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固體消泡工藝應(yīng)用實(shí)例
更新時(shí)間:2020-08-13 23:37:58
固體消泡工藝在XXX井應(yīng)用案例第1章 固體消泡工藝開展背景1、開展固體消泡工藝背景(1)XXX氣井積液增多、開展泡排工藝的必要性越來越強(qiáng)。...
固體消泡工藝在XXX井應(yīng)用案例

第1章 固體消泡工藝開展背景

1、開展固體消泡工藝背景

1)XXX氣井積液增多、開展泡排工藝的必要性越來越強(qiáng)。
截止20XXX年8月31日,采氣X廠經(jīng)、X古共有產(chǎn)水氣井XXX2口,氣井普遍積液,影響氣井正常生產(chǎn)。
(2)XXX古氣井無有效消泡措施
    氣井在加注泡排劑后從井筒內(nèi)返排出的大量泡沫,直接進(jìn)入集氣站內(nèi)分離器,通過分離器進(jìn)行氣、液分離。而泡沫需要經(jīng)消泡后分離器才能實(shí)現(xiàn)有效分離。而采氣X3XX井均未安裝消泡設(shè)備。
(3)泡沫進(jìn)入下游的影響
泡沫由于密度小、質(zhì)量輕、分離器很難將其分離。無法分離的泡沫會(huì)隨著氣流進(jìn)入管網(wǎng),管網(wǎng)摩阻增加,致使管網(wǎng)壓力增高。同時(shí)影響下游的溶劑正常使用(如甲醇、三甘醇)。泡沫進(jìn)入增壓機(jī)壓縮缸易炭化,從而致使增壓機(jī)組不能正常運(yùn)行。

2、周邊各單位消泡工藝開展情況調(diào)研

(1)開展的消泡工藝
采氣X和采氣X廠均開展了液體消泡工藝和固體消泡工藝。消泡劑加注位置大部分集中在集氣站內(nèi)。
表   液體、固體消泡工藝開展情況

單位 采取的消泡工藝 加注位置 消泡效果
X廠 液體消泡 集氣站內(nèi)分離器之間 滿足消泡要求
固體消泡 單井 滿足消泡要求
采氣
X廠
液體消泡 集氣站內(nèi)分一級(jí)分離器之前 無法滿足消泡要求
固體消泡 集氣站內(nèi)一級(jí)分離器之前 滿足消泡要求
 
(2)液體消泡工藝開展情況
采氣X廠和采氣X廠均開展了液體消泡工藝,液體消泡工藝大部分能滿足消泡需求。但是站內(nèi)液體消泡工藝流程改造工作量大、消泡距離短、消泡劑消耗量大、成本高,冬季無法投運(yùn)等因素制約著消泡工藝大規(guī)模開展。表   液體消泡表   工藝開展情況

消泡劑加注位置 站內(nèi)連續(xù)消泡
消泡劑
注入量
與泡排
劑1:1
與清水
稀釋比
1:10-1:30
消泡效果 大部分能實(shí)現(xiàn)******消泡
不足 每天需要補(bǔ)充藥劑;
長(zhǎng)期需要人員執(zhí)守
冬季無法投運(yùn);
不充分?jǐn)嚢钑?huì)影響造成管線堵塞。
 
(3)固體消泡工藝開展情況
采氣XX和采氣X2均開展了固體消泡工藝,固體消泡安裝在單井和集站均能******實(shí)現(xiàn)消泡。采氣XX主要集中在單井開展,采氣X2集中在集氣站開展。結(jié)合采氣X3情況來看,較適合在集氣站開展固體消泡。
表  固體消泡工藝開展情況

消泡劑加
注位置
XX井口、X2站內(nèi)
消泡效果 能******實(shí)現(xiàn)消泡
優(yōu)點(diǎn) 消泡效果較液體消泡更好
操作較液體消泡更加簡(jiǎn)單
分析 由于我廠單井較多,不適合采用XX井口安裝固體消泡裝置。適合采用X2的集氣站安裝固體消泡裝置。
但是X2體消泡裝置安裝在一級(jí)分離器之前,藥劑消耗量太快。

第2章 固體消泡工藝介紹

1、固體消泡工藝特點(diǎn)

