H_2S-CO_2-Cl~-腐蚀环境单井集输管材选择

塔河油田腐蚀环境为H2S-CO2-Cl-体系,单井集输管道材质以20号钢为主,腐蚀穿孔严重。通过对BX245-1Cr、20号钢两种管材的室内实验和现场应用分析,采用了扫描电镜和激光共聚焦显微镜对BX245-1Cr与20号钢的腐蚀情况进行对比分析。室内实验分析表明,BX245-1Cr材质抗腐蚀能力优于20号钢,均匀腐蚀速率相比降低33.07%,点腐蚀速率相比降低30.05%。现场应用测试分析表明,BX245-1Cr点腐蚀速率明显低于20号钢点腐蚀速率,相比降低35.89%。通过对两种管材经济对比分析,选用管径为76 mm×5 mm的BX245-1Cr管材可节约1.44×104RMB$/km,选用管径为89 mm×5 mm的BX245-1Cr管材可节约1.34×104RMB$/km。     

油田污水气浮选沉降罐溶气单元工艺结构优化

为形成油田污水溶气气浮处理工艺沉降罐的结构改进方案,满足油田污水的不断提效处理,考虑溶气单元布气工艺控制面积及布气工艺控制液位高度,利用多相流混合模型,模拟研究了溶气气浮沉降罐溶气单元工艺结构对油田污水分离性能的影响。研究结果表明:合理的布气环气体释放头布置、布气环布局及布气液位高度有益于获得均衡的配水单元压力场分布、稳定有序的分离流场粒子运动迹线特征及较好的除油、除悬浮物效果;在回流比25%、溶气释放压差0.6 MPa工况下,优化确定溶气单元布气环上均匀分布的气体释放头间距为856 mm,气体释放头数量为22个,布气环布局采用双环形布气结构,其高度控制在沉降罐内10.6~9.7 m的区域;溶气单元在此优化工艺结构下,可使油田污水沉降处理的除油率和悬浮物去除率分别达到65%以上和35%以上,揭示出优化溶气单元工艺结构是实现油田污水高效气浮选处理的有效途径。     

提高UDS溶剂脱除塔河油田伴生天然气中有机硫效率

为了解决新疆塔河油田伴生天然气中高含量有机硫的脱除难题,需开发高效脱硫溶剂。基于已在天然气净化领域工业应用的UDS-2溶剂的初始组成,采用量子化学计算并结合溶解度COSMO-RS模型预测优选提高甲硫醇(MeSH)溶解性能的溶剂组分,改进原UDS-2溶剂对MeSH的脱除性能,并分别在常压和高压吸收实验装置上对比考察不同溶剂对模拟塔河油田伴生天然气的吸收净化效果。结果表明,聚合度为5的聚乙二醇二甲醚（PEGDME-3）与MeSH分子之间的相互作用最强,对MeSH的溶解性能最好,相同条件下,MeSH在PEGDME-3中的亨利系数最小,40℃时的亨利系数为14.9 MPa·L/mol。PEGDME-3调配入原UDS-2溶剂中获得的改进UDS溶剂,对MeSH和总有机硫的脱除率较改进前原UDS-2溶剂分别提高了10.1%～11.4%和7.2%～8.5%。所得结论将有助于进一步提高UDS溶剂的有机硫脱除效率,满足塔河油田伴生天然气高含量有机硫的脱除净化需求。     

pH响应型稠油乳化剂的制备及响应特性*

为改善常规稠油乳化剂在集输末端的油水分离问题,以甲基丙烯酸N,N-二乙胺基乙酯(DEAEMA)功能单体、丙烯酰胺(AM)和偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)为原料制备了pH响应型稠油乳化剂。考察了单体配比对乳化剂表面活性的影响,研究了乳化剂浓度、油水比、温度、矿化度对乳化剂降黏性能及稠油乳状液稳定性的影响,分析了稠油乳化剂的pH响应机理。结果表明,当DEAEMA、AM单体质量比为7∶3时,乳化剂的表面活性最好。随乳化剂浓度增加、油水比降低、温度升高,稠油乳状液降黏率逐渐增加。但油水比过低,稠油乳状液的稳定性降低。乳化剂具有显著的p H响应特性,在碱性条件下呈均匀的微球,具有较好的表面活性;在酸性条件下变成透明的高分子溶液,失去表面活性。稠油乳状液的黏度随乳化剂加量的增加而降低,降黏率约99%,抗温抗盐性能较好。通过调节pH值可使DEAEMA质子化或去质子化,从而使得乳化剂表面活性可控,实现稠油乳状液乳化-破乳可控。图14表5参18     

