华北油气提升装置“胃动力”增强气田“肾功能”

Ľ>　　[中国石化新闻网2015-08-17]大牛地气田地处鄂尔多斯盆地北部，冬季气温可达零下20摄氏度以下，气井在采气过程中极易在管线中形成天然气水合物而发生冻堵。为抑制水合物生成，需要往井内加注甲醇，甲醇与地层水及其他入井药剂一起产出，就形成了含醇污水。含醇污水需通过净化站处理，将甲醇回收，废水达标后回注地层。这些甲醇净化站被形象地称为气田的“肾”，起到净化作用。
　　若净化效果不好，会造成水质不达标、甲醇回收率不达标、处理量降低及能耗增加等一系列问题。“今年来，工程院与采气一厂联合，通过室内试验与现场效果评价，对污水处理工艺进行优化研究，提升了装置的‘胃动力’，实现污水处理后各项指标全面达标，药剂成本下降45.86%。”华北油气分公司采气一厂净化站站长朱德春说。
　　废水剧增，气田发展现瓶颈
　　大牛地气田经过10多年开发，每年产出含甲醇的废水在逐年增多，尤其是2012年以来，气田全部运用水平井开发，气田产水量剧增。2014年度，气田总产水达44.87万立方米，尽管连续扩建了3座甲醇净化处理站，总的日处理量可达到970立方米，在冬季产气高峰时期，仍不能满足净化需要，成为制约气田发展的瓶颈问题。
　　为缓解含醇废水处理的压力，华北采气一厂尽最大努力，每年气温升高后，提前停止注醇，进入冬季之前，延长不注醇时间，以减轻净化装置的压力，但仍面临较大困难。
　　此外，每年大批新井投产带来了压裂返排液增多，使得气田产出污水性质变化频繁，处理难度急剧增大，导致处理前污水浊度上升，含油量和悬浮物含量也翻了几番。技术人员紧跟现场调整药剂配方，怎奈水质就像娃娃的脸，说变就变，配方无法满足污水处理要求。
　　同时，甲醇精馏装置也显出“老态”，“消化力”减弱，甲醇产品、塔底废水含醇率不达标的情况时有发生。
　　“原有的药剂配方、装置操作参数已经不适用于目前的工况，我们亟需优化出一套动态可调的工艺参数及药剂配方，发挥气田‘肾脏’应有的功能。”净化站技术人员如是说。
　　联合攻关，老装置焕发活力
　　今年来，面对制约气田发展的瓶颈问题，华北工程院与采气一厂技术人员联合，全力开展技术攻关。
　　在厂区内，他们仔细分析气田污水性质变化规律，通过20多天的连续监测和排查，借助接收水罐进行初步沉降，找到了缓解水质变化的方法，实现油、泥、水初步分离，对处理前水质进行改善。
　　实验室中，他们一方面对污水性质进行全面监测，另一方面探索污水处理药剂配方。经过30多天、200多次的试验，终于使分散的实验数据连成系统。在分析了污水预处理药剂与悬浮物、pH值的关系后，技术人员建立了水质预处理药剂配方体系，将实验室的成果表格化、手册化，使现场操作员工“一看就懂，人人会用”。
　　中控室里，他们针对精馏塔参数存在问题，使用化工模拟软件模拟出低含醇率下精馏塔操作参数，有力地指导了现场生产。“现在精馏塔这个‘老家伙’也能重新焕发青春，挺起腰板，跑步前进啦！”一位工人师傅乐呵呵地说。
　　在杀菌剂、净水剂加注，换热器温度控制等方面，技术人员也研发了相应的优化方案。优化参数与研发配方“双管齐下”，实现了污水处理系统“从头到脚”的整体优化。此外，他们还编写了《大牛地气田污水处理系统工艺优化方案》，全面推进现场落实。
　　成果落地，质量效益获双赢
　　时不我待，科研成果早日落地就早日见效，在技术人员连续60多天不分昼夜艰苦攻关后，今年3初，优化方案全面实施，当月就取得良好效果，实现了水质达标及降本增效。
　　在水质方面，处理前污水浊度降低58.76%，含油量降低98.81%，悬浮物降低82.45%；回注水悬浮物含量、含油量、粒径中值等指标，全面达到《气田水回注方法》标准要求。此外，甲醇精馏塔塔底水含醇率为0.08%，优于0.1%的指标，甲醇回收率也由78.31%上升至95.15%，实现了药剂的高效回收，循环利用。
　　在药剂成本方面，优化方案实施后，单位水处理药剂成本由原来的30.68元降低到目前的16.61元，降幅达45.86%。按照全年处理45万立方米污水计算，可实现成本降低633.15万元。
　　以科技带动生产，以科技促进效益，华北油气分公司通过抓好科技成果转化，使气田“肾脏”及整个油气田永葆青春，为“碧水蓝天，能效倍增”做出了突出成绩。