淺議污水除油站收油流程的改進

摘 要：油田高含水后期，污水水質逐漸惡化，污水站存油趨于頻繁，文章通過利用虹吸收油原理改進收油方式，大大提升了收油效率，擺脫了污水罐收油時受運行液位的影響，減輕了操作人員勞動強度。

關鍵詞：虹吸；收油；液位調節

隨著油田開發進入中后期，采出液量含水率、聚合物含量逐年升高，污水處理量越來越大，含油污水進入污水罐沉降除油后，大部分游離污油被脫除，導致污水罐收油工作頻繁，另外，現有的污水收油流程收油效率低、持續時間長，影響了污水站的正常運行。

1 收油流程現狀

目前，污水處理罐在收油時要嚴格控制運行液位，液位過高或過低都直接影響污水罐的收油效果，其主要原理是：依靠罐內集油槽、集油箱收集罐內頂部的存油，然后利用污水罐配套收油裝置將集油槽、集油箱內原油排放到污水罐外面的污油回收池，或利用提升泵將污油回收至原油處理系統進行二次處理。由于污水罐內集油槽或集油箱具有固定的安裝高度，運行液位必須略高于集油槽、集油箱的安裝高度，否則不能保證收油工作的正常運行。冬季收油時由于環境溫度較低，罐內存油粘度高、流動性差，加之收油槽與低溫高粘存油接觸面較小，即使污水罐運行液位控制較好，污油回收效率也很低，收油效果不理想。另外，近年的污水處理站分批次改造投運后，由于設計或現場施工原因造成各類污水罐收油槽、溢流槽安裝高度不匹配，部分污水罐在收油時無法保證罐內液位高于集油槽高度，導致不能正常收油。

鑒于上述原因，目前罐內低溫存油回收大多需要借助蒸汽伴熱措施，人力投入較多，有的污水罐甚至只能放空收油，這些措施雖然能夠達到污油回收的目的，但由于工作量大，受生產情況制約，收油周期長，對污水水質治理十分不利，所以，尋求一種簡便可行的收油方法，擺脫受液位和粘度影響所致的污水罐收油問題成為當務之急。

2 收油流程改進方案

2.1 污水罐收油流程改進內容

原收油流程存在的弊端主要有：收油槽橫截面積較小，與污油接觸面少，導致收油時流速較慢，存油流動性差；收油槽高度固定，不能隨意調節，收油時液位不好控制；污水罐保溫性能差，存油溫度低，粘度高，回收困難；收油工作量大、時間長。

鑒于此，在改造時作了如下改進：改原收油槽為收油軟管，進口為喇叭狀，并保證其能充分接觸油面；為了降低收油時的液位調節難度，收油軟管加裝浮筒，保證其在一定高度范圍內，在液位變化的同時收油高度也能隨之變化；為了解決存油低溫高粘的問題，需要設計伴熱輔助流程；整個流程設計保證1-2人就能完成收油操作，收油過程在1-2h內完成。

2.2 污水站收油流程設計

虹吸動力流程設計：在污水罐外面沿罐壁架設一條Ф114玻璃鋼管線，管線下部連接兩條輔助管線，一條通過收油閥門與污水罐原收油管線連接，用于收油，另一條通過管線與污水罐來水管線（或連接在污水外輸泵的出口匯管上）相連。收油之前，先打開管線上的截斷閥門，利用來水壓力使玻璃鋼管線內部充滿水后關閉截斷閥，迅速打開收油閥門，確保收油管線內產生虹吸，利用虹吸作用回收罐內污油。在收油管的最底部安裝放空閥，防止冬季收油后管內存水凍壞管線。

收油軟管設計：在設計的收油管線上安裝法蘭后連接收油軟管，由污水罐透光孔伸入罐內，收油軟管一般為1-1.5m為宜。收油軟管放入污水罐內之前，應先在進口處安裝一條調節繩引到罐外底部，污水罐收油完成后利用這條調節繩將收油軟管進口提出液面，破壞虹吸，停止收油。收油軟管進口為一種特制工件，由固定桿、法蘭、防渦板等組成，防渦板與收油軟管、進口法蘭至少要保持5cm的間距，以保證收油軟管有足夠的進油量。

收油液位調節機構設計：將收油軟管的進油端通過調節繩連接在浮筒上，連同浮筒放入罐內，通過測試確定收油口浸入油中的高度。軟管另一端與連接法蘭連好后，與罐外原收油流程連接，實現正常收油。

改進后收油操作方法：關閉收油閥及放空閥，調節污水罐進口閥，提高來水管線的壓力，打開收油管供水閥，待收油管內充滿水后，確保收油軟管進口在液面以下，后打開收油閥，此時充滿收油管的污水在自身重力作用下迅速向下流出，由于進油口已浸入液面以下，因此在收油管內形成一定的真空，收油軟管進口附近的污油在壓力的作用下流入收油管，逐步形成虹吸，將罐內污油收出罐外。當收油完成后可拉動調節繩，將收油軟管進油口提出液面，虹吸遭到破壞，收油停止。

在油溫較低、污油粘度大、流動性差的情況下收油時，在收油前可利用收油管線對罐內污油先進行加熱，降低其粘度，增加其流動性后，再進行收油作業。即首先利用調節繩將罐內收油軟管進油口提出液面，并與液面保持一定的距離，然后控制污水罐來水閥門提高來水壓力，打開收油管線供水閥門向收油管線內供水，當水充滿收油管線后，在剩余壓力作用下，收油管內污水會沖出收油軟管進油口，噴向罐內污油液面，由于收油軟管進油口處安裝了防渦板，并且防渦板底面設計成了傘狀弧形，因此沖出進油口的污水遇到防渦板后，就會呈傘狀噴灑向罐內污油油面，又由于污水罐來水（污水）溫度較高，因此可提高罐內污油溫度，當罐內污油達到足夠的流動性以后，再將流程倒回，按正常收油程序收油。

3 改進后應用效果

2013年利用污水來水余溫加熱注水罐內原油，大大降低了罐內原油粘度，達到了增強罐內污油流動性的目的，取得了預期效果。通過運行，總結出該收油流程具有以下優點：由于收油軟管在罐內上下活動范圍較大（可達1.5-2m），減小了液位對收油工作的影響，使收油工作基本上不受到液位的影響，有利于生產的調節；收油工作可隨時進行，減少了老化油的形成；對罐內污油加熱時，利用來水余壓，不需安裝動力系統，減少了投資，節約了電能和成本；拉動調節繩即可調節收油液位，不再需要操作人員上罐操作，減輕了操作人員的勞動強度；該收油流程簡單可靠，且投資小，見效快，具有較大的推廣價值。

4 效益分析

4.1 經濟效益

電費：改造后取消了原有的30kW收油泵，按每周收油2次，每次運行6h計算，年節約電費2600元。

維修費：年節約設備維修保養費用1萬元。

流程改造費用：該收油流程完全利用廢舊管線、浮筒，無需動火，自行改造施工，全部改造僅1萬元左右就可完成，較原收油流程投入節約資金6萬元。

綜上所述，共創經濟效益7.26萬元。

4.2 社會效益

罐內污油及時回收處理，減輕了存油老化程度，對原油處理系統沖擊小，增加了采油廠的原油產量，同時減少了污水水質擾動因素；整個操作1-2人兩小時內即可完成，減輕了工人勞動強度，提高了工作效率。

參考文獻

[1]馮叔初，郭揆常，等.油氣集輸與礦場加工[M].東營：中國石油大學（華東）出版社，2006.

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