胜利埕岛中心二号平台三相分离器分水试验研究

龚俊　彭红伟　刘真

【摘 要】目前，胜利海洋埕岛油田进入了高含水开发期，根据埕岛油田“十三五”规划，需要重新确定中心平台的分离器分水规模。针对中心二号平台已建三相分离器，采用室内热化学沉降试验及现场分水试验相结合的方法，确定了其合理的破乳剂投加浓度和分水量。在确定分离器的分水能力时，应根据室内热化学沉降脱水试验结果及现场情况综合确定，通常室内试验结果会明显优于现场效果，对于胜利埕岛及类似油品性质的油田，可按照理论分水量的0.5倍来确定分离器的分水量。

【关键词】中心二号；三相分离器；分水效果；破乳剂；沉降脱水

中图分类号： TE952 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）04-0018-002

Experimental Study on Water Diversion of Three-phase Separator on No. 2 Platform of Shengli Haodao Center

GONG Jun PENG Hong-wei LIU Zhen

（1.Marine Oil Production Plant，Shengli Oilfield Company，Sinopec，Dongying Shandong 257237，China；

2.Sinopec Petroleum Engineering Design Co.， Ltd.， Dongying Shandong 257026，China）

【Abstract】At present，Shengli Ocean Yudao Oilfield has entered a period of high water cut development.According to the “13th Five-Year Plan” of Yudao Oilfield，the scale of water separators at the central platform needs to be re-determined.A three-phase separator has been built for the center No.2 platform.Using a combination of indoor thermal chemical deposition test and on-site water separation test，a reasonable demulsifier dosage and water separation amount have been determined.When determining the water separation capacity of the separator，it should be comprehensively determined based on the indoor thermal chemical precipitation dewatering test results and site conditions.Generally，the indoor test results will be significantly better than the on-site effects.For the oil fields of Shengliji Island and similar oil products，the The theoretical division of water is 0.5 times to determine the separator's water split.

【Key words】Central No.2；Three-phase separator；Water separation effect；Demulsifier；Sedimentation and dehydration

勝利埕岛中心二号平台于1998年建成投产，2010年对平台原有的2台三相分离器进行了更换。由于原油物性变化、原油乳化严重及分离温度较低等原因，造成更换后的分离器现场实际分离效果与设计值存在一定的偏差。根据2017年埕岛油田“十三五”地面工程规划，埕岛油田要实现大规模提液和提水质指标，因此，需要结合中心平台已建分离器的实际分水能力，重新确定中心平台的处理规模。本文主要针对中心二号平台已建的三相分离器，开展理论、室内热化学沉降试验及现场分水试验研究，以确定中心二号平台分离器合理的分水量。

1 分离器流程及设计基础数据

1.1 中心二号平台原油处理工艺流程

胜利埕岛油田距岸较近，采用“卫星平台+中心平台”半海半陆的开发模式。中心二号平台辖区内的油井产出物通过海管混输至中心二号平台，来流经换热器加热后进入三相分离器进行油气分离及预脱水处理。脱水后的含水原油进入分离缓冲罐，然后经外输泵增压后通过海管输送至海三站进行进一步处理；中心二号原油处理流程示意如图1所示。

1.2 分离器原设计参数

中心二号原油物性及分离器设计参数分别见下表。

1.3 现场生产数据

中心二号原油处理系统生产数据见下表。

1.4 分离器分水指标要求

根据埕岛油田“十三五”规划，改造后的中心二号平台污水处理系统入口污水最大含油量为1000mg/L，对悬浮物含量不作要求。因此，本次中心二号分离器出口水中含油指标按照不大于1000mg/L为目标开展相关的试验研究。

2 分离器分水性能试验

2.1 热化学沉降试验

为了研究不同含水原油脱水效果，开展了中心二号平台原油热化学沉降室内试验。

（1）试验条件

本次试验所用的混合油水样取自中心二号平台三相分离器前的来液。试验使用的破乳剂为平台现场在用水溶性破乳剂。试验采用紫外分光光度计进行水中含油量检测。

（2）试验结果

目前中心二号平台分离器来液含水为81%，来液温度为61℃，来液13000m/d，因此，下面主要对80%含水、60℃下的热化学含水试验结果进行分析，试验结果见表4。

由表4可以得出，随着沉降时间延长，分出水含油量降低；现场在用破乳剂加50mg/L，乳状液在60℃下沉降20min，原油含水率达到18.4%，分出水含油量为831mg/L，从试验结果可反推出中心二号分离器理论分水量为10100m3/d。

2.2 现场分水试验

根据热化学沉降试验以及现场实际情况，2017年7月，开展了中心二号平台分离器现场分水试验，以测试三相分离器的实际分水能力。破乳剂投加量由50mg/L分阶段上提至115mg/L，试验结果见下表。

从上表可以得出以下结论：

（1）破乳剂加入浓度从80mg/L增加到115mg/L时，1#三相分离器出口的水中含油量有所降低，但2#分离器水中含油量基本不变，两台分离器出口污水水中含油量平均值在1000mg/L左右，基本能够满足污水指标要求；从经济性的角度出发，确定破乳剂的最佳加入浓度为90mg/L。

（2）通过现场试验确定，在现有工艺流程及操作条件下，中心二号分离器目前的分水能力为5000m？/d。 2.3 结果对比及原因分析

通过中心二号平台分离器热化学沉降及现场分水试验，确定中心二号平台分离器的理论分水量和实际分水量分别为10100m3/d和5000m3/d，实际分水量约为理论分水量的0.5倍，该结果与埕岛油田中心一号平台三相分离器情况基本相符（该平台三相分离器实际分水量约为理论分水量的0.55倍左右）。

通过现场调研及理论分析[1][2]，得出中心二号平台分离器的理论分水量和现场实际分水量存在较大差别的主要原因如下：①现场分离器已多年未检修及清砂作业，导致分离器的有效容积及性能下降。② 现场分离器入口存在段塞流，虽然分离器入口设置有预分离筒，但也无法完全抑制段塞流对分离器的冲击。③ 室内热化学沉降脱水试验的条件（药剂与原油的混合程度、液位及界面稳定程度等）明显优于现场情况；

2.4 “十三五”规划中心二号分离器分水能力的确定

根据埕岛油田“十三五”规划中心二号平台来液指标预测，结合热化学沉降及现场试验结果，中心二号分离器将来各年的分水量按照理论分水量的0.5倍进行预测，结果见表6。

表6 中心二号平台分离器分水量预测

从上表可以看出，从2018年-2025年，中心二号平台分离器分水量为7093-10914m3/d。由于中心二号平台水质提升后，需对目前的污水处理系统进行改造，受平台空间及载荷限制，改造后污水系统最大规模为5000m3/d，因此，中心二号平台分离器合理的分水规模为5000m/d。

3 结论

通过本次试验研究，可以得出以下主要结论：

（1）在確定分离器的分水能力时，需根据室内热化学沉降脱水试验结果及现场情况综合确定，通常室内试验结果会明显优于现场效果。

（2）对于胜利埕岛及类似油品性质的油田，可按照理论分水量的0.5倍来确定分离器的分水量。

【参考文献】

[1]王军堂，解立春，张建红，等.高效三相分离器的优化设计研究与应用[J].石油工程建设.2010（8）：22-25.

[2]戴洪森.三相分离器应用中的问题及对策[J].油气田地面工程.2015.06，34（6）：58-59.