聯(lián)合站老化油脫水處理對策及效果分析

【摘 要】油田的聯(lián)合站均有老化油。老化油在原油處理系統(tǒng)中的無效循環(huán)，不僅降低了有效庫容，增加了原油處理能耗和工作量，還影響原油處理設(shè)備設(shè)施的處理效果。本文分析了集輸老化油的危害和形成原因，闡述了老化油處理對策與效果。

【關(guān)鍵詞】聯(lián)合站;老化油;脫水處理;對策;效果

老化油，亦稱老化原油，指原油生產(chǎn)、處理過程中，在藥劑、機(jī)械雜質(zhì)、膠質(zhì)瀝青質(zhì)、細(xì)菌、空氣、循環(huán)剪切等因素的作用下形成的，其乳化狀態(tài)日趨穩(wěn)定的，采用常規(guī)藥劑和處理方法無法處理的，對原油脫水系統(tǒng)有較大影響的原油乳狀液。

1、老化油的危害分析

老化油是指積存時間較長，由于原油輕組分揮發(fā)、氧化、光解等作用，使乳化劑數(shù)量增加，同時原油內(nèi)的天然乳化劑也有足夠的時間運移到分散相顆粒表面形成較厚的界面膜使乳狀液更加穩(wěn)定，處理較困難的污油。按回收途徑不同分為落地原油、油站污水罐內(nèi)原油、污水站回收污油。由于油內(nèi)存在許多FeS雜質(zhì)以及其它乳化劑成分，這些物質(zhì)會造成原油脫水系統(tǒng)紊亂，油水界面不清。乳化層增厚表現(xiàn)在處理空間減少，處理能力降低;含水超標(biāo)頻次增多，后續(xù)處理難度加大，運行費用增加。近年老化油回收影響造成含水超標(biāo)頻次逐步增多。老化油處理成為當(dāng)前生產(chǎn)的重點難點問題。

2、聯(lián)合站老化油形成原因

老化油是一種穩(wěn)定乳化液，其形成的必要條件是[1]-[3]：①存在兩種以上互不相溶的液體;②要有強(qiáng)烈的攪動，使一種液體破碎成微小的液滴分散于另一種液體中;③要有乳化劑存在，使微小的液滴能穩(wěn)定地存在于另一種液體中。老化油的產(chǎn)生受諸多因素的影響，可歸納為以下幾個方面：

（1）三次采油形成的乳化液顆粒;（2）鉆井、作業(yè)及原油輸送過程中形成的乳化液;（3）污水處理回收的污油;（4）回收的落地油;（5）細(xì)菌作用下產(chǎn)生的含油懸浮物。上述各種途徑產(chǎn)生的老化油大都集中在沉降罐、污油池、污水站內(nèi)，以油-水中間過渡層等形式存在，并且在站內(nèi)不定期地循環(huán)，給聯(lián)合站的運行管理帶來了很大的困難，具體影響如下：

首先，大量的老化油在站內(nèi)循環(huán)，占用了沉降罐、電脫水器等脫水設(shè)備的有效容積，降低了原油脫水設(shè)備的利用率;其次，增大了原油沉降脫水的難度;影響了原油電脫水器的安全運行及其脫水效果。老化油使電脫水器的脫水效果急劇下降，甚至出現(xiàn)電場不穩(wěn)定和倒電場的現(xiàn)象，使電脫水器無法運行，為了保證外輸原油的含水指標(biāo)，不得不把凈化油罐底部達(dá)不到外輸標(biāo)準(zhǔn)的含水原油排到污油池，或者回?fù)降揭淮喂蓿褂推沸再|(zhì)進(jìn)一步惡化，形成惡性循環(huán);最后，增大原油脫水成本。由于回?fù)嚼匣褪姑撍y度增大，導(dǎo)致熱化學(xué)沉降后的原油含水上升、脫水溫度和加藥量都迅速增大。以勝利油田某聯(lián)合站為例，該站老化油主要由以下三部分組成：凈化油罐底部不合格的回?fù)皆汀⑽鬯到y(tǒng)回收的污油以及二次沉降罐的放水，并且以前兩部分為主，僅前兩項的循環(huán)液量達(dá)到了4100t/d。由于老化油對系統(tǒng)原油有污染作用，使得站內(nèi)油品性質(zhì)變差，電脫水器建立不起穩(wěn)定的電場，凈化油罐被迫作為沉降罐使用。不僅使得外輸原油含水升高，而且造成站內(nèi)原油脫水溫度升高，破乳劑用量逐年上升。

3、聯(lián)合站老化油處理對策及效果

3.1老化油的預(yù)處理工藝

老化油的減量化工藝就是針對老化油的形成過程，從源頭上控制、減少老化油的形成，特別是嚴(yán)格控制諸如注水站來油等嚴(yán)重影響系統(tǒng)運行的老化油，降低老化油對原油處理系統(tǒng)的影響。老化油的減量化主要從聯(lián)合站工藝調(diào)整、破乳劑、污水處理藥劑等方面進(jìn)行綜合分析、調(diào)整、優(yōu)化，將聯(lián)合站作為一個整體系統(tǒng)，打破老化油的惡性循環(huán)。

（1）優(yōu)化聯(lián)合站工藝流程。針對聯(lián)合站運行存在的問題，分析聯(lián)合站老化油形成的原因和對聯(lián)合站運行的影響，優(yōu)化聯(lián)合站工藝流程，對影響聯(lián)合站運行嚴(yán)重的部分原油進(jìn)行單獨處理等，打破老化油在聯(lián)合站的惡性循環(huán)，提高聯(lián)合站運行的穩(wěn)定性。

