海上油田可移动式海水软化系统的制作方法

本实用新型涉及海上油田开发技术领域，特别是涉及一种海上油田可移动式海水软化系统。

背景技术：

海上油田开发一般经历一次采油、二次采油和三次采油阶段。通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油称为二次采油；而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，开采出更多的石油，称为三次采油，又称提高采收率方法。三次采油技术是以剩余油中的不可动油为目标，利用物理、化学和生物等技术提高原油采收率的技术。三次采油技术主要要有：注表面活性剂、注聚合物稠化水、注碱水驱、注CO₂驱、注碱加聚合物驱、注惰性气体驱、注烃类混相驱、火烧油层、注蒸汽驱等。据计算，一次采油的采收率在20％～30％，二次采油可使采收率达到40％，通过三次采油方法能提高采收率12.4％。

注水开发和聚合物驱油是海上油田开发重要的提高采收率举措，这两种提高采收率方式均需要合适的水源，特别是聚合物驱技术对配制聚合物溶液用水的硬度和矿化度等都有较高的要求；但海上油田开发目前面临的挑战之一就是淡水资源缺乏，常用的水源是通过打水源井获取的。但是，打水源井的成本一般较高，且水量一般不易保证；用高盐高硬度的海水直接作为注水则与地层水不配伍，会与地层粘土和地层水发生作用，导致结垢和粘土运移等，造成严重的油井和地层堵塞；如果用海水直接配聚，则因为海水的矿化度和二价离子含量很高，常规聚合物所配制的聚合物溶液粘度很低，达不到驱油效果，若使用耐盐聚合物则成本相对较高，且聚合物用量大。因此，使用海水进行软化处理后作为油田注水开发用水或注聚合物驱用水很有必要。

为实现海上油田的海水软化处理，目前已经开发出了适于海上平台及海上浮式采油储油轮特点的海水软化处理工艺技术。中国实用新型专利《一种油田注水和注聚用水的制备方法》，公开号：CN102942282A，该专利针对海上油田注水开发和配聚驱油中存在的问题，并针对海上采油平台及海上浮式采油储油轮的有限空间，寻求设计提供一种油田注水开发和注聚开发用水的制备方法，采用前处理、预热、超滤、纳滤、膜法脱气的紧凑式集成膜法处理工艺技术，为海上油田注水开发和注聚开发提供所需要的软化水，降低结垢趋势和腐蚀速率，提高配聚驱油效果，提高采收率。该方法先将海水经过电解制氯装置杀菌杀藻和过滤后经过一级预热器和二级预热器换热，再将海水输送至超滤装置过滤得超滤产水；一部分超滤产水经过高压泵输送进入纳滤装置，剩余部分超滤产水进入能量回收装置，与纳滤装置的浓水进行能量交换后输送进入纳滤装置；然后将纳滤产水通过换热器与采出水换热；将纳滤产水脱氧后直接作为注入水进入注水系统，或进入配聚装置，并加入聚丙烯酰胺配制成聚合物母液，最后将聚合物母液稀释后注入地下驱油。

然而，受限于平台的空间布置以及平台结构承重能力、平台可用电力等苛刻条件，限制了海水软化技术在海上油田的推广使用。同时，在海上平台安置海水软化设备后，在注水或注聚周期结束后还需要进行所有设备的吊装搬迁工作，施工工作量较大。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种海上油田可移动式海水软化系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种海上油田可移动式海水软化系统，包括：可移动式结构，所述可移动式结构上设置有海水软化处理设备、控制器和发电系统；所述海水软化处理设备包括依次连接的海水粗滤设备、海水超滤设备和海水纳滤设备；所述控制器与所述海水粗滤设备、所述海水超滤设备、所述海水纳滤设备和所述发电系统连接；所述发电系统与所述海水粗滤设备、所述海水超滤设备、所述海水纳滤设备连接；一软水传输管道的软水输入端安装于所述海水纳滤设备的输出端，所述软水传输管道的软水输出端安装于一海上采油结构的软水采集口。

