孤東油田油水綜合處理試驗

中國石化勝利油田分公司新春采油廠

孤東油田油水綜合處理試驗

王勇中國石化勝利油田分公司新春采油廠

隨著孤東采油廠實施二元驅開發以及聚驅規模的不斷擴大，采出液成分較常規聚驅更加復雜，油水乳化特別嚴重。加工制造了一套150m3/d油水綜合處理設備，該設備能夠實現壓力分水、來液加熱、加藥、電脫水、重力沉降、氣浮除油、過濾除油等功能。試驗結果表明，綜合處理劑＋油水處理工藝是比較理想的化學驅采出液處理模式；壓力分水+兩級重力沉降+電脫水流程處理效果優于壓力分水+三級重力沉降；處理液量350m3/d，三相分出口原油含水率平均為64.1%，工頻電脫水器能夠正常運行，電脫后原油含水率平均為0.81%。

采出液；脫水；綜合處理；試驗

近年來，隨著孤東采油廠實施二元驅開發以及聚驅規模的不斷擴大，采出液成分較常規聚驅更加復雜，油水乳化更加嚴重。為滿足生產需要，亟需增強地面系統的技術一體化程度，實現孤東油田化學驅采出液的油水一體化處理，達到油、水、注統籌兼顧的目標，為孤東油田提高采收率奠定基礎。

1 試驗內容

加工制造了一套150m3/d油水綜合處理設備，該設備能夠實現壓力分水、來液加熱、加藥、電脫水、重力沉降、氣浮除油、過濾除油等功能。

1.1 油氣集輸系統

針對井排來液，調試設備原油脫水橇裝模塊中的運行參數，使系統能夠在最優條件下運行壓力分水+重力沉降脫水流程、壓力分水+電脫水流程、壓力分水+重力沉降+電脫水流程。并與化學工藝相結合，驗證綜合處理劑+工藝源頭處理東二聯化學驅采出液的處理效果。

1.2 污水處理系統

采用高梯度聚結氣浮＋重力（混凝）沉降工藝進行東二聯油系統橇塊來水現場試驗。結合綜合處理劑，驗證油水綜合處理設備高梯度聚結氣浮罐污水除油及聚合物保留試驗效果。

在油系統橇塊來水含油量小于1500mg/L條件下，在運行參數優化后穩定試驗階段，經污水橇塊處理后出水含油量≤30mg/L，SS含量≤10mg/L。

2 試驗情況

2.1原油脫水工藝

分別進行了壓力分水＋二級重力沉降＋電脫水和壓力分水＋三級重力沉降脫水流程試驗。優化加藥濃度試驗3個階段，加藥量從35mg/L降至25mg/L，原油含水升高。在工藝流程試驗期間，為了排除加藥量影響，設定加藥濃度為27～29mg/L，進行壓力分水＋二級重力沉降＋電脫水工藝流程試驗時，外輸油含水率為0.60%；進行壓力分水＋三級重力沉降脫水工藝流程試驗時，外輸油含水率為2.9%。

2.1.1 原油脫水技術應用

（1）綜合處理劑。針對不同類型化學驅采出液，研發綜合處理劑，同步處理其復雜乳狀液。該處理劑可降低油中含水量，油水界面整齊，不產生老化油，實現污泥減量化，保留水中聚合物。

（2）三相分離器。優選內部聚結材料，針對化學驅采出液特性，采用優化的油水分離構件組合形式。

（3）電脫水器。采用交—直流雙電場供電方式，可控硅調壓控制供電。

2.1.2 壓力分水＋二級重力沉降＋電脫水流程

流程投運后，三相分離器原油出口含水率平均為20.5%，一次沉降罐出口原油含水率平均為12.4%，二次沉降罐出口原油含水率平均為8.1%。

工頻電脫水器維持正常運行，電脫溫度65℃，電脫水器出口原油含水率平均為0.77%，外輸油含水率平均為0.60%。

2.1.3 壓力分水＋三級重力沉降脫水流程

三相分離器原油出口含水率平均為19.1%，一次沉降罐出口原油含水率平均為11.6%，二次沉降罐出口原油含水率平均為7.6%，外輸油含水率平均為2.9%。

2.2 污水處理工藝

污水處理橇塊接收原油處理橇塊處理后的污水，分別進行了聚結除油＋高梯度聚結氣浮和高梯度聚結氣浮＋聚結除油工藝流程試驗，具體流程見圖1。

2.2.1 污水處理技術應用

（1）高梯度聚結氣浮罐。根據氣浮除油、碰撞聚并機理，優化液體流場流態，加工制造了高梯度聚結氣浮罐。

圖1 污水處理流程

（2）過濾器采用石英砂濾料。

2.2.2 聚結除油＋高梯度聚結氣浮流程試驗

三相分離器出水總含油量平均為507.8mg/L，除油罐出水總含油量平均為192.2mg/L，高梯度聚結氣浮出水總含油量平均為29.9mg/L。三相分離器出水乳化含油量平均為69.8mg/L，除油罐出水乳化含油量平均為44.1mg/L，高梯度聚結氣浮出水乳化含油量平均為15.6mg/L。

2.2.3 高梯度聚結氣浮＋聚結除油流程

三相分離器出水總含油量平均為501.6mg/L，高梯度聚結氣浮出水總含油量平均為49.9mg/L，除油罐出水總含油量平均為27.8mg/L。三相分離器出水乳化含油量平均為79.5mg/L，高梯度聚結氣浮出水乳化含油量平均為20.4mg/L，除油罐出水乳化含油量平均為15.5mg/L。

2.2.4 過濾器運行效果

高梯度聚結氣浮＋聚結除油流程投運過濾器每天反沖洗一次，出水總含油量平均為9.3mg/L，乳化油量平均為6.9mg/L。過濾器能夠正常運行。過濾器除油情況及過濾器除懸浮物情況見圖2和圖3。過濾器投運前，聚結除油罐出水懸浮物含量平均為40.4mg/L，過濾器投運后，出水懸浮物含量平均為18.0mg/L。

圖2 過濾器除油情況

圖3 過濾器除懸浮物情況

2.2.5 聚合物保留率

橇裝裝置來液聚合物含量平均為254.1mg/L，出水聚合物含量平均為242mg/L，聚合物保留率95.2%。

3 結論

通過技術對比分析，綜合處理劑＋油水處理工藝是比較理想的化學驅采出液處理模式。

（1）壓力分水+兩級重力沉降+電脫水流程處理效果優于壓力分水+三級重力沉降。處理液量350m3/d，三相分出口原油含水率平均為64.1%，工頻電脫水器能夠正常運行，電脫后原油含水率平均為0.81%。

（2）高梯度聚結氣浮+聚結除油+過濾流程處理效果優于聚結除油+高梯度聚結氣浮+過濾流程，過濾器能夠正常運行。外輸水含油量平均為9.3mg/L，懸浮物含量平均18.0mg/L。

（3）使用綜合處理劑能夠有效保留聚合物，保留率在95%以上，可從源頭上避免老化油和含聚油泥的產生。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.014