目前，我國東部陸上油田大部分已進(jìn)入開發(fā)后期，綜合含水都已達(dá)到80%以上，部分油田已超過90%。隨著含水率的上升，采出液總液量也不斷增加，能耗隨之迅速增長，因而，地面系統(tǒng)需要大量改造或改進(jìn)，主要表露出的問題有：
?、儆蜌饧敽吞幚硐到y(tǒng)負(fù)荷增大,現(xiàn)有的工藝流程復(fù)雜,系統(tǒng)能力不能滿足開發(fā)后期的生產(chǎn)要求。各油田現(xiàn)有設(shè)備主要是針對(duì)開發(fā)中期的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)配套的，進(jìn)入開發(fā)后期后，采出液的乳化特性、介質(zhì)特性都有較大變化，原油集輸方式、設(shè)備結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)這一變化的需要。
?、谖鬯幚硐到y(tǒng)主要是處理量的增加和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，現(xiàn)有流程和設(shè)備落后，按常規(guī)的處理方式已不能滿足生產(chǎn)要求。
?、圻M(jìn)入開發(fā)后期，為了進(jìn)一步提高采收率，各油田都在進(jìn)行三次采油礦場試驗(yàn)，有的已進(jìn)入工業(yè)性推廣應(yīng)用階段，如大慶、大港、河南等油田。由于驅(qū)注液對(duì)原油乳化液特性有較大的影響，為地面處理工藝帶來了新的課題。
④注水系統(tǒng)由于注入量的增加，電力負(fù)荷急劇增長，注水井洗井次數(shù)增多，造成洗井能耗和污水處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)增大。
?、萦吞镩_發(fā)后期防腐問題日益突出。由于東部油田開發(fā)建設(shè)較早，地面工藝管線設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長，防腐措施破壞嚴(yán)重，經(jīng)常性的管線穿孔、設(shè)備腐蝕已嚴(yán)重影響了油田的正常生產(chǎn)運(yùn)行。
根據(jù)以上分析，為適應(yīng)油田開發(fā)后期集輸系統(tǒng)改造及節(jié)能降耗技術(shù)的需要，應(yīng)主要開展以下課題的研究：①原油脫水節(jié)能工藝研究；②污水系統(tǒng)節(jié)能工藝研究；③注水處理節(jié)能工藝研究；④三次采油節(jié)能技術(shù)研究；⑤油田地面綜合防腐技術(shù)研究。
針對(duì)油田開發(fā)后期的生產(chǎn)特點(diǎn)，通過地面工藝的系統(tǒng)配套攻關(guān)，研制能耗低、效益高、投資省的工藝設(shè)備和合適的節(jié)能降耗工藝技術(shù)，使開發(fā)后期原油集輸處理、污水處理，三次采油工藝、注水工藝及油田防腐工藝技術(shù)達(dá)到一個(gè)新水平。從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)油田地面工藝在開發(fā)后期的技術(shù)改造投資省、效益高的目的。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及認(rèn)識(shí)
目前，國內(nèi)外針對(duì)油田開發(fā)后期的需要，在地面工藝各個(gè)系統(tǒng)都進(jìn)行了許多有益的探索和研究，提出了一定的研究方向和理論，開發(fā)了一些新設(shè)備、新材料和新工藝等。
1、原油處理工藝方面
國外一些國家原油脫水只在礦場條件下進(jìn)行，原油脫水所采用的工藝通常根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)、原油物性、含水率、伴生水的礦化度、油田的生產(chǎn)方式和開采條件及氣候條件等因素決定。同時(shí)各國對(duì)凈化油質(zhì)量指標(biāo)的要求也不盡一致。如美國洛杉磯附近的西格奈爾希油田是一高含水期開發(fā)油田，由殼牌公司開發(fā)，年產(chǎn)油量在50×104t，綜合含水88%，其產(chǎn)品收集和處理工藝是：各井來油經(jīng)過匯管，加入破乳劑之后，經(jīng)兩級(jí)分離（第一級(jí)為預(yù)脫氣，第二級(jí)為三相分離）后，進(jìn)入大罐沉降（配套大罐抽氣），即用大罐代替電脫水器。其工藝特點(diǎn)是，系統(tǒng)處理在一個(gè)場地配套進(jìn)行（油氣分離、原油脫水、污水凈化及回注等）。利用罐作為末級(jí)分離器，同時(shí)具備沉降罐和成品油儲(chǔ)罐的功能。在自然溫度（21℃）下脫水，沒有加熱設(shè)備和換熱器，油田生產(chǎn)過程完全密閉。