优选地，所述可移动式结构为可移动式平台或船舶。

优选地，所述海上采油结构为海上采油平台或海上浮式采油储油轮。

优选地，所述可移动式结构上还设置有海水加热设备；所述海水加热设备的热量输出端与所述海水粗滤设备的加热海水输入端连接；所述海水加热设备与所述发电系统和所述控制器连接。

进一步地，所述海水加热设备与所述发电系统之间设有废热回收装置，所述废热回收装置与所述控制器连接。

优选地，所述可移动式结构上还设置有水混合设备；所述水混合设备的输出端与所述海水粗滤设备的混合水输入端连接；所述水混合设备与所述发电系统和所述控制器连接；所述水混合设备连接所述海上采油结构的采水管路连接，所述采水管路中流通水源井水或生产水。

优选地，所述海水纳滤设备与所述海上采油结构通过增压泵连接，所述增压泵设置于所述可移动式结构上，或者所述增压泵设置于海上采油结构上。

如上所述，本实用新型的海上油田可移动式海水软化系统，具有以下有益效果：

本实用新型将海水软化处理设备、控制器和发电系统设置于可移动式结构上，实现在可移动式结构上直接完成海水软化的操作；由于海水软化处理设备通过软水传输管道与海上采油结构可拆卸式连接，所以在不占用海上采油结构的前提下，完成将软化后的海水传输到海上采油结构上的工作，为海上油田注水开发和注聚开发提供可行的技术方案，提高采收率；

本实用新型与现有技术相比，能有效解决采油平台或海上浮式采油储油轮的空间位置小，结构承重能力受限，电力不足，平台上安装布置设备和拆卸比较困难等问题；通过将海水软化处理设备布置在可移动式结构上，使本实用新型的系统能独立运行，也能依靠采油平台或海上浮式采油储油轮的一些有利条件，增强了系统的使用灵活性，能灵活应用于各种海上油田，特别是限制条件较多的边际油田，有利于海水软化技术的推广和提高油田开发效率与采收率，确保油田稳定生产，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

图3为实施例3的结构示意图。

图4为实施例4的结构示意图。

附图标号说明

100 可移动式结构

200 控制器

300 发电系统

410 海水粗滤设备

420 海水超滤设备

430 海水纳滤设备

500 软水传输管道

600 海上采油结构

710 海水加热设备

720 废热回收装置

800 水混合设备

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本实施例的海上油田可移动式海水软化系统，包括：

可移动式结构100，可移动式结构100上设置有海水软化处理设备、控制器200和发电系统300；

海水软化处理设备包括依次连接的海水粗滤设备410、海水超滤设备420和海水纳滤设备430；

控制器200与海水粗滤设备410、海水超滤设备420、海水纳滤设备430和发电系统300连接；

发电系统300与海水粗滤设备410、海水超滤设备420、海水纳滤设备430连接；

一软水传输管道500的软水输入端安装于海水纳滤设备430的输出端，软水传输管道500的软水输出端安装于一海上采油结构600的软水采集口；

本实施例中，可移动式结构100为可移动式平台或船舶。

本实施例的系统使用时，将可移动式结构100移动至海上采油结构600附近，通过软水传输管道500将海水纳滤设备430的输出端与海上采油结构600的软水采集口连接，海水通过海水粗滤设备410的海水输入端进入海水粗滤设备410中，海水粗滤设备410去除海水中的悬浮颗粒物和部分藻类后，海水再依次进入海水超滤设备420和海水纳滤设备430，从海水纳滤设备430排出的软化后的海水，可通过软水传输管道500进入海上采油结构600中，发电系统300能够提供海水软化处理设备和控制器200所需的电量，控制器200能够控制海水粗滤设备410、海水超滤设备420、海水纳滤设备430和发电系统300运转，本实施例的系统设置于可移动式平台或船舶上，实现在可移动式平台或船舶上完成软化水的生产，有效解决采油平台或海上浮式采油储油轮的空间位置小，结构承重能力受限，电力不足，平台上安装布置设备和拆卸比较困难等问题。

