优选

考虑破乳剂配伍性，直接选用该油田群应用过的破乳剂型号。为进一步确认其效果及确定注入浓度，通过室内实验研究确定最佳注入浓度。

破乳剂优选实验步骤如下：（1）加热水浴至生产温度 70 ℃ ；（2）取综合油样，分离出自由水和乳化液。

将一定配比的自由水和乳化液转入试验离心管中，放入水浴箱充分加热；（3）用微量注射器加入不同浓度的破乳剂；（4）震荡实验瓶 1 min，然后放回水浴；（5）记录不同时间的出水量；（6）用平吸式移液器汲取上层、下层油样，用离心机进行含水分析；（7）对数据进行分析，作为下一步优化实验的基础。

试验采用的破乳剂型号为 HYP-102，浓度分别为20 ppm、30 ppm、40 ppm、50 ppm、60 ppm，试验数据如表 1 所示。

从表 1 可以看出，浓度在 40 ppm 时，脱水速度较30 ppm、20 ppm 快，和 50 ppm、60 ppm 脱水速度一样，因此 40 ppm 浓度最合适。

4 应用效果及效益

针对油田特点，结合建模分析和实验结果，在191C 平台注入 40 ppm 浓度破乳剂，注入前后下海管压力的变化曲线见图 5，从图 5 中可以看出，破乳剂停注后，压力明显上升，恢复后，下海管压力下降明显。

使用破乳剂后，海管压力得到显著下降，19-1C 平台油井产能得到进一步释放，较海管降压前每天增产原油 400 m3，全年增产约 14 万方原油，为公司增加约 2.1亿元原油销售收入，而年消耗破乳剂仅为 54 万元。破乳降压技术的成功运用为公司带来了可观的经济效益，同时解决了因高海管压力带来的环保隐患，也为公司其它油田提供了处理因海管压力较高导致油田无法完全释放产能的宝贵经验。

5 结论

在长距离油气水三相混输海管中，破乳剂从改变流型为着力点，从宏观上对管道内流态加以改善，起到了明显的降压作用。通过油田现场的实际应用，注入破乳剂不仅有效的解决了平台由于海管压力过高关停而造成的产量损失问题，还为平台进一步的释放产能提供了空间，取得了可观的经济效益。

原标题：海上油气输送管线破乳降压技术的运用

原作者：沈林冬

上一篇：浅论加强油田清洁生产管理达标治理采油废水

下一篇：探索超稠油低温破乳技术

咨询服务电话：13793114545

咨询服务电话：
13793114545