(1)較液體消泡工藝消泡更******
在氣井加注泡排劑后,由于泡沫返出的時(shí)間很難確定,所以需要連續(xù)不斷加注消泡劑,同時(shí)部分井返排泡沫時(shí)泡沫量特別大,由于液體消泡劑受泵排量的限制,無法在單位時(shí)間內(nèi)加入足夠量的液體消泡劑進(jìn)行消泡從而影響其******消泡;而固體消泡劑它遇水后才開始溶解,且泡沫與固體消泡劑接觸面大,因此固體消泡工藝和液體消泡工藝相比,固體消泡工藝消泡更******。
(2)操作更加簡(jiǎn)單
固體消泡裝置配備了專用的加注工具,熟練工人每次更換藥劑只需要5-10分鐘,同時(shí)消泡期間不需要人員值守,節(jié)省人力。
(3)成本更低
固體消泡劑它遇水后才能溶解所以減少藥劑的浪費(fèi),同時(shí)液體消泡劑加注需要大量的清水稀釋,進(jìn)入流程后又成為污水,兩項(xiàng)比較固體消泡更加經(jīng)濟(jì),開展固體消泡工藝無需用水、電。
(4)冬季不受溫度影響
液體消泡劑在低溫環(huán)境(0℃以下)易結(jié)冰,從而影響冬季泡排工藝的開展,而固體消泡工藝不受低溫環(huán)境影響,在冬季開展泡排工藝中同時(shí)具有較好的消泡效果。

2、固體消泡工藝作用原理

固體消泡裝置安裝在分離器之前的輸氣管線上,然后將固體消泡劑裝入裝置內(nèi)。當(dāng)天然氣、地層水、油、泡沫的混合流體通過裝置時(shí),與固體消泡劑接觸、溶解并迅速分散于混合流體中。
溶解的固體消泡劑進(jìn)入液膜內(nèi)并在界面上鋪展,帶走鄰近表面的一層溶液,而使液膜變薄,于是達(dá)到臨界液膜厚度以上,導(dǎo)致液膜破裂。

3、消泡劑的研究

(1)消泡作用機(jī)理

為了了解消泡劑的消泡機(jī)理,合理、有效地使用消泡劑,需要熟悉其作用機(jī)理及一般性質(zhì)。
泡沫本來極為不穩(wěn)定,只因助泡物的穩(wěn)泡作用,才難以破滅。人們研究消泡劑抵消助泡物穩(wěn)泡作用的機(jī)理,是近幾十年的事。發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)重要?dú)v程:
 1941年,哈金斯(Harkins,W.D.)曾提出擴(kuò)展系數(shù)S的概念,既:
             \               (1-1)
式中     \—起泡介質(zhì)的表面張力(N/m);
            \—消泡劑與起泡介質(zhì)的界面張力(N/m);
            \—消泡劑的表面張力(N/m)。
    以擴(kuò)展系數(shù)S值的正負(fù),判斷消泡劑是否能夠在泡膜上擴(kuò)展。
1948年,魯濱孫(Robinson,J.V.)和五茲(Woods,W.W.)提出了“浸入系數(shù)”E的概念,即:          
           \                (1-2)
以浸入系數(shù)E值的正負(fù),判斷消泡劑是否能夠進(jìn)入泡膜表面。
美國膠體化學(xué)家羅斯(Ross,S.)四十年代初期就開始研究泡沫問題,對(duì)添加了各種表面活性劑的起泡體系,進(jìn)行試驗(yàn)和觀察,尋找消泡劑在起泡液中溶解性與消泡效果的對(duì)應(yīng)關(guān)系。后來,羅斯對(duì)早期文獻(xiàn)進(jìn)行了比較深入的研究,在前人及自己試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)消泡機(jī)理提出了一種假說:在溶液中,溶解狀態(tài)的溶質(zhì),是穩(wěn)泡劑;不溶解狀態(tài)的溶質(zhì),當(dāng)浸入系數(shù)與擴(kuò)展系數(shù)均為正值時(shí),既是消泡劑。
不溶解狀態(tài)的溶質(zhì),才能聚集為分子團(tuán)。羅斯認(rèn)為:如圖2-1所示,消泡劑的分子團(tuán)接觸泡膜,首先便是浸入;之后,在泡膜上擴(kuò)展,局部變薄而斷裂,導(dǎo)致氣泡合并或破滅。當(dāng)浸入系數(shù)S、擴(kuò)展系數(shù)E均為負(fù)值時(shí),小滴既不浸入也不擴(kuò)展;當(dāng)浸入系數(shù)S為正、擴(kuò)展系數(shù)E為負(fù)時(shí),小滴成棱鏡狀,不擴(kuò)展;只有二者均為正值時(shí),才可能是消泡劑。
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圖1-1  擴(kuò)展系數(shù)、浸入系數(shù)與消泡效果的關(guān)系
人們認(rèn)為這個(gè)假說,給消泡劑的作用機(jī)理奠定了基礎(chǔ),很快得到了流傳和廣泛引用。
1.1、與穩(wěn)泡因素有關(guān)的消泡機(jī)理
A、消泡劑可使泡沫局部表面張力降低,因而導(dǎo)致氣泡破滅
希勒(shearer,L.T.)和艾克斯(Akers,W.W.)在油體系中研究了聚硅氧烷油的消泡過程。他們對(duì)泡沫體系,以1/1000s的速度連續(xù)拍照,照片放大100倍,連續(xù)拍攝的4幅照片示意如圖1-2。
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圖1-2 含消泡劑的泡沫體系連續(xù)拍照結(jié)果注(圖中大黑點(diǎn)即為消泡劑小滴)
 
