提高三相分离器油水分离效果研究报告石油化工_研究报告-石油化工.pdf
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1、 提高三相分离器油水分离效果 小组名称:集输生产 QC 小组 发布人:单位:第一采油厂 XX 集输大队 2010 年 11 月 25 日 第一采油厂2010 年度QC 小组成果 提高三相分离器油水分离效果 前言 随着我国油田相继进入中、后期开采阶段,注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用,并取得了巨大的经济和社会效益。该技术的广泛应用,在采收率提高的同时,也伴随着地面采出液液量增大,含水不断升高。大量的高含水采出液给油田地面生产带来了一系列问题,比如:加大了集输管线负荷;原油脱水系统不断改造、扩建等。其中,突出的是原油脱水,许多油田采用二段或三段,甚至有采用四段流程进行脱水。传统的脱水工艺,不
2、仅流程复杂、工程建设投资高,而且运行能耗大,同时由于这种多段流程,自动化水平低,也给油田的安全生产带来了难题。因此各油田为降低成本,节约能耗,提高竞争力,对研制新型高效、节能原油脱水、脱气设备,采用新工艺、新技术日益重视起来。一、小组概况 表 1:QC小组成员一览表 序号 姓名 性别 年龄 职称 文化程度 组内职务 1 2 3 4 5 6 7 月日提高三相分离器油水分离效果前言随着我国油田相继进入中后期开采阶段注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用并取得了巨大的经济和社会效益该技术的广泛应用在采收率提高的同时也伴随着地面采出液液量增大含水不断等其中突出的是原油脱水许多油田采用二段或三段甚至有采
3、用四段流程进行脱水传统的脱水工艺不仅流程复杂工程建设投资高而且运行能耗大同时由这种多段流程自动化水平低也给油田的安全生产带来了难题因此各油田为降低成本员一览表序号姓名性别年龄职称文化程度组内职务图小组概况二选题理由三相分离器的使用是油田进入中后期开发阶段的需求集输队三相分离器油水分离效果不太理想站内集输系统正常运行的需求三相分离器为集输队生产运行的重图 1:QC小组概况 二、选题理由 1、三相分离器的使用是油田进入中、后期开发阶段的需求;2、XX 集输队三相分离器油水分离效果不太理想,站内集输系统正常运行的需求;3、三相分离器为 XX 集输队生产运行的重要保障,处理的液量占全站来液的 45%以
4、上。三、现状调查 XX 集输队三相分离器建于 2006 年底,型号为 HXS3.0 12.40.6Y,主要用于处理 XX 作业区长 2 地层来油。1、三相分离器工作原理 HXS 型三相分离器的结构如图 2 所示,油气水混合物由入口进入一级捕雾器,首先将大部分的气体分离出来,通过气体导管进入二级捕雾器,与从设备内分离出的气体一起流出设备。在月日提高三相分离器油水分离效果前言随着我国油田相继进入中后期开采阶段注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用并取得了巨大的经济和社会效益该技术的广泛应用在采收率提高的同时也伴随着地面采出液液量增大含水不断等其中突出的是原油脱水许多油田采用二段或三段甚至有采用四段
5、流程进行脱水传统的脱水工艺不仅流程复杂工程建设投资高而且运行能耗大同时由这种多段流程自动化水平低也给油田的安全生产带来了难题因此各油田为降低成本员一览表序号姓名性别年龄职称文化程度组内职务图小组概况二选题理由三相分离器的使用是油田进入中后期开发阶段的需求集输队三相分离器油水分离效果不太理想站内集输系统正常运行的需求三相分离器为集输队生产运行的重此设有旋液分离装置,同时对油水进行预分离,预分离后的液体则通过落液管流入液体流型自动调整装置,对流型进行整理,在此过程中,作为分散相的油滴进行破乳、聚结,而后随油水混合物进入分离流场,在流场中设置有稳流和聚结装置,为油水液滴提供稳定的流场条件,实现油水的
6、高效聚结分离。分离后的原油通过隔板流入油腔,而分离后的污水则经过污水抑制装置重新分离,含油量进一步降低,通过导管进入水腔,从而完成油水分离过程。图 2:三相分离器结构原理 一级捕雾器 聚结元件 二级捕雾 整流元件 污水抑制装置 液体流型自动调整装置 月日提高三相分离器油水分离效果前言随着我国油田相继进入中后期开采阶段注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用并取得了巨大的经济和社会效益该技术的广泛应用在采收率提高的同时也伴随着地面采出液液量增大含水不断等其中突出的是原油脱水许多油田采用二段或三段甚至有采用四段流程进行脱水传统的脱水工艺不仅流程复杂工程建设投资高而且运行能耗大同时由这种多段流程自动化
7、水平低也给油田的安全生产带来了难题因此各油田为降低成本员一览表序号姓名性别年龄职称文化程度组内职务图小组概况二选题理由三相分离器的使用是油田进入中后期开发阶段的需求集输队三相分离器油水分离效果不太理想站内集输系统正常运行的需求三相分离器为集输队生产运行的重2、现场工艺流程 图 3:三相分离器现场工艺流程 3、三相分离器设计参数与运行参数对比 表 2:三相分离器设计参数与运行参数对比表 项目 设计参数 运行参数 稳定处理液量 70m3/h(1680m3/d)40m3/h(960m3/d)处理气量 30000Nm3/d 600Nm3/d 脱水温度 45 32 运行压力 0.1-0.25MPa 0.
