[发明专利]海上石油平台稠油除砂系统及方法

说明书

本发明公开了一种海上石油平台稠油除砂系统，包括依次相连通的第一混合组件、初步除砂组件、第二混合组件以及分离组件，第一混合组件用于将稠油与水源混合形成含砂油水混合物；初步除砂组件用于将含砂油水混合物初步除砂形成初步除砂稠油；第二混合组件用于将初步除砂稠油与破乳剂混合形成不稳态稠油悬浊物；分离组件用于将不稳态稠油悬浊物进行油砂、油水分离。通过提高稠油的含水率，从而有利于含砂油水混合物通过离心等方法初步除砂，进而在破乳剂的作用下进行二次除砂并除水，能够充分发挥乳化再破乳、离心分离以及重力沉降的协同作用，最大化发挥单台设备处理效果，大大提高除砂分离效率。

技术领域

本发明属于海洋石油平台稠油处理技术领域，具体涉及一种海上石油平台稠油除砂系统及方法。

背景技术

我国海洋稠油资源较为丰富，越来越多的海底稠油、超稠油需要开发。以渤海油田为例，探明稠油地质储量占总探明储量55％，由于热采降黏增产效应明显，单井产量将是常规采油3～10倍以上，5.6亿吨二类稠油(＞350cP)需要采用热采开发，1亿吨需要热采的稠油已动用，4.6亿吨稠油未动用。

当前，我国海洋稠油热采规模化开发处于起步阶段，稠油热采由于井底防砂的特殊性使得采出的原油含砂量远大于常规采出的原油。且稠油由于粘度大，乳化较为严重，采出原油中“油裹砂”、“油包水”现象较为明显，此种条件下稠油除砂难度极大。根据对国内外厂商的调研沟通，需要将稠油粘度大幅下降或从中除砂。在陆上油田，通常通过以下两种方式来进行稠油除砂：一是升温降粘，通过注入高温蒸汽等措施将采出液粘度降低至100mPa.s左右进行除砂，二是通过大罐重力沉降除砂，在辅助掺热的条件下沉降时间约在24h左右。当前，海洋石油稠油开发还处于起步阶段，利用高温蒸汽降黏条件还不充分，且受空间重量限制，无法实现大罐沉降除砂，因此需要探寻适合海洋平台的稠油除砂方案。

发明内容

本发明针对海上石油平台稠油除砂受空间限制，无法采用传统的陆上除砂工艺的技术问题，提供一种海上石油平台稠油除砂系统及方法。

本发明提供的一种海上石油平台稠油除砂系统，所述除砂系统包括依次相连通的第一混合组件、初步除砂组件、第二混合组件以及分离组件，所述第一混合组件用于将稠油与水源混合形成含砂油水混合物；所述初步除砂组件用于将所述含砂油水混合物初步除砂形成初步除砂稠油；所述第二混合组件用于将所述初步除砂稠油与破乳剂混合形成不稳态稠油悬浊物；所述分离组件用于将所述不稳态稠油悬浊物进行油砂、油水分离。

在其中的一个实施例中，所述初步除砂组件包括旋流除砂器。

在其中的一个实施例中，所述旋流除砂器为一组或两组以上联用。

在其中的一个实施例中，所述分离组件包括四相分离器。

在其中的一个实施例中，所述除砂系统还包括砂浆收集处理组件，所述砂浆收集处理组件与所述初步除砂组件以及所述分离组件相连通。

本发明还提供了一种海上石油平台稠油除砂方法，所述除砂方法包括以下步骤：

第一混合步骤，使稠油与水源混合形成含砂油水混合物；

初步除砂步骤，使所述含砂油水混合物初步除砂形成初步除砂稠油；

第二混合步骤，使初步除砂稠油与破乳剂混合形成不稳态稠油悬浊物；

分离步骤，使所述不稳态稠油悬浊物进行油砂、油水分离。

在其中的一个实施例中，在所述第一混合步骤中，所述含砂油水混合物的含水率至少在反相点以上20％且所述含砂油水混合物的含水率高于70％。

在其中的一个实施例中，所述初步除砂步骤采用旋流除砂器进行初步除砂，进入所述旋流除砂器的含砂油水混合物的流速为5m/s～8m/s，所述旋流除砂器的单台压降小于3bar。