而且，國外各石油公司在脫水工藝方面，一是注重研制并應(yīng)用高效脫水破乳劑，認(rèn)為依靠破乳劑來降低熱耗是比較經(jīng)濟(jì)的。如德國的BACΦ公司研制的分離劑28，在某工程中應(yīng)用，在15℃條件下，經(jīng)一級(jí)處理后，可把原油含水從30%降至1~2%；二是注重分離器等設(shè)備的功能的提高和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。為提高分離效率而大量研制開發(fā)強(qiáng)化分離填料，目前常用的有脈動(dòng)消除器、蝶形轉(zhuǎn)向器、旋風(fēng)進(jìn)料口、迪克松霧沫捕集結(jié)構(gòu)、各種形式的聚結(jié)填料等等。
我國國內(nèi)的情況是，“七五”期間，結(jié)合中高含水期技術(shù)改造需要，開展了低耗節(jié)能油氣集輸配套技術(shù)研究，在原油處理方面，創(chuàng)造了河南江河油田高凝原油不加熱一段脫水獲合格凈化油的新技術(shù)。工藝配套了閥組加藥、管道破乳和高效沉降分離技術(shù)，研制出的HNS型高效三相分離器，采用了預(yù)脫氣技術(shù)、水洗破乳技術(shù)等多項(xiàng)新工藝，在來液溫度50～55℃，停留時(shí)間10min條件下，出口原油平均含水≤0.5%，達(dá)到了凈化油標(biāo)準(zhǔn)。
在化學(xué)破乳劑研究方面，國內(nèi)存在著應(yīng)用現(xiàn)場與研制脫節(jié)的現(xiàn)象，針對(duì)性的產(chǎn)品研制工作僅少數(shù)油田開展得較好，其它油田普遍是采用篩選應(yīng)用。
因此，可以這么認(rèn)為，我國油田在高含水開發(fā)期脫水工藝的研究上已取得較高水平的成果，今后應(yīng)繼續(xù)完善一段脫水工藝，進(jìn)一步提高分離器對(duì)全國各油田處理的適應(yīng)能力，要加大常溫脫水破乳劑研制、新型聚結(jié)填料開發(fā)的力度，以適應(yīng)開發(fā)后期技術(shù)改造的需要。
?、儆蜌饧敽吞幚硐到y(tǒng)負(fù)荷增大,現(xiàn)有的工藝流程復(fù)雜,系統(tǒng)能力不能滿足開發(fā)后期的生產(chǎn)要求。各油田現(xiàn)有設(shè)備主要是針對(duì)開發(fā)中期的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)配套的，進(jìn)入開發(fā)后期后，采出液的乳化特性、介質(zhì)特性都有較大變化，原油集輸方式、設(shè)備結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)這一變化的需要。
?、谖鬯幚硐到y(tǒng)主要是處理量的增加和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，現(xiàn)有流程和設(shè)備落后，按常規(guī)的處理方式已不能滿足生產(chǎn)要求。
?、圻M(jìn)入開發(fā)后期，為了進(jìn)一步提高采收率，各油田都在進(jìn)行三次采油礦場試驗(yàn)，有的已進(jìn)入工業(yè)性推廣應(yīng)用階段，如大慶、大港、河南等油田。由于驅(qū)注液對(duì)原油乳化液特性有較大的影響，為地面處理工藝帶來了新的課題。
④注水系統(tǒng)由于注入量的增加，電力負(fù)荷急劇增長，注水井洗井次數(shù)增多，造成洗井能耗和污水處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)增大。
?、萦吞镩_發(fā)后期防腐問題日益突出。由于東部油田開發(fā)建設(shè)較早，地面工藝管線設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長，防腐措施破壞嚴(yán)重，經(jīng)常性的管線穿孔、設(shè)備腐蝕已嚴(yán)重影響了油田的正常生產(chǎn)運(yùn)行。
