新型物理方式老化油處理技術前期研究

翟東唐勇

（中海油能源發展股份有限公司采油服務分公司 天津 300452）

1 背景

老化油，亦稱老化原油，指原油生產、處理過程中，在藥劑、機械雜質、膠質瀝青質、細菌、空氣、循環剪切等因素的作用下形成的，其乳化狀態日趨穩定的，采用常規藥劑和處理方法無法處理的，對原油脫水系統有較大影響的原油乳狀液。老化油大都集中在沉降罐、污油池，以油-水中間過渡層等形式存在，嚴重干擾了主工藝流程中電脫水系統的正常運行，或導致外輸原油含水超標造成質量事故，或導致電脫水器頻繁跳閘造成生產事故。

在未來海上設備維護過程中將會遇到老化油的復雜情況，其造成電脫水器對油水分離難度高等情況，增加海上設施的維護和運營的難度。急需研發新型老化油處理技術，能夠高效的處理老化油。

2 海上老化油物性分析

通過分析海上部分老化油的成分，初步結果如下：

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現場老化油所存放在艙室的高度不同，含水率也不盡相同，一般在20%-40%之間范圍。

通過對上述化驗數據可以看出，老化油密度高，含有膠質量比較高，造成老化油油水分離難度大。

3 現有處理技術分析

初步研究現有老化油處理技術，通過下表可以看出各項技術的優勢，而通過分析可以看出物理破乳老化油凈化脫水技術優勢較多。

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4 基本技術機理

物理老化油處理技術是由多個物理方式處理技術聯合而成，分別通過不同階段對老化油進行處理。

4.1 高頻電磁場技術

原油是抗磁性物質，當磁場作用于原油時，磁化作用會使原油中的石蠟、膠質、瀝青質等抗磁性物質產生誘導磁矩，油中分子間將拉開間距，并且原油將有序的排列，降低原油粘度。當磁感線方向發生變化時候，分子由于抗磁特性將自身產生振動，通過自身振動而產生磁感共振，加油分子間距。

4.2 脈沖破乳技術

脈沖電磁場使乳化小水珠在電場中產生振動、變形。當外加電場頻率接近界面膜諧振頻率時兩者形成共振，界面膜因振動、變形幅度增大而破裂，實現破乳。

4.3 高頻電場聚結技術

根據電介質（原油乳狀液）的擊穿伏秒特性，通過調整高頻脈沖輸出頻率和占空比（脈沖時間），使高頻脈沖輸出時間小于原油乳狀液在電極間形成短路擊穿時間，在擊穿形成前關閉脈沖輸出，待絕緣恢復后再發下一個脈沖,利用高頻脈沖的特性既可在電極間加較高的電場又可避免形成短路擊穿現象，從而建立起穩定的高頻高壓電場。油中小水珠在電場作用下產生變形、振動，相互碰撞快速聚結成大水珠，通過重力沉降分離。

5 陸地動態實驗內容

根據對海上現場調研情況，則實驗室設計流程：攪拌加熱器加熱老化油—放入鹽水與老化油攪拌加熱至75℃—破乳處理—高頻處理。

相關實驗設備：原油攪拌加熱器、伴熱系統、循環系統、破乳設備、高頻處理設備、含水率檢測儀等。

實驗數據：

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結語

聯合使用多種物理方式處理技術對老化油進行處理，初步分析相關技術機理，以及對聯合技術進行相關實驗工作內容，初步確定相關技術可靠性和可行性。