曹妃甸油田消泡剂的国产化

黄晓东，方 健，刘振国

(1.中海石油有限公司曹妃甸作业公司，天津 300461;2.中海能源发展股份有限公司采油技术服务分公司，天津 300452)

原油中的泡沫不仅会减少分离器的有效分离空间和液相停留时间，降低分离效率，还会造成分离器出现假液位现象，影响天然气系统和火炬系统的工作［1］。消泡剂可减少或消除原油中泡沫，目前，曹妃甸油田采用国外知名公司的消泡剂SV－4596，为了节药生产成本、实现消泡剂国产化目的，中海能源股份公司采油技术服务分公司研制了一批原油消泡剂［2］。笔者将这些国产消泡剂与国外消泡剂进行室内评价实验，筛选出较好品种，并将其用于曹妃甸油田浮式生产油轮(FPSO)原油消泡，效果良好，实现了消泡剂国产化目的。

1 曹妃甸油田概况

曹妃甸油田位于渤海湾西部，平均水深20 m，由中海油与科麦奇合作开发，科麦奇公司为油田作业者。整个油田分为两期工程，由6个井口平台(WGPA，WHPA，WHPC，WHPD，WHPE和WHPF)、单点系泊塔和浮式生产油轮(FPSO海洋石油112)组成。其中Ⅰ期为WGPA，WHPA和WHPC，Ⅱ期为 WHPD，WHPE 和 WHPF，整个油田的产液均由海管输送至FPSO海洋石油112处理。

曹妃甸油田FPSO的生产流程根据整个油田产液性质的不同分为两个平行系列，1系列产液虽然气油比低，但是原油密度和黏度较大，气泡膜较厚且稳定;2系列产液含气量很大，但原油黏度比1系列小，两个系列的产液差异性大对消泡剂的适应性要求较高。两个平行系列的原油处理流程设备相同，均为三级处理，第一级为自由水分离器(V－2140/V－2340)，第二级为热处理器(V－2160/V－2360)，第三级是电脱水器(V－2190/V－2390)，处理后的原油达到商品油标准。

2 消泡剂室内评价

2.1 消泡剂品种

根据曹妃甸油田的油品性质挑选由中海油公司采油技术服务分公司研制，并已在渤海油田各区块多年应用的消泡剂 BHX－101、BHX－16、BHX－21、BHX－35和BHX－80与现场正在使用的国外公司消泡剂SV－4596进行对比评价实验。

2.2 评价方法

分别取现场两个系列的综合产液，除去游离水，取200 mL油样置于1L鼓泡容器中，加热一级分离器的温度至75℃，向容器中以60 L/h恒定速率鼓入氮气进行鼓泡，考察各消泡剂浓度在15 mg/L和25 mg/L时，各系列原油乳状液2 min后各平行容器中的泡沫高度和停止鼓泡后泡沫完全消除的时间，并与未加消泡剂的原油乳状液泡沫高度和消泡时间进行比较，1系列原油乳状液鼓泡实验结果见表1;2系列原油乳状液鼓泡实验结果见表2。

由表1和表2可见，原油乳状液中加入消泡剂后，消泡效果很明显，尤其是消泡剂BHX－101的消泡效果和消泡速度优于国外公司消泡剂SV－4596，具备现场应用条件，因此，选择消泡剂BHX－101用于现场试验。

表1 曹妃甸油田1系列原油鼓泡实验结果

表2 曹妃甸油田2系列原油鼓泡实验结果

3 消泡剂BHX－101现场试验

2012年5月，采用消泡剂BHX－101对曹妃甸油田浮式生产油轮(FPSO)原油进行消泡试验，期间分别监测国外公司消泡剂SV－4596和国产消泡剂BHX－101的消泡效果，注入浓度均维持在15 mg/L。

3.1 消泡剂注入点与注入方式

消泡剂BHX－101的注入点与注入方式均与正在使用的消泡剂SV－4596相同，采用原消泡剂投加方式，分别加注在浮式生产油轮(FPSO)两个系列的一级分离器前，设计消泡剂浓度为15 mg/L。

3.2 现场试验评价方法

在现场消泡剂加注过程中，通过考察两个系列一级分离器的原油和天然气产量，分离器的泡沫、油相、乳化层和水相的液位情况，火炬分液罐V－5010和燃料气除液罐V－4310的液位变化趋势，火炬燃烧状况等因素，评价消泡剂消泡效果。

3.2.1 消泡剂对原油和天然气产量的影响

消泡剂BHX－101试用期间，两个系列1级分离器的原油和天然气产量波动情况分别见图1和图2。

图1 消泡剂试验期间两个系列的原油产量

图2 消泡剂试验期间两个系列的天然气产量

由图1和图2可见，消泡剂BHX－101试用期间，两个系列一级分离器的原油产量和天然气产量，基本上较为稳定，一系列的原油产量维持在1 780 m3/d，2系列原油产量维持在5 900 m3/d;一系列一级分离器V－2140的天然气产量稳定在39 643.46 m3/d，2系列一级分离器 V－2340的天然气产量在99 108.66～113 267.04 m3/d之间，表明消泡剂BHX－101试用时原油和天然气产量没有发生波动。

3.2.2 消泡剂对1级分离器参数的影响

消泡剂BHX－101现场试验期间，一级分离器V－2140和V－2340的温度设定值为75～77℃，压力为400 kPa条件下，分别考察了一级分离器V－2140和V－2340中泡沫、油相、乳化层和水相的液位情况，结果分别见图3和图4。

图3 消泡剂试验期间2140分离器各界面变化趋势

图4 消泡剂试验期间2340分离器各界面变化趋势

由图3和图4可见，消泡剂BHX－101在现场试用期间，一级分离器中V－2140和V－2340中泡沫、油相、乳化液和水相界面基本稳定，说明消泡剂BHX－101对一级分离器参数无不良影响。

3.2.3 消泡剂对火炬分液罐和燃料气分液罐液位的影响

曹妃甸油田浮式生产油轮(FPSO)的油气水处理流程中，由三相分离器分离出的天然气组分分别进入火炬分液罐V－5010和燃料气分液罐V－4310，脱除液体后分别进入火炬系统和锅炉系统。在整个消泡剂现场试验期间，火炬分液罐V－5010和燃料气分液罐V－4310的液位没有明显的突增，说明油气水流程中分离出天然气的携液量没有明显的变化。

3.2.4 消泡剂V－4596和BHX－101火炬燃烧效果比较

一级分离器前分别加注消泡剂SV－4596和BHX－101后，火炬燃烧情况表明，使用消泡剂BHX－101后，火炬燃烧情况明显好转，黑烟减少，说明油基消泡剂BHX－101可取代国外消泡剂V－4596，消泡剂可国产化。

4 结论

采油技术服务分公司研制的油基消泡剂BHX－101在曹妃甸油田浮式生产油轮(FPSO)上应用效果良好，且具有价格优势，在优化现场应用效果的同时节约了生产成本，进而顺利实现消泡剂的国产化。

［1］王庆华，李支文，赵明，等.渤海绥中36－1油田原油消泡剂的研制与国产化［J］.中国海上油气，2004，16(4):269 －271.

［2］李秋忙.原油消泡剂HBX－1的研制及应用［J］.油田化学，1997，14(13):233 －236.