本实施例中，海上采油结构600为海上采油平台或海上浮式采油储油轮；海水纳滤设备430与海上采油结构600可通过增压泵连接，增压泵设置于可移动式结构100上，或者增压泵设置于海上采油结构600上，所以，处理后的海水可增压后输送到海上采油结构600，也可以输送到海上采油结构600后再增压，灵活便捷。

本实施例的海水软化处理量：2000～10000m³/day，即每天2000～10000立方米，进入海水粗滤设备410的海水温度为：1～40℃。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，可移动式结构100上还设置有海水加热设备710，本实施例中的海水加热设备710为加热炉；海水加热设备710的热量输出端与海水粗滤设备410的加热海水输入端连接；海水加热设备710与发电系统300和控制器200连接；海水加热设备710与发电系统300之间设有废热回收装置720，废热回收装置720与控制器200连接。

控制器200控制加热炉和废热回收装置720运转，加热炉对海水进行加热，使海水被加热到海水软化处理设备的常规温度或者注水温度要求，并将加热后的海水输送给海水粗滤设备410；废热回收装置720将从发电系统300回收的废热供应给加热炉；

本实施例中，海水软化处理量：2000～10000m³/day，即每天2000～10000立方米，进入海水粗滤设备410的海水温度为：20～80℃。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，可移动式结构100上还设置有水混合设备800；水混合设备800的输出端与海水粗滤设备410的混合水输入端连接；水混合设备800与发电系统300和控制器200连接；水混合设备800连接海上采油结构600的采水管路连接，采水管路中流通水源井水或生产水。

当海上采油结构600上有水源井水或生产水时，由于在生产作业的前期一般生产水较少，所以将水源井水与海水混合；在生产作业的后期，一般生产水增多，可将生产水与海水混合；海水可作为对水源井水或者生产水的补充。

本实施例中，海水软化处理量：2000～10000m³/day，即每天2000～10000立方米；进入海水粗滤设备410的混合水的温度为：20～80℃。

实施例4

如图4所示，本实施例的海上油田可移动式海水软化系统，包括：

可移动式结构100，可移动式结构100上设置有海水软化处理设备、控制器200、发电系统300、海水加热设备710、废热回收装置720和水混合设备800；

海水软化处理设备包括依次连接的海水粗滤设备410、海水超滤设备420和海水纳滤设备430；

控制器200与海水粗滤设备410、海水超滤设备420、海水纳滤设备430和发电系统300连接；

发电系统300与海水粗滤设备410、海水超滤设备420、海水纳滤设备430连接；

一软水传输管道500的软水输入端安装于海水纳滤设备430的输出端，软水传输管道500的软水输出端安装于一海上采油结构600的软水采集口；

本实施例中的海水加热设备710为加热炉；海水加热设备710的热量输出端与海水粗滤设备410的加热海水输入端连接；海水加热设备710与发电系统300和控制器200连接；海水加热设备710与发电系统300之间设有废热回收装置720，废热回收装置720与控制器200连接；

可移动式结构100上还设置有水混合设备800；水混合设备800的输出端与海水粗滤设备410的混合水输入端连接；水混合设备800与发电系统300和控制器200连接；水混合设备800连接海上采油结构600的采水管路连接，采水管路中流通水源井水或生产水。

本实施能够根据实际环境的需要使用；当海水温度达到无需加热的要求时，直接将海水加入到海水粗滤设备410中；当海水需要加热时，海水通过加热炉后进入海水粗滤设备410；当海上采油结构600上有水源井水时，海水与水源井水混合后，进入海水粗滤设备410中；当海上采油结构600上有生产水时，海水与生产水混合后，进入海水粗滤设备410中；本实用新型能够实现多种海水软化、利用方式，满足各种环境的应用需求。

本实用新型能有效解决采油平台空间位置小，结构承重能力受限，采油平台电力不足，平台上安装布置设备和拆卸比较困难等问题。通过将海水软化设备布置在可移动式结构100上，该系统能独立运行，也能依靠采油平台有利条件，增强了设备的使用灵活性，能灵活应用于各种海上油田，特别是限制条件较多的边际油田和深水油田，有利于海水软化技术的推广和提高油田开发效率与采收率，确保油田稳定生产，经济效益和社会效益显著。

综上，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。