由圖可以看出,硅油微粒在到達(dá)泡膜上時(shí),泡膜破滅、氣泡合并、氣液稀釋分離。
結(jié)合測(cè)定起泡力的研究工作,他們發(fā)現(xiàn):低濃度的表面張力比起泡液低的物質(zhì),如果與起泡液成為均相,則促進(jìn)起泡;如果呈過飽和狀態(tài),而且被均勻分散在起泡液中,就可能有消泡作用。附著了消泡劑小滴的泡沫能夠迅速破滅,這與局部降低表面張力有關(guān)。
高野信之提出一個(gè)補(bǔ)充羅斯假說的消泡機(jī)理:在起泡液中分散的消泡劑顆粒,隨著泡膜變薄的過程,露到表面,因消泡劑顆粒表面張力比泡膜液低,該處受到周圍的拉伸、牽引,不斷變薄,***后破裂。
有些試驗(yàn)結(jié)果表明:添加劑在起泡液中,浸入系數(shù)為正、擴(kuò)散系數(shù)為負(fù),也能有消泡作用??磥?,這是由于該處表面張力比周圍低,所以能被拉伸而導(dǎo)致斷裂。近年有人畫了如圖1-3這樣的示意圖,可以很清楚的看出局部降低表面張力的消泡過程。
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圖1-3  局部降低表面張力的消泡作用
局部降低表面張力的消泡機(jī)理,起源于佐佐木恒孝,他在三十年代就提出:把******醇或植物油灑在泡沫上,當(dāng)其附著到泡膜上后即溶入泡膜液,會(huì)顯著降低該處的表面張力。因此這些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小,表面張力的降低******于泡膜的局部,而泡膜周圍的表面張力幾乎沒有發(fā)生變化。表面張力降低的部分,被強(qiáng)烈地向周圍牽引、延展、***后破裂。
1.2、消泡劑能破壞膜彈性因而導(dǎo)致氣泡破滅
穩(wěn)泡因素中談到,因泡沫表面吸附表面活性劑、表面張力降低,所以,在受到局部壓力,泡膜在該處局部變薄的同時(shí),該處會(huì)因表面活性劑變稀薄而導(dǎo)致表面張力升高,正是因?yàn)樾律a(chǎn)的表面與原來的表面之間,有這樣的表面張力差,使得泡膜受外界沖擊,變薄時(shí),產(chǎn)生彈性恢復(fù)力,泡膜得以不破。如果破壞這種彈性,就能破壞泡沫的穩(wěn)定性。
凱利(Kelley,L.)認(rèn)為:消泡劑的作用,就是破壞泡膜的這種彈性。他指出:消泡劑添加到泡沫體系中,會(huì)向氣液界面擴(kuò)張,使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復(fù)膜彈性的能力。
離子型表面活性劑水溶液產(chǎn)生的泡沫,表面活性劑定向排列形成的雙電層,借助互斥作用阻礙合并而使泡沫穩(wěn)定。這種性質(zhì)的膜,只需向體系中加入一種離子電荷與助泡物相反的、甚至本身亦能助泡的表面活性劑,即可降低泡沫穩(wěn)定性、或使泡沫立即破滅。這是因?yàn)閮煞N表面活性劑彼此干擾、妨礙在氣液界面上定向排列,破壞了膜彈性,因而產(chǎn)生消泡作用。
1.3、消泡劑能促使液膜排液,因而導(dǎo)致氣泡破滅
添加加速泡膜排液的物質(zhì),可以消泡。泡膜厚,排液到達(dá)液膜厚度為30-40nm的歷程就長(zhǎng),而且,馬朗格里自愈效果較強(qiáng)、泡膜彈性較好。因此,泡膜厚,泡沫壽命就長(zhǎng)。泡膜排液的速率,可以反映泡沫的穩(wěn)定性。
羅斯也曾經(jīng)說過:有的消泡劑,能使泡膜在較厚的時(shí)候破裂;有的消泡劑,雖然不影響泡膜原來的破裂厚度,但能提高泡膜內(nèi)的排液速度;有的消泡劑兼有兩種作用。
起泡體系的粘度越高,排液的速率就越低。在典型的非離子表面活性劑聚氧乙烯鏈之間,或在蛋白質(zhì)的肽朊鏈之間,能夠形成氫鍵,如圖1-4,這樣的氫鍵,能減緩泡膜中的排液速率、起到穩(wěn)泡作用。
 
