西北油田：为千里大漠加装环保“护栏”
2023/12/28
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来源：[互联网]
地处塔克拉玛干沙漠的西北油田，秉承“黑色原油，绿色开发”理念，不断研发新技术，改造旧工艺，守护大漠的水体、空气和土地[中国石化新闻网2023-12-27]12月19日，西北油田塔河、顺北两大区块相继落下今年冬天第一场瑞雪。沙海变雪海，为冒着严寒确保全年任务完美收官的大漠石油人带来喜悦。今年，西北油田不但圆满完成了原油、天然气生产任务，而且各项环保指标均达到国家和地方保护标准。
目前，沙漠戈壁脆弱的生态系统让石油开发如履薄冰，西北油田面对顺北新区块建产和塔河老区块的中后期开发两大任务，既要确保开发的顺利进行，又要保证最大限度地保护生态环境。两年以来，西北油田大力研发环保技术，其中2023年开展立项攻关17项，今年完成9项。
回水处理
化学法变物理法环保降本双提升
10月20日，在西北油田二号联合站水处理现场，技术人员采用新工艺处理油田采出水。采出水含油量由每升2893.4毫克下降到20.2毫克，悬浮物固体含量由每升87.8毫克下降到20.4毫克。净化后的采出水再经过气提改性后，水体腐蚀性等各项指标均满足注水水质标准。
从2010年到2021年的12年间，该油田油藏采出水量和综合含水逐年上升，原油的综合含水由37%上升至57.5%，采出水量由11500吨/天上升至29000吨/天。巨量的采出水，给地层和地面环保带来了压力。油田开发后期，替油注水工艺的大量用水，为采出水提供了利用前景。
然而，西北油田采出水矿化度高，且含有硫化氢、二氧化碳等介质，水体腐蚀性较强，直接回注替油，不但污染水体，而且存在腐蚀井筒和管柱风险。
原来的“预氧化水质改性”工艺和设施，虽可使采出水达标，但加注有复合碱、净水剂等水处理化学助剂，建设投资大、运行成本高，且对地层存在伤害。
去年，科研人员研发了以物理法工艺为主的“气旋浮净水+气提水质改性”水处理技术，通过装置的改变，达到了净化目的，将传统的8级净化流程优化为4级，大幅提高了水处理质量，降低了污染风险。
化学处理转向物理处理，每吨水处理综合成本由3.2元下降至1.5元。该技术在西北油田二号、五号联合站应用，每天处理采出水1.1万立方米，水处理综合成本每年降低441万元以上。
锅炉改造
分段分级降氮升温两兼顾
西北油田地处西部边陲，极寒天气多，塔河地下稠油黏度高，必须用加热锅炉（水套炉）加温才能进行开采和集输。据统计，在广袤的西北大漠里，目前在用的燃气加热炉共1978台。这些加热炉几经改进，基本上实现了废气的达标排放。但随着塔河区块开采稠油的黏度增大，对水套炉的温度提升也有了更高的需求。用新技术提升温度降低排放，势在必行。
为了大漠空气洁净，今年开始，技术人员通过加热炉燃料空气分级分段配合多枪式燃烧头设计，把空气和燃料分级分层送入多枪式燃烧头，产生中心、轴流、旋流等多个燃烧区域，让炉膛温度降低，火头温度增高，以此提升热效能。
同时，设计烟气自循环装置回收烟气余热，同时集成电子精确控制烟气氧含量，提高加热炉效率，实现节能减排的目标。
今年5月，在采油一厂4-4站和TK958H井，技术人员对计转站和单井加热炉分别进行先导试验，在对低氮燃烧器技术改造后，氮氧化物排放量优于标准要求，同时加热炉热效率提升3.7%~4%，节气率在15%以上。
管道防腐
不让一滴原油污染土地
西北油田在沙漠戈壁上有2万多公里的油气管线，纵横交错于4700平方公里的区域内。为了防止油气泄漏污染土地，他们采用各种技术措施，避免重大刺漏发生。
西北油田的原油对碳钢材质管道的腐蚀速率较快。为延长管线寿命，避免剌漏，油田经过长期摸索，攻关形成涂料防腐技术体系。沿着涂层防腐这一思路，他们又发展了两大类五小种涂层，满足不同运行工况的管道及压力容器内防腐20年以上的应用需求。引进金属管线内穿插非金属管技术，可使管线延长寿命15年。他们还将在地面应用的非金属管道防腐理念引入油气井井下，形成耐高温高强度聚合物纤维复合油管技术。该油管耐温210摄氏度，可使单井应用成本下降60%，管柱寿命延长两倍。