（2）優(yōu)選破乳劑、凈水劑等，降低污水含油量。老化油的形成與破乳劑、凈水劑等的使用具有明顯的相關(guān)性，通過對聯(lián)合站原油物性的研究，篩選或開發(fā)出使用的化學(xué)藥劑，優(yōu)化加入方式，減少污水站、注水站的污油量，從根本上降低老化油的數(shù)量，實現(xiàn)老化油的減量化。

3.2老化油的預(yù)防

（1）對老化油進(jìn)行減量化處理，控制老化油的數(shù)量;（2）對化學(xué)藥劑的配伍性進(jìn)行監(jiān)測，減少藥劑型老化油的形成;（3）處理落地油等回收型老化油時，需根據(jù)室內(nèi)試驗確定最高處理比例;（4）密切監(jiān)測沉降罐內(nèi)部油水過渡層厚度;（5）對站內(nèi)運行狀態(tài)及時診斷，早發(fā)現(xiàn)早治理。

3.3老化油處理工藝

對老化油的認(rèn)識是一個漸進(jìn)的過程，隨落地原油回收、注聚驅(qū)油等三采技術(shù)的推廣應(yīng)用，采用電化學(xué)脫水工藝的聯(lián)合站經(jīng)常發(fā)生電脫水器無法送電的現(xiàn)象，同時聯(lián)合站在運行管理過程中往往出現(xiàn)陣發(fā)性的高含水現(xiàn)象，人們開始逐步關(guān)注老化油問題。通過認(rèn)識到原油化學(xué)脫水過程中溢流罐內(nèi)形成的中間層乳狀液和污水站回收原油（污油）的特性，并對其組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)、乳化特性及對原油破乳脫水的影響進(jìn)行了研究，提出了中間層和污油影響原油脫水的概念，出現(xiàn)了老化油概念的萌芽，提出但是停留在篩選、開發(fā)破乳劑進(jìn)行處理，沒有形成配套的技術(shù)、設(shè)備和相關(guān)工藝。

通過從控制源頭、單獨處理、開發(fā)設(shè)備的思路，開展老化油處理技術(shù)及裝置的研制，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的老化油處理技術(shù)及裝置，通過對污油池、酸化油等不同性質(zhì)的老化油處理的現(xiàn)場實驗及現(xiàn)場應(yīng)用，解決了老化原油站內(nèi)惡性循環(huán)，影響正常的生產(chǎn)的難題，并降低了原油脫水處理成本。

3.4系統(tǒng)設(shè)備工藝調(diào)整

（1）污水藥劑前置。在一級分水器內(nèi)投加凈水型破乳劑，有效提升分水器出水水質(zhì)，減少出水含油，同時使分水器內(nèi)油水界面清晰度增加，有利于分水器的調(diào)節(jié)操作以及后續(xù)的處理。分水器出水含油由前期的500mg/L降低至當(dāng)前的300mg/L，進(jìn)入沉降系統(tǒng)老化油減少。

（2）沉降罐進(jìn)水方式調(diào)整。將進(jìn)水口改為3.5米，減輕了系統(tǒng)原油的擾動，含水由前期的70%左右下降至當(dāng)前的40%，老化油乳化程度降低，處理量也降低為原先的35%，減輕了對后端系統(tǒng)的沖擊。

（3）污油系統(tǒng)收油方式調(diào)整。一是除油罐收油由原先的運行排放改為停運排放，降低污油含水量和系統(tǒng)回收量，同時在污油池內(nèi)增加15m3/h的液下泵，保持平穩(wěn)低量污油回收，降低對系統(tǒng)沖擊。

二是油站污水罐改造后由于油量減少，含氣量降低，可以直接進(jìn)入穩(wěn)定泵，通過高溫加熱，降低老化油的的粘度及增加油水的密度差，然后與丁王稀油摻稀，使其充分混合;同時降低收油排量，調(diào)整摻混比例，減少系統(tǒng)沖擊。

三是調(diào)整收油時間避開白天卸油和污水系統(tǒng)回收污油干擾，并有針對性的加入藥劑，破壞乳化層，增加水滴聚結(jié)速度，提升處理效果。

四是篩選藥劑使之與油站破乳劑合理配伍，減少系統(tǒng)干擾，同時采用下沉絮凝劑，定期排泥，降低絮凝物與油品乳化機(jī)率。

3.5老化油控制方法的優(yōu)化

減少老化油的影響最有效的措施是加大老化油的外摻量。但老化油的外摻還受其他脫水器壓力的影響。原來站內(nèi)老化油脫水器的控制壓力為0.18MPa，在工作中發(fā)現(xiàn)該脫水器油出口無法連續(xù)出油。分析原因，其他脫水器的控制壓力0.18-0.22MPa，本身1#油出口打開非常小，水出口打開較大，在其他脫水器壓力增高1#脫水器內(nèi)液體大部分從壓力低的水出口流走，同時由于老化油加熱溫度較高，脫水器內(nèi)液體部分氣化，油出口位于脫水器的頂部，氣體進(jìn)一步將其封堵住，大大減少了老化油的外摻量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周玉賀等.大港油田濱海污水處理站回收原油的性質(zhì)及其處理方式的討論.油田化學(xué)，1999（02）：134-137.

作者簡介：劉薇（1981—），女，助理工程師，從事油田開發(fā)技術(shù)工作。