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圖1-4  某些表面活性劑中的氫鍵
這種情況下,如用不產(chǎn)生氫鍵的表面活性劑,取代產(chǎn)生氫鍵的助泡表面活性劑,就可以使泡膜排液加快。
還有另一方面的因素對(duì)排液速率有影響,即:表面活性劑吸附層,與泡膜上兩吸附層當(dāng)中的泡膜液之間,親和性的強(qiáng)弱。表面活性劑與泡膜親和性強(qiáng),泡膜液隨吸附層遷移,泡沫就較穩(wěn)定:親和性弱,泡膜液不隨吸附層遷移,泡沫就轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。表面活性劑的HLB值即反映這種親和性,高HLB值的表面活性劑,親水性強(qiáng),易于使吸附層之間的水隨著遷移,是穩(wěn)泡劑;低HLB值的表面活性劑,親水性弱,不易使吸附層之間的水隨著遷移,往往是消泡劑。親水性弱的低HLB值表面活性劑,取代了親水性強(qiáng)的高HLB值表面活性劑,就能使泡膜吸附層之間水不隨吸附層遷移,從而促進(jìn)泡膜排液、起到消泡作用。消泡劑選擇適當(dāng),可以使泡膜排液速度提高五倍。
1.4、疏不固體顆粒消泡劑的作用機(jī)理
試驗(yàn)證明,在起泡的水體系中,單獨(dú)添加疏水二氧化硅顆粒,既有消泡作用。疏水二氧化硅顆粒,在氣泡表面,會(huì)吸引表面活性劑的疏水端,疏水顆粒變?yōu)橛H水顆粒而進(jìn)入水相。圖1-5可以說明這種消泡機(jī)理。
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圖1-5  疏水二氧化硅吸附表面活性劑
根據(jù)這種消泡機(jī)理,在消泡之后,水溶液中將有親水性二氧化硅顆粒出現(xiàn)。經(jīng)試驗(yàn),用離心方法,確可由消泡后的溶液中,分離出親水二氧化硅顆粒。再則如果把疏水二氧化硅,撒到二次蒸餾水表面,即使幾天之久,也觀測(cè)不到二氧化硅進(jìn)入水相的現(xiàn)象,會(huì)一直漂浮在水的表面。但是,當(dāng)把疏水二氧化硅撒在表面活性劑溶液上時(shí),則會(huì)看到:二氧化硅緩慢、穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移到溶液中。說明二氧化硅向水相轉(zhuǎn)移的過程,與表面活性劑吸附有聯(lián)系。
(2)氣田使用消泡劑要求
2.1、對(duì)消泡劑整體要求
對(duì)于消泡劑,不言而喻,必要條件,是具有消泡作用、無嚴(yán)重副作用;充分條件,是貯存穩(wěn)定、易于釋放出活性成分、經(jīng)濟(jì)、符合環(huán)保要求等。
2.2、以消泡劑成份要求
由前述消泡機(jī)理,可知各類消泡劑分別有不同的活性成分,亦有不同的要求。固體顆粒消泡劑,其活性成分是疏水二氧化硅、聚四氟乙烯微粒等,粒徑須與泡膜厚度相近,疏水二氧化硅的疏水處理須充分,聚四氟乙烯微粒幾何形狀須較規(guī)則,非常近于球狀;瓦解表面活性劑雙電層的電解質(zhì),應(yīng)是強(qiáng)電解質(zhì);使助泡物被增溶的表面活性劑,HLB值須適宜。
A、在起泡液中不溶或難溶   
為破滅泡沫,消泡劑應(yīng)該在泡膜上濃縮、集中,對(duì)于破泡的情況,應(yīng)在瞬間濃縮集中;對(duì)于抑泡的情況,應(yīng)經(jīng)常保持這種狀態(tài)。所以,消泡劑在起泡液中應(yīng)是過飽和狀態(tài),只有不溶或難溶才易于達(dá)到過飽和狀態(tài)。試驗(yàn)證明:大多數(shù)******的消泡劑在起泡液中是不溶的,而可溶物質(zhì)大多數(shù)沒有消泡作用。不溶或難溶,才易于聚集在氣液界面,才易于濃縮在泡膜上,才能夠在較低濃度下發(fā)揮作用。水體系中的消泡劑,活性成分的分子,須為強(qiáng)疏水弱親水,HLB值在1.5-3范圍,作用才好。
B、表面張力低于起泡液
分析表面自由能的關(guān)系可以知道:只有消泡劑分子間作用力小、表面張力低于起泡液,消泡劑微粒才能夠在泡膜上浸入及擴(kuò)展。席勒(L.T.Shearer)對(duì)潤(rùn)滑油試驗(yàn)了眾多物質(zhì),發(fā)現(xiàn)只有表面張力低于潤(rùn)滑油的物質(zhì)才有消泡作用。值得注意的是,起泡液的表面張力并非溶劑的表面張力,而是助泡劑溶液的表面張力。
C、與起泡液具有一定程度的親和性
由于消泡過程實(shí)際上是泡沫崩潰速率與泡沫生產(chǎn)速率的競(jìng)爭(zhēng),所以消泡劑必須能在起泡液中快速分散,以便迅速在起泡液的較廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用。要使消泡劑擴(kuò)散較快,消泡劑活性成分須與起泡液具有一定程度的親和性。有的研究者強(qiáng)調(diào):消泡劑作用的關(guān)鍵,是消泡劑活性成分的微粒對(duì)助泡表面活性劑的疏液部份具有一定的親和性。由于發(fā)泡劑多數(shù)具有烷基,消泡劑也須具有部分烷基。消泡劑活性成分與起泡液過親,會(huì)溶解;過疏,又難于分散;只有親疏適宜,效力才會(huì)較好。
D、與起泡液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
如果起泡液中含反應(yīng)活性很強(qiáng)的物質(zhì),則消泡劑須具備化學(xué)穩(wěn)定性。而且,為了效力比較持久、盡少消耗,消泡劑活性成分須與起泡液中任何成分都不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

