1、发泡稠油计量工艺研究及应用2004 年 5 月河南石油HenanPetroleum 第 18 卷第 3 期文章编号:10064095(2004)03 005702发泡稠油计量工艺研究及应用胡雪峰,梁政,李俊晖(1.西南石油学院,四川成都 610500;2.河南石油勘探局概预算中心 )摘要:塔河油田稠油计量误差是由于稠油发泡产生泡沫作用造成的 ,为此对原油的计量装置进行了改进:通过增加相应的原油加热装置对原油加温,另一方面改进了计量流程破乳荆的加入方式.改进方案在塔河油田现场应用效果较好,不仅提高了计量精度,而且降低了计量成本.关键词:稠油;发泡;计量;分离中图分类号:TE87 文献标识码:A中
2、石化西北石油局塔河油田自 1996 年投入开发以来,己形成 200 多万吨的生产规模.原油以稠油为主,原油密度 0.961.028g/cma.地面原油粘度 70025000mPa?s(50),气油体积比为 4060.由于油品物性差,粘度高,气液难分离,稠油在集输过程中易于析出天然气,形成气泡,产生泡沫效应.对质量流量计的计量精度产生很大的影响,计量误差在 2030.1 稠油计量误差原因分析1.1 稠油计转站计量分离器计量误差大塔河油田计转站为稠油井计转站,于 1999 年8 月投产,设计的计量分离器适用于计量轻,中质原油,而没有针对于稠油,尤其没有针对发泡原油,造成稠油计转站计量分离系统误差大
3、.2.2 稠油在进入计量分离器时温度较低进入塔河油田计量站的稠油温度太低,不利于稠油中天然气的溢出,发泡现象十分严重.稠油在计量站的计量分离器内的温度约在 7O左右.通过分析发现,塔河油田的稠油初馏点较高,取样稠油初馏点最低为 102.所以,可以通过升高温度的办法来加速油气分离,继而减少稠油中的发泡现象,提高计量精度2.3 质量流量计的影响塔河油田稠油流经质量流量计的流体含气远大于流量计的含气限度 5(体积比).这些仪表计量单一的气相或液相流体介质精度很高,一旦介质中夹杂其他物相介质超出一定限度,仪表将出现较大计量误差,而且,这种误差是仪表无法自修正的.2 稠油的起泡机理及消泡方法2.1 稠油
4、起泡机理 L1稠油的起泡性较强是因为含有大量的胶质和沥青质(见表 1).胶质沥青质是由一些分子量很宽,基本结构相似,环数不等的缩合芳香环(或含杂原子)构成的,芳香环上还联接着长度和数量不等的烷基侧链或环烷侧链,有些侧链上还带有羧基或钠羧基,因此,具有较高的表面活性及很高的表面粘度,使稠油具有较强的起泡性.表 1 塔河油田普通原油和稠油中胶质,沥青质含量的对比胶质沥青质是表面活性物质,其表面张力低,易于在气液界面上富集而形成泡壁膜;它又是稠环化合物,形成的泡壁膜透气性差,使形成的气泡能长时间存在.另外,由于胶质沥青质具有较高的表面粘度,它形成的气泡壁具有较高的强度,并且泡壁受损时,由于表面张力的
5、作用又有很好的“修复 “作用.因此 ,稠油形成的泡沫具有较好的收稿日期:20040210作者简介:胡雪峰,1975 年生,1998 年毕业于江汉石油学院机电一体化专业,西南石油学院在读硕士研究生,主要研究方向为机电一体化专业.?58?河南石油 2004 年第 3 期稳定性.2.2 发泡稠油消泡方法2利用强烈搅拌或在设备顶部安装金属网,波纹板破坏泡沫以达到消泡目的的方法,称机械消泡.机械消泡设备投资较高,消泡效率较低,只能短时间去除表面泡沫,难以消除大量细密的内部泡沫.原油的温度与泡膜的稳定性有很大的关系,温度越高,原油泡膜消泡越快.物理消泡方法是变温法,利用温度的上升使稠油的泡膜表面张力,自由
6、能增加,粘度降低,泡沫稳定性降低.加热的具体方法可在油面上泡沫区设置热源,如蒸汽管,夹套加热或直接管道加热等.化学消泡法则是用某种化学物质降低发泡物质的发泡力或降低泡沫的稳定性达到消泡目的.一般化学消泡法的试剂为消泡剂和破乳剂.在原油乳状液的流变性测试中,通过加入一定的破乳剂,乳状液转相点降低,粘度迅速下降.对一般高凝原油的流变性测试表明,温度为 40加破乳剂浓度 50mg/L 时,转相点含水范围从70% 72 下降到 6055,在相同含水率下,40时的粘度降低 30 左右.而随着温度升高,粘度降低幅度增大,在 70时达 77.3.3 一种新的理论计量方法考虑到更换计量分离器或多相流量计的费用
7、高和现场施工量大,本文提出了一种新型的稠油计量方式,即稠油的加温消泡和充分混合破乳剂的方法.对于加温消泡,可利用计量站现有的加热炉引一条蒸汽管线,或者对计量管线电伴热的方法.考虑到需要把破乳剂和稠油充分混合才能发挥效果,本方案改变了原有的破乳剂加人点,并在原油和破乳剂的混合处对原有的直管进行了改造,变为盘管,使破乳剂与原油充分混合,进而达到降粘消泡的作用.改进前后的计量流程图见图 1.原有流程图(a)改进后流程图(b)图 1 改进前后计量流程图对比本方案 2002 年底在塔河油田某油区计量站实施,效果十分显着.稠油计量精度得到了保证,同时减少了更换设备的改造费用,当气液比降低时可以不必对稠油加热,降低了加热费用.参考文献1 马宝歧.泡沫特性的研究J.油田化学,1990.7(4):3343382 杨文库.消泡剂及其发展趋势J.吉林石油化工,1998,(4):41 44编辑:李金华更正2004 年第 2 期目次页GQ 型复合颗粒堵调剂在高渗油藏中的应用研究一文作者应为王从领,杨红晓,张三辉等,特此更正,并向作者致歉.河南石油杂志社