根據(jù)以上分析，為適應(yīng)油田開發(fā)后期集輸系統(tǒng)改造及節(jié)能降耗技術(shù)的需要，應(yīng)主要開展以下課題的研究：①原油脫水節(jié)能工藝研究；②污水系統(tǒng)節(jié)能工藝研究；③注水處理節(jié)能工藝研究；④三次采油節(jié)能技術(shù)研究；⑤油田地面綜合防腐技術(shù)研究。
針對(duì)油田開發(fā)后期的生產(chǎn)特點(diǎn)，通過地面工藝的系統(tǒng)配套攻關(guān)，研制能耗低、效益高、投資省的工藝設(shè)備和合適的節(jié)能降耗工藝技術(shù)，使開發(fā)后期原油集輸處理、污水處理，三次采油工藝、注水工藝及油田防腐工藝技術(shù)達(dá)到一個(gè)新水平。從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)油田地面工藝在開發(fā)后期的技術(shù)改造投資省、效益高的目的。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及認(rèn)識(shí)
目前，國內(nèi)外針對(duì)油田開發(fā)后期的需要，在地面工藝各個(gè)系統(tǒng)都進(jìn)行了許多有益的探索和研究，提出了一定的研究方向和理論，開發(fā)了一些新設(shè)備、新材料和新工藝等。
1、原油處理工藝方面
國外一些國家原油脫水只在礦場條件下進(jìn)行，原油脫水所采用的工藝通常根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)、原油物性、含水率、伴生水的礦化度、油田的生產(chǎn)方式和開采條件及氣候條件等因素決定。同時(shí)各國對(duì)凈化油質(zhì)量指標(biāo)的要求也不盡一致。如美國洛杉磯附近的西格奈爾希油田是一高含水期開發(fā)油田，由殼牌公司開發(fā)，年產(chǎn)油量在50×104t，綜合含水88%，其產(chǎn)品收集和處理工藝是：各井來油經(jīng)過匯管，加入破乳劑之后，經(jīng)兩級(jí)分離（第一級(jí)為預(yù)脫氣，第二級(jí)為三相分離）后，進(jìn)入大罐沉降（配套大罐抽氣），即用大罐代替電脫水器。其工藝特點(diǎn)是，系統(tǒng)處理在一個(gè)場地配套進(jìn)行（油氣分離、原油脫水、污水凈化及回注等）。利用罐作為末級(jí)分離器，同時(shí)具備沉降罐和成品油儲(chǔ)罐的功能。在自然溫度（21℃）下脫水，沒有加熱設(shè)備和換熱器，油田生產(chǎn)過程完全密閉。
而且，國外各石油公司在脫水工藝方面，一是注重研制并應(yīng)用高效脫水破乳劑，認(rèn)為依靠破乳劑來降低熱耗是比較經(jīng)濟(jì)的。如德國的BACΦ公司研制的分離劑28，在某工程中應(yīng)用，在15℃條件下，經(jīng)一級(jí)處理后，可把原油含水從30%降至1~2%；二是注重分離器等設(shè)備的功能的提高和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。為提高分離效率而大量研制開發(fā)強(qiáng)化分離填料，目前常用的有脈動(dòng)消除器、蝶形轉(zhuǎn)向器、旋風(fēng)進(jìn)料口、迪克松霧沫捕集結(jié)構(gòu)、各種形式的聚結(jié)填料等等。
我國國內(nèi)的情況是，“七五”期間，結(jié)合中高含水期技術(shù)改造需要，開展了低耗節(jié)能油氣集輸配套技術(shù)研究，在原油處理方面，創(chuàng)造了河南江河油田高凝原油不加熱一段脫水獲合格凈化油的新技術(shù)。工藝配套了閥組加藥、管道破乳和高效沉降分離技術(shù)，研制出的HNS型高效三相分離器，采用了預(yù)脫氣技術(shù)、水洗破乳技術(shù)等多項(xiàng)新工藝，在來液溫度50～55℃，停留時(shí)間10min條件下，出口原油平均含水≤0.5%，達(dá)到了凈化油標(biāo)準(zhǔn)。
在化學(xué)破乳劑研究方面，國內(nèi)存在著應(yīng)用現(xiàn)場與研制脫節(jié)的現(xiàn)象，針對(duì)性的產(chǎn)品研制工作僅少數(shù)油田開展得較好，其它油田普遍是采用篩選應(yīng)用。
因此，可以這么認(rèn)為，我國油田在高含水開發(fā)期脫水工藝的研究上已取得較高水平的成果，今后應(yīng)繼續(xù)完善一段脫水工藝，進(jìn)一步提高分離器對(duì)全國各油田處理的適應(yīng)能力，要加大常溫脫水破乳劑研制、新型聚結(jié)填料開發(fā)的力度，以適應(yīng)開發(fā)后期技術(shù)改造的需要。
