MVC工艺让高温油田采出水变废为宝

Posted 2021-05-01 工业水处理

● 国内首次整装规模动用浅薄层超稠油4000万吨，连续4年稳产原油百万吨以上，为我国大幅提高石油资源利用率提供了优势核心技术。

● 油田应用该技术，9年新增动用薄储层超稠油储量1.88亿吨。

● 春风油田浅薄层超稠油百万吨产能高速高效开发关键技术，荣获中国石化科技进步奖特等奖。

● 将以色列海水淡化MVC设备首次引入国内油田水处理领域，让高温油田采出水变废为宝，实现油田采出水物理法深度脱盐。

给浅薄层超稠油盖上“保温被”

新疆准噶尔盆地的春风油田，是胜利油田发现的第77个油田，是典型的低品位稠油。

春风油田的油很“浅薄”——浅，埋深仅200~600米；薄，油层仅2~6米厚，储量丰度低。

这里的油还超稠。在地面，冬天像块石头，跺几脚都不变形；夏天可以卷起来抱走。即使温度达到50摄氏度，依然“冥顽不化”；到80摄氏度左右，才会慢慢流动。采用常规热力采油技术，注入1吨蒸汽，产油仅0.08吨，根本无法实现效益开发。

想要把比沥青还稠的油从几百米的地下有效益地采上来，着实让与稠油打了20多年交道的勘探开发研究院稠油室主任吴光焕和同事费了一番工夫。

春风油田油藏埋藏浅，常规蒸汽吞吐热损失快。吴光焕说，就像盖了一床薄被子，还没等暖和过来，热量就损失殆尽。

要实现春风油田效益开发，最迫切需要解决的是油藏的增能隔热问题。

东部深层稠油开发增能普遍采用二氧化碳，西部浅层稠油开发则创新采用惰性的氮气，“不仅可以增能助排，而且具有保温效果”。

同时，科研人员从稠油致稠的机理入手，研究形成适合西部稠油的化学降黏剂。

为扩大泄油面积，他们摒弃打直井的传统模式，采用水平井开发。

通过集成创新，油田最终形成热、剂协同驱替浅层稠油的热化学采油技术。

与传统注蒸汽技术相比，热化学采油技术实现储层热损失率降低53.3个百分点，单井有效生产时间从28天延长至272天，单井动用储量提高6.9倍，单井产能提高17.1倍。

此外，油田还研发了水平井热力开采裸眼筛管防砂完井工艺，研制出空心地锚、热力补偿器、打捞式免钻塞、热力采油套管头等专用工具，形成7项企业技术标准。

负责春风油田开发的新春公司科研所党支部书记智卫东说，他们首创的水平井热力采油专用水平泵注汽采油一体化工艺，实现从注汽到转抽的全过程隔热，减少了作业及管理过程中对油层产生的冷伤害，提高了注入蒸汽的利用率。

到目前，春风油田已连续4年稳产原油百万吨以上，成为油田效益稳产的一大功臣。

高温油田采出水变废为宝

在春风油田，注汽锅炉和罐区之间，一套海蓝色的装置——机械蒸发处理器格外引人注目。春风油田的采出水，经这套装置处理后，输出的产品水完全可以替代清水，满足油田开发注汽锅炉的需求。

春风油田位于准噶尔盆地前山涝坝国家公益林保护区内，地处戈壁沙漠，干旱少雨，淡水资源奇缺，生态环境脆弱。

而稠油开采需要消耗大量清水。按照目前的技术水平，每开采1吨稠油，大约需要2吨蒸汽。

同时，稠油开发会产生大量高温采出水，每开采1吨原油，大约产生2～4吨采出水。

新春公司既要花钱购买清水，又要想办法为采油采出水寻找出路。

春风油田稠油采出水高温、高盐、高硬、高腐蚀，进行深度处理以满足注汽锅炉要求难上加难。

经过广泛的技术交流和实验论证，新春公司选择了工艺成熟、性能稳定、能耗较低的MVC工艺方案。

该方案主工艺包括预处理、MVC多效蒸发和深度处理，集成多项国内外先进技术。

在预处理阶段，他们自主开发集药剂混合、化学反应、絮凝沉淀和过滤澄清四大功能于一体的高密度悬浮澄清器，可除硅、除硬、除氟，其中除硅水平国内领先，出水含硅小于10ppm（1ppm为百万分之一）。

在蒸发和深度处理阶段，他们将以色列海水淡化MVC设备首次引入国内油田水处理领域，解决了油田采出水高温、高矿化度和水质复杂难以回用的难题，实现油田采出水物理法深度脱盐，达到注汽锅炉用水标准。这套设备充分利用油田采出水本身的热量，实现低成本高产出。

2017年，该项目正式投运，输出了高品质的产品水，大大延缓了锅炉炉管结垢，提高了锅炉传热效率，减少了浓水外排，延长了注汽锅炉的运营周期和寿命，为油田生产创造出更大的经济效益。

与清水工艺相比，该项目每年可减少地下水消耗195万立方米、燃煤2万余吨，节约直接成本2000万元以上。

据了解，我国稠油开采以注蒸汽热力采油为主，年产量1500万吨左右，年注蒸汽需消耗清水1.5亿立方米，年产采出水2亿立方米，该技术具有广阔的应用空间和巨大的商业与环保价值。

（来源：中国石化胜利油田）

《工业水处理》

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