8、1-0.25MPa 处理后原油含水 0.5%2%处理后污水含油 300mg/l 200mg/l 与设计参数相比,脱水温度的实际运行参数低了 10,处理后原油含水的实际运行参数高出了 1.5%,处理后污水含油的实际运行参数低了 100mg/l。虽然污水含油要低于设计参数,但根据现场运行实际情况,污水含油还可以再降。四、设定目标 根据调查现状,结合目前实际,针对影响三相分离器油水分离效果各项因素,在现场采取各种措施,确定本次活动的目标:月日提高三相分离器油水分离效果前言随着我国油田相继进入中后期开采阶段注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用并取得了巨大的经济和社会效益该技术的广泛应用在采收率提高的
9、同时也伴随着地面采出液液量增大含水不断等其中突出的是原油脱水许多油田采用二段或三段甚至有采用四段流程进行脱水传统的脱水工艺不仅流程复杂工程建设投资高而且运行能耗大同时由这种多段流程自动化水平低也给油田的安全生产带来了难题因此各油田为降低成本员一览表序号姓名性别年龄职称文化程度组内职务图小组概况二选题理由三相分离器的使用是油田进入中后期开发阶段的需求集输队三相分离器油水分离效果不太理想站内集输系统正常运行的需求三相分离器为集输队生产运行的重处理后原油含水:0.5%,处理后污水含油:150mg/l。相比运行现状,目标设定值中处理后原油最高含水下降 75%,处理后污水最高含油下降 25%。图 4:活
10、动目标图 五、原因分析 针对如何提高三相分离器油水分离效果的问题,小组成员进行了多次现场调查,并运用“头脑风暴法”进行分析,从人员、设备、工艺、物料、环境等五个方面对其产生因素进行分析,并绘制因果图:图 3:因果分析图 月日提高三相分离器油水分离效果前言随着我国油田相继进入中后期开采阶段注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用并取得了巨大的经济和社会效益该技术的广泛应用在采收率提高的同时也伴随着地面采出液液量增大含水不断等其中突出的是原油脱水许多油田采用二段或三段甚至有采用四段流程进行脱水传统的脱水工艺不仅流程复杂工程建设投资高而且运行能耗大同时由这种多段流程自动化水平低也给油田的安全生产带来了
11、难题因此各油田为降低成本员一览表序号姓名性别年龄职称文化程度组内职务图小组概况二选题理由三相分离器的使用是油田进入中后期开发阶段的需求集输队三相分离器油水分离效果不太理想站内集输系统正常运行的需求三相分离器为集输队生产运行的重六、确定主要原因 首先排除不可抗拒因素:天气变化的影响、来液含水高、来液不稳,对剩余末端因素进行逐一确认。表 3:要因确认计划表 序号 末端因素 确认内容 确定方法 确认标准 负责人 完成时间 1 操作者经验不足 操作者经验 现场调查 流程及结构原理掌握全面、实际操作熟练、经验丰富 孙涛 2010.05 2 操作者资历不够 操作者资历 现场调查 操作人员有两证 程红伟 2
12、010.05 3 破乳剂配伍性差 破乳剂的配伍性 做对比试验 同等条件下不同型号的破乳剂脱水率大者配伍性佳 王宁 2010.08 4 三相分离器运行管理办法未执行到位 三相分离器运行管理办法是否执行到位 现场调查 严格按三相分离器运行管理办法执行 郑为 2010.06 5 破乳剂加药量不足 破乳剂添加浓度 做对比试验 通过试验找出破乳剂的最佳添加浓度 孙涛 2010.05 6 运行压力未受控 三相分离器运行压力 现场调查 设计运行压力:0.1-0.25MPa 赵鑫辉 2010.06 7 来液温 度过低 来液温度 做对比试验 通过试验找出最佳运行温度 郑为 2010.05 8 油水室液位未受控