4、OT-20固體消泡劑性能室內(nèi)評(píng)價(jià)

相同溫度下,單位時(shí)間注水量越大,油氣田用固體消泡劑OT-20******溶解時(shí)間越短,抑泡體積越小。
單位時(shí)間注水量相同,溫度越高,油氣田用固體消泡劑OT-20******溶解時(shí)間越短,抑泡體積越小。
(1)OT-20固體消泡劑破泡抑泡能力測(cè)試
OT-20固體消泡劑在含有3.00‰UT-11C或3.00‰UT-6的10萬礦化水中均有較強(qiáng)的破泡、抑泡能力;當(dāng)OT-20用量為100ppm時(shí),破泡時(shí)間分別為7秒、8秒,抑泡體積為68mm、71mm。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)對(duì)比分析的結(jié)果顯示,在實(shí)驗(yàn)室破泡能力測(cè)試破泡時(shí)間≤10秒,抑泡能力測(cè)試產(chǎn)生泡沫體積≤100ml時(shí),在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用就能達(dá)到較好的破泡、抑泡效果,均滿足穩(wěn)定生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)說明OT-20型固體消泡劑在以UT-11C或UT-6為起泡源的發(fā)泡液中有較強(qiáng)消泡和抑制二次起泡的能力。
OT-20在不同使用濃度下的破泡、抑泡試驗(yàn)

