塔斯庫都克中心處理站原油電脫鹽工藝優化設計

徐國棟 勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司

塔斯庫都克中心處理站原油電脫鹽工藝優化設計

徐國棟 勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司

哈薩克斯坦薩吉茲油區共有4個產能區塊，建成產能約50×104t/a。薩吉茲油區各區塊原油性質普遍較好，原油混合密度約為0.866g/cm3，屬中質原油；地層產出污水普遍礦化度高，產出水礦化度為21.1×104~30.4×104mg/L，原油含鹽量為535~1100mg/L。考慮到薩吉茲油區各區塊原油、地層水物性和外輸交油指標，以及現場脫鹽淡水量少等因素，本工程采用交直流原油電脫鹽脫水工藝。在油區中心塔斯庫都克建處理站1座，集中對油區原油進行脫水、脫鹽處理。優化處理后最終交油時達到了原油含水≤0.5%、含鹽量≤100mg/L的指標。

中心處理站；礦化度；電脫鹽；電脫水

1 項目概況

哈薩克斯坦薩吉茲油區共有4個產能區塊，建成產能約50×104t/a。薩吉茲油區各區塊原油性質普遍較好，原油混合密度約為0.866g/cm3，屬中質原油。但地層產出污水普遍礦化度高，產出水礦化度為21.1×104～30.4×104mg/L，原油含鹽量為535～1100mg/L。在油區中心塔斯庫都克建處理站1座，集中對油區原油進行脫水、脫鹽處理。優化處理后最終交油時達到了原油含水≤0.5%、含鹽量≤100mg/L的指標。

2 鹽的存在形式及原油破乳方法

2.1 原油中鹽的存在形式

原油的產地、地層的不同，含鹽量、含水量各不相同；同一產地的原油，在不同的開發階段，其含鹽量、含水量也不同。一般認為原油中的鹽類主要以無機鹽的形式存在于原油所含的水中，也有一部分以結晶微粒懸浮在油中或是以較大顆粒的無機礦物雜質形式存在于油中。

原油中的水主要以游離水、乳化水的形式存在。對于游離水，通常采用熱沉降法等分離脫除；對于乳化水，由于形成了比較穩定的油包水（W/O）乳狀液，必須采用其他脫水方法才能去除。

2.2 原油乳狀液的破乳方法

原油乳狀液產生于采油、集輸過程，由于原油天然氣存在大量界面活性物質及采油過程中加入的各類表面活性劑等起到了乳化穩定作用，原油乳狀液穩定性較強。

目前油田生產中，應用較為廣泛的破乳方法主要有以下三種：加熱破乳、破乳劑破乳、電場破乳。原油中含鹽的危害主要體現在會造成煉廠設備腐蝕[1]、增加能耗、污染催化劑等方面。

3 原油脫鹽方法

目前原油脫鹽脫水方法多種多樣，除了電化學法之外，還有沉降法、過濾法、離心分離法、磁處理、微波輻射、生物法等[2]。考慮到薩吉茲油區各區塊原油、地層水物性和外輸交油指標，以及現場脫鹽淡水量少等因素，本工程采用交直流原油電脫鹽脫水工藝。

3.1 主要控制指標

電脫鹽系統主要控制指標如下：原油處理量為50×104t/a，原油含水量≤0.5%，原油含鹽量≤100mg/L。

3.2 主要工藝流程

根據薩吉茲油區各區塊原油物性，并考慮三相分離器出口原油含水控制指標，采取原油經提升泵提升進入脫鹽系統。

由于薩吉茲油區各區塊污水礦化度普遍較高，如采用一級電脫鹽工藝，5%含水原油需脫鹽淡水用量約800m3/d；如采用兩級電脫鹽工藝，一級電脫鹽器出口原油含水按照0.5%計算，脫鹽淡水用量90m3/d，即可滿足生產需要，原油電脫鹽流程見圖1。

圖1 原油電脫鹽流程

本工程中，薩吉茲油區淡水資源較為匱乏，采用二級脫鹽流程，通過反推擬合試算，考慮利用塔斯庫都克已建水源井（日出水量約260m3，礦化度約589mg/L），作為脫鹽淡水。

3.3 主要工藝參數優化

（1）適當的脫鹽溫度。原油進入電脫鹽裝置的溫度過低，不利于水的沉降分離，易導致油、水乳化或分層，不利于脫鹽操作；過高的溫度，雖然可以增大分水、提高脫鹽效率，但增大加熱負荷，增加生產運行成本。本工程中，由于原油密度低，油和水密度差較大，參考室內破乳劑篩選評價試驗數據，確定脫鹽溫度為65℃左右。

（2） 合理的脫鹽淡水量。適當提高原油含鹽時淡水注水量可降低脫鹽后原油中殘存水的鹽濃度，以提高脫鹽率，但過多地增加淡水用量也增加運行成本。本工程中，經過流程優化計算確定脫鹽淡水用量90m3/d。

（3） 多點注入破乳劑。在一級脫鹽器、二級脫鹽器前分別注入破乳劑，以提高各級脫鹽效率。

[1]王金斧．原油交直流電脫鹽技術在南充煉油廠的應用[J]．天然氣與石油，1999，17（1）：11-13.

[2]陳梅榮，唐曉東．原油脫鹽脫水技術研究進展[J]．精細石油化工進展，2008，9（5）：49-52.

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.021

徐國棟：高級工程師，碩士，畢業于西南石油大學油氣儲運專業，目前從事油氣集輸設計工作。

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（欄目主持 張秀麗）