团队承担的“十三五”国家科技重大专项子课题顺利完成油田现场试验

  2020年9月17日-30日,由环保多相流高效分离技术与设备团队牵头,中海油研究总院、河北华北石油迪威尔石化装备工程公司和中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司中海油实验中心渤海实验中心参与的“油井采出液旋流预分离器”、“油井产出液高效气-液分离器”和“管式静电聚结分离器”三套工程样机在华北油田第一采油厂高阳工区高四十四站成功进行了性能测试试验,30日下午在进行清扫管线、整理现场后等收尾工作后落下帷幕。中海油研究总院工程研究设计院高级工程师尚超,环保多相流高效分离技术与设备团队的姬宜朋副教授、石熠博士后、博士生王强强、硕士生孔畅言和姜超全程参加油田现场试验。河北华北石油迪威尔石化装备工程公司负责设备的安装和安全保运,委托中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司中海油实验中心渤海实验中心进行第三方化验。油田现场试验旨在对“十三五”国家科技重大专项“海外目标油田开发工程关键技术及方案研究”子课题“高效原油处理技术研究”(2017ZX05032005-002)研发的“油井产出液高效气-液分离器”、“油井采出液旋流预分离器”和“管式静电聚结分离器”三套工程样机进行测试评价。

  受疫情影响,原定在海上油田进行的现场试验不得已在今年5月份开始考虑转移到陆上油田来进行,以确保项目总体进度。在河北华北石油迪威尔石化装备工程公司、华北油田分公司第一采油厂高阳工区等单位领导的大力支持下,6月初确定了油田现场试验地点,然后召开实地踏勘现场协调会,各方之间就相关责任事宜和可能出现的问题进行了充分沟通交流。在天津塘沽完成制造厂内模拟运行调试和必要的整改完善后,三套撬装工程样机于2020820日入驻中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司第一采油厂高阳工区高四十四站,开始配管接线、落实气源、人员安全培训等一系列现场试验前的准备工作。得益于参与各方协作奋斗,克服了重重困难,终于在国庆节来临前安全顺利、紧张有序地完成了现场运行效果的测试评价。

高四十四站的原油比重大于0.90,属于易凝原油。经第三方化验确认,对于管式高效气-液分离器而言,当油井来液含气在10%~90%的大范围内变化时,通过调整管式高效气-液分离器排气口和排液口的压差,可以将液出口的含气量和气出口的含液率都控制在5%以下。对于轴向入口静态水力旋流器单体处理量10m3/h的油井采出液旋流预分离器而言,当油井来液的含水率在70%~90%范围时,在确保分水比大于50%的前提下,可以将水出口的含油量控制在1700mg/L以下(大多低于1000mg/L)。对于管式静电聚结分离器而言,当油井来液的含水率在60%~80%之间时,基于高频/高压脉冲交流电场+旋流耦合协同作用,两级串联工作时,二级水出口的含油量可以降低到1000mg/L,二级油出口的含水率可以降至5%。

陆上油田现场试验的顺利完成,标志着团队依托“十三五”国家科技重大专项子课题“高效原油脱水处理技术研究”的研发工作取得了预期成效,所研发的工程样机经得起油田现场恶劣工况条件的考验,也标志着团队围绕油气水复杂多相流体的高效、紧凑、绿色分离技术研究达到了业界先进水平。展望“十四五”,团队将进一步完善产品设计细节,进一步优化提升产品性能,推动高新技术产品早日顺利走向工程应用。