OT-20藥劑濃度 含3.00‰UT-11C起泡液 含3.00‰UT-6起泡液
破泡時(shí)間 抑泡體積 破泡時(shí)間 抑泡體積
25ppm 15秒 120ml 15秒 118ml
50ppm 12秒 109ml 13秒 110ml
100ppm 7秒 68ml 8秒 71ml
150ppm 6秒 65ml 7秒 69ml
(2)OT-20固體消泡劑在不同溫度下溶解性實(shí)驗(yàn)
通過實(shí)驗(yàn)可以看出,相同溫度下單位時(shí)間注水量越大, OT-20******溶解速度越快,抑制體積越小(詳情見附件3)。

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10℃不同注水量OT-20溶解時(shí)間和抑泡效果對(duì)比圖
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20℃不同注水量OT-20溶解時(shí)間和抑泡效果對(duì)比圖
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 30℃不同注水量OT-20溶解時(shí)間和抑泡效果對(duì)比圖
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40℃不同注水量OT-20溶解時(shí)間和抑泡效果對(duì)比圖
第3章  現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

1、固體消泡裝置安裝及運(yùn)行情況

一級(jí)分離器之前固體消泡劑和泡沫接觸時(shí)間長(zhǎng),消泡效果好,但此處水量較大,藥劑溶解較快,有效周期較短。經(jīng)一級(jí)分離器后,二級(jí)分離器水量較小 XXXX3站、蘇南15集氣站固體消泡裝置于2015年8月19日到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。
9月9日進(jìn)行安裝并對(duì)固體消泡裝置進(jìn)行試壓,9月13日得出結(jié)果:固體消泡裝置的承壓性能達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)壓力等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),試壓******合格。兩臺(tái)裝置分別于2015年9月14日、9月15日固體消泡裝置正式投入生產(chǎn),到目前為止該井裝置運(yùn)行正常。
                     
2、試驗(yàn)站情況介紹
該集氣站共有氣井XX口,日產(chǎn)氣量5X×104m3左右,日產(chǎn)水量4Xm3,其中XX井生產(chǎn)井X口,日產(chǎn)氣量3X×104m3-5X.0×104m3、日產(chǎn)水量25m3左右。
XXXX3站站XX工藝區(qū)一級(jí)分離器4套,二級(jí)分離器1套。一級(jí)分離均匯入二級(jí)分離器。XX共有生產(chǎn)井 42口,日產(chǎn)氣量39×104m3-50.0×104m3,日產(chǎn)液量25m3。
泡排井 10 口,9月14日到10月31日共計(jì)泡排190井次。9月份泡排頻率較低,一級(jí)分離器一直無泡沫,10月1日提高泡排頻率后一級(jí)分離取樣有泡沫。
表   生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)

項(xiàng)目 參數(shù) 備注
日產(chǎn)氣量104m3 39.0-50.0  
日產(chǎn)水量(m3 25  
9月泡排 日均泡排井次 2次 一級(jí)分離取樣一直無泡沫
日均泡排劑加注量 80kg
10月泡排 日均泡排井次 5次 10月19日后一級(jí)分離取樣無泡沫
日均泡排劑加注量 200kg
XXXX3站站上游XX氣藏泡排措施井共計(jì)10口(井口均無單井消泡工藝),泡沫返排出后匯入XXXX3站集氣站A區(qū)匯管——抗硫分離器——固體消泡裝置——二級(jí)分離器——脫水裝置——清管站——φ406集氣干線——XX采氣廠XX凈化廠。
(3)固體消泡裝置安裝位置確定
   由于XX氣井在加注泡排劑后,會(huì)返排出大量的泡沫,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程分析:當(dāng)泡沫在通過一級(jí)分離器時(shí)會(huì)分離出大部分泡沫,而進(jìn)入下游的泡沫會(huì)大大減少,此時(shí)泡沫在經(jīng)過固體消泡裝置會(huì)減少固體消泡劑的消耗,節(jié)約藥劑使用成本,同時(shí)也能達(dá)到消泡效果,所以固體消泡裝置設(shè)計(jì)安裝在一級(jí)分離器后。
(4)泡排井生產(chǎn)情況
XXXX3站集氣站各泡排井制度為:每次加注泡排劑稀釋液200L(油管50L、套管150L),稀釋比例1:4,加注后關(guān)井2小時(shí)后開井生產(chǎn)。
        XXXX3站加注泡排劑前后氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)