油田伴生气净化工艺优化研究及工业应用

塔河油田生产大量高含硫稠油和伴生气,同时采用负压气提工艺回收稠油中所含轻烃,高含硫轻烃和伴生气在轻烃站集中净化处理过程中存在液化气中总硫含量超标、轻烃碱洗脱硫过程产生大量碱渣等问题。为解决上述问题,开展了UDS脱硫剂在伴生气脱硫过程的应用研究。结果表明,UDS脱硫剂对有机硫和H₂S均具有较好的选择性。应用后,伴生气分离得到的液化气中总硫质量分数较MDEA降低86%。开展了轻烃汽提脱硫工艺的应用研究,应用结果表明,采用汽提工艺后,轻烃中总硫质量分数可降至0.03%以下。因此,汽提工艺可完全取代碱洗工艺,成为一种高含硫伴生气绿色高效净化的新工艺,该工艺运行稳定,可满足装置长周期运行的要求。      

含硼多核无机有机高分子混凝剂的制备及表征

文章介绍了油气开采作业废液来源、组成及混凝处理存在的问题,结合废液特点及混凝剂作用机理,制备了含硼多核无机高分子混凝剂(BPSAF),再在BPSAF中通过加入AM、DM-DAAC有机单体合成了分子结构链上既含有多核无机高价离子,又含有机高分子链结,稳定性较好的含硼多核无机有机高分子混凝剂(CPC)。通过与较常规混凝剂处理效果比较可知,CPC混凝剂具有更好的混凝效果,对水质适应性较好。同时,采用FTIR、SEM、X衍射对制备的BPSAF、CPC及原料混合产品对比分析,研究表明所制备的CPC不是简单的原料混合,而是一种通过化学反应得到的高分子结构。     

低返混喷射态塔盘在伴生气脱硫工艺中的应用

西北油田高含硫伴生气在采用甲基二乙醇胺（MDEA）溶液脱硫净化过程中存在频繁的拦液冲塔及净化气中H_2S浓度超标等问题。分析结果表明,其主要原因是伴生气体系中重烃含量高导致胺液易发泡及塔板效率低。提出并设计了一种基于喷射态原理的新型逆流低返混喷射态塔盘结构（SDST）。水力学试验结果表明,相比F1浮阀塔盘,SDST压降可降低10%,通量可提高30%,操作弹性基本不变。SDST塔盘在伴生气脱硫过程的工业应用结果表明,SDST塔盘具有良好的抑制发泡性能,可有效解决伴生气脱硫过程的拦液冲塔问题,同时,塔板效率提高10%以上,有效解决了伴生气脱硫过程中因塔板效率低导致的净化气中H_2S浓度超标问题。     

US/O_3/TiO_2复合法处理油气田含硫废水研究

以油气田含硫钻井废水为研究对象,对含硫钻井废水的处理进行了分析研究,采用化学混凝—超声复合臭氧深度催化氧化(US/O3/TiO2)二级处理工艺。通过对经过化学混凝预处理的废水进行深度氧化处理,使处理后含硫废水CODCr为76.4mg/L,S2-含量为0.56mg/L,达到国家综合污水一级排放标准(GB8978-1996)。     

塔河油田二号联酸气回注工艺设计及过程模拟分析

为解决常规酸气处理工艺成本高、污染环境等缺点,提出了一种经济、环保的酸气处理方法——酸气回注工艺。以塔河油田二号联合站为研究对象,结合国内外设计案例,进行了酸气回注工艺设计及过程模拟分析,设计包括井筒回注工艺、管输工艺和压缩工艺。采用GLEW-pro软件优化了回注酸气在井筒中的压力分布、密度分布和温度分布,确定井口回注压力为12.089 MPa;采用Ariel公司生产的四级往复式压缩机,压缩比为3.5,压缩机出口压力为15MPa;最后通过HYSYS软件模拟总体工艺处理过程,模拟结果显示该设计工艺能满足井筒回注压力要求,脱水率达99.5%,管输无游离水产生,确保了管道无腐蚀威胁、无水合物生成。     

塔河油田伴生气分离产品甲硫醇分布模拟及工艺优化

目的为了解决塔河油田高含有机硫油田伴生气中有机硫脱除的难题,进行油田伴生气加工过程中甲硫醇分布模拟及工艺优化研究。 方法采用Aspen Plus和HYSYS软件模拟计算了MDEA溶剂胺洗脱硫后油田伴生气进一步分离得到干气、液化气和轻烃产品中甲硫醇的分布。针对液化气中总硫含量超标的问题,提出工艺优化方案并在工业装置上实施,考查优化效果。 结果甲硫醇的富集是造成液化气产品中总硫含量超标的主要因素。模拟计算结果表明,通过方案二与方案三的组合,可将液化气中甲硫醇质量浓度由470.44 mg/m³降至240.14 mg/m³,总硫质量浓度(以硫计)为272.94 mg/m³。结论工业装置实施改造后,液化气产品中总硫质量浓度可控制在330 mg/m³以下,达到GB 11174-2011《液化石油气》规定的液化气产品中总硫含量控制指标。 