13、油水室液位 现场调查 水室、油室液位:20-120cm 李红 2010.07 9 油水界面未受控 油水界面如何 现场实验 同等条件下能取得最佳油水分离效果的油水界面位置 孙涛 2010.07 10 设备不能满足生产需求 设备能否生产需求 现场调查 设备在长庆油田的使用性能佳 王宁 2010.05 11 设备保养计划未落实到位 设备是否按时检修 现场调查 近两内进行过检修 尚立光 2010.05 确认一:操作者经验不足 HXS 型三相分离器在 XX 集输队投用已达 4 年之久,在多年的现场操作及培训学习中,计量外输岗在岗员工对三相分离器的结构原理及运行过程中需重点监控参数都有明确的认知。结论一:
14、操作者经验不足不是主要原因。确认二:操作者资历不够 月日提高三相分离器油水分离效果前言随着我国油田相继进入中后期开采阶段注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用并取得了巨大的经济和社会效益该技术的广泛应用在采收率提高的同时也伴随着地面采出液液量增大含水不断等其中突出的是原油脱水许多油田采用二段或三段甚至有采用四段流程进行脱水传统的脱水工艺不仅流程复杂工程建设投资高而且运行能耗大同时由这种多段流程自动化水平低也给油田的安全生产带来了难题因此各油田为降低成本员一览表序号姓名性别年龄职称文化程度组内职务图小组概况二选题理由三相分离器的使用是油田进入中后期开发阶段的需求集输队三相分离器油水分离效果不太理
15、想站内集输系统正常运行的需求三相分离器为集输队生产运行的重计量外输岗共有员工 10 人,经查实:10 人均有合格的两证(集输工技能证书及压力容器操作证),均受过良好的培训,其中:高级工 1 人,技师 1 人,中级工 8 人。结论二:操作人员资历不够不是主要原因 确认三:破乳剂配伍性差 根据现场实际及三相分离器的设计参数,确定破乳剂试验的两个定量:1、破乳时间为 120min;2、破乳温度为 45。选用三种不同型号的破乳剂做试验,不同浓度下的脱水率如下表:表 4:破乳剂配伍性试验表 80 90 100 110 120 130 YT-100 75%80%93%95%95%95%HQ961 50%6
16、0%72%73%73%75%SP169 40%50%60%60%60%60%由上表可见,YT-100 型破乳剂对 XX 区长 2 地层原油破乳效果较好,而 XX 集输队所选破乳剂型号正为:YT-100 型。结论三:破乳剂配伍性差不是主要原因。确认四:三相分离器运行管理办法未执行到位 通过跟踪检查,操作层员工能够严格按照三相分离器运行管理办法执行,QC 小组人员也对三相分离器运行记录进行查看,记录中有相关操作记录。结论四:三相分离器运行管理办法未执行到位不是主要原浓度(ppm)型号 月日提高三相分离器油水分离效果前言随着我国油田相继进入中后期开采阶段注水强驱技术逐步在各油田大规模推广应用并取得了
17、巨大的经济和社会效益该技术的广泛应用在采收率提高的同时也伴随着地面采出液液量增大含水不断等其中突出的是原油脱水许多油田采用二段或三段甚至有采用四段流程进行脱水传统的脱水工艺不仅流程复杂工程建设投资高而且运行能耗大同时由这种多段流程自动化水平低也给油田的安全生产带来了难题因此各油田为降低成本员一览表序号姓名性别年龄职称文化程度组内职务图小组概况二选题理由三相分离器的使用是油田进入中后期开发阶段的需求集输队三相分离器油水分离效果不太理想站内集输系统正常运行的需求三相分离器为集输队生产运行的重因。确认五:破乳剂加药量不足 3-5 月份,破乳剂加药量为 120Kg/d,平均加药浓度为120ppm以上,
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