井號(hào) 加注  周期
 
套壓(MPa) 日產(chǎn)氣量
(×104m3
日產(chǎn)水量(m3) 泡排劑加注量(kg)
泡排前 泡排后 泡排前 泡排后 泡排前 泡排后
X1 1天/1次 13.88 9.96 0.40 0.43 0.54 0.89 1600
X2 1天/1次 13.98 10.61 0.41 0.57 0.38 0.97 1560
X3 1天/1次 13.68 11.98 0.43 0.69 0.36 0.75 1360
X4 1天/1次 7.44 7.43 0.68 0.89 0.50 0.69 1320
X5 2天/1次 8.00 8.00 0.31 0.36 0.41 0.48 640
X6 開2關(guān)2 12.87 12.82 0.54 0.73 0.33 0.48 680
X7 開2關(guān)2 21.5 21.08 0.18 0.20 0.21 0.21 320
X8 開5關(guān)3 11.0 10.90 0.22 0.30 0.10 0.10 160

3、現(xiàn)場(chǎng)固體消泡試驗(yàn)

(1) 固體消泡劑溶解情況
XXXX3站集氣站固體消泡試驗(yàn)40天,消耗消泡棒23根,平均每天消耗0.6根。折算重量即每天消耗0.36公斤。
該裝置溶量25根,按當(dāng)前消耗速度計(jì)算,該裝置更換藥劑周期為40天,為******消泡效果,建議每15天補(bǔ)充一次藥劑。
XXXX3站集氣站固體消泡劑溶解數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
日 期 天數(shù) 藥劑消耗量(根) 平均每天溶解量(根)
9月14日 0 0.0 0.0
9月20日 5 1.5 0.3
9月25日 5 1.5 0.3
9月30日 5 1.5 0.3
10月5日 5 3.0 0.6
10月10日 5 5.0 1.0
10月15日 5.0 5.0 1.0
10月20日 5.0 4.0 0.8
10月25日 5.0 1.0 0.2
合計(jì) 40 22.5 0.6
(2)消泡效果
一級(jí)取樣泡沫較多,且長(zhǎng)時(shí)間靜止后還是有泡沫。待一級(jí)所取泡沫大部分消除后對(duì)其充氣,立即產(chǎn)生大量泡沫。
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圖   一級(jí)分離器取樣
二級(jí)取樣泡沫立即消除,且對(duì)所取水樣充氣不起泡。說明通過加注固體消泡劑后,固體消泡劑能有效實(shí)現(xiàn)消泡及較強(qiáng)的抑泡能力。
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圖   二級(jí)分離器取樣
 
(3)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)論
固體消泡工藝能******滿XXXX3站、蘇南-15消消泡需求。能效將泡沫消除,同時(shí)抑制泡沫二次生成。
固體消泡裝置安在一級(jí)與二級(jí)之間能有效降低固體消泡劑消耗,在當(dāng)前泡排加注制度下,藥劑的有效周期較長(zhǎng)(達(dá)40天左右)。

第4章  取得的成果及建議

1、取得的成果

(1)、有效的解決了XXXX3站、
固體消泡劑在XXXX3站、具有良好破泡、抑泡能力,能******消除氣井排出的泡沫,并不再二次氣泡,******滿足XXXX3站集氣站當(dāng)前開展泡排實(shí)現(xiàn)消除泡沫需求。
(2)、為同類集氣站開展消泡提供了技術(shù)保障
通過XXXX3站、,固體消泡工藝******滿足如XXXX3站這類工藝流程集氣站消泡。
(3)、固體消泡裝置安裝在二級(jí)分離器之前能有效降低固體消泡劑用量
一級(jí)分離器之前固體消泡劑和泡沫接觸時(shí)間長(zhǎng),消泡效果好,但此處水量較大,藥劑溶解較快,有效周期較短。經(jīng)一級(jí)分離器后,二級(jí)分離器水量較小。
    XXXX3站集氣站固體消泡裝置25根藥劑******溶解完需40天,較其它單位安裝在一級(jí)分離器之前藥劑加注周期明顯延長(zhǎng)。

2、建議

(1)、裝置操作嚴(yán)格按照我方提供的操作流程操作。
(2)、固體消泡劑裝藥量不超過裝置限制裝藥量。
(3)、為了避免出現(xiàn)裝置內(nèi)無消泡棒而繼續(xù)實(shí)施泡排的情況,當(dāng)藥劑少于30cm時(shí),請(qǐng)及時(shí)填補(bǔ)固體消泡劑。
(4)、每次加藥結(jié)束關(guān)閉裝置時(shí),請(qǐng)操作人員注意清理保持裝置壓蓋組的清潔,以方便下次開啟和延長(zhǎng)使用壽命。