電脫水器不穩(wěn)定運行原因分析及改善措施

劉淞尹（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠，黑龍江 大慶 163000）

喇嘛甸油田已經(jīng)進入特高含水采油階段，產(chǎn)油量開始遞減，脫水系統(tǒng)的平穩(wěn)運行至關(guān)重要，電脫水器作為原油脫水的最后一段工藝，決定原油的最終含水率，電脫水器不平穩(wěn)運行嚴重影響脫水質(zhì)量，影響外輸油量。

1 電脫水器的工作原理

原油乳狀液進入到高壓直流或交流電場后，水滴在電場的的作用下，界面膜的強度遭到了削弱，加快了水滴的碰撞速率，使水滴由小水滴整合成直徑大的水滴，在重力的作用下沉降分離出來。原油乳狀液中的水滴在電場的作用下主要有三種聚結(jié)的型式。

1.1 電泳聚結(jié)

當原油進入到兩個帶電的平行電極時，乳狀液中的水滴會向運動到和自身所帶電荷電性相反的電極，產(chǎn)生的現(xiàn)象被叫為電泳。在這種現(xiàn)象中，水滴在原油中因為受到阻力而被拉伸產(chǎn)生變形，界面膜由于拉伸的變形削弱了機械強度從而破裂，小水滴逐漸合并成直徑大的水滴，由于自身重力從而在原油中分離出來。

1.2 偶極聚結(jié)

當原油進入到高壓直流或交流電場時，乳狀液中的水滴會被電場極化和感應(yīng)帶電，水滴的兩端就會具有不同極性的電荷。由于正負電極同時吸引小水滴的兩端，小水滴的總體作用力為零，界面膜的機械強度被小水滴的變形削弱了。

1.3 振蕩聚結(jié)

水滴中帶有各種導(dǎo)電的離子，由于工頻交流電場的電場方向改變頻率為50 次/秒，正負離子在水滴內(nèi)不斷地作周期性的往復(fù)運動。界面膜的強度由于小水滴的形狀不斷變化進而削弱、最終破裂，同時交流電場中小水滴的振動導(dǎo)致碰撞聚結(jié)。

2 原因分析

2.1 溫度影響

原油乳狀液的粘度是受其溫度的高低影響，當電脫水器的運行溫度升高乳狀液粘度就會降低，穩(wěn)定性就會隨著溫度的升高而下降，流動性會增加，這有利于原油中水的脫離。運行溫度越高雖然油水分離的效果越好，但也要綜合考慮能耗的增加。而且，運行溫度越高原油也容易發(fā)生汽化，附件損壞率也會升高。

2.2 壓力影響

當脫水器運行壓力比較低時，含水油中的溶解氣會因此大量的析出，電脫水器會出現(xiàn)含氣運行的問題，這將影響到電脫水器的平穩(wěn)運行；而當電脫水器運行壓力比較高時，又會增加原油和水分離的難度，因此，電脫水器的運行壓力必須控制在合適的范圍內(nèi)。

2.3 加藥影響

在電脫水器運行時，會加入破乳劑，這種藥劑的主要作用是能夠使原油快速的破乳從而降低油水的界面張力，更好的加快油水分離。但是在破乳劑的使用時，并不是劑量越多效果越好，當加入破乳劑過多時，不但會增加經(jīng)濟成本，而且也會使電脫水器排出的凈化油和含油污水中的雜質(zhì)增加。

2.4 來液影響

電脫水器來液要求含水率在30%以內(nèi)，當一段游離水脫除后含水原油含水不達標，進入電脫水器會造成電場極間導(dǎo)電率增加，放水量過大，放水不及時造成油水界面過高水淹電極，引起電流升高、垮電場現(xiàn)象。

電脫水器經(jīng)常處理老化油，而老化油中含雜質(zhì)較多，含有大量的導(dǎo)電性物質(zhì)，老化油在電脫水器中進行油水分離時，由于導(dǎo)電性雜質(zhì)的存在，電極附近會形成“絮狀”的導(dǎo)體，影響電脫水器的平穩(wěn)運行，使其電流升高甚至跳閘。隨著油田的不斷開發(fā)，聚合物及三元驅(qū)等注采方式的不斷應(yīng)用，導(dǎo)致采出原油中含油聚合物等雜質(zhì)，使得油中成分越來越復(fù)雜，粘度越來越高。電脫水器的電極板間慢慢的會產(chǎn)生一層厚厚的淤泥，電極板的間距由于淤泥的存在而不斷縮小，電場的強度就會越來越大，而且淤泥不便于清除。

3 改善措施

3.1 合理調(diào)控運行參數(shù)

考慮到影響平穩(wěn)運行的各方面因素，確定適合電脫水器運行的溫度和壓力，實踐證明脫水溫度確定在55℃，壓力確定在0.18～0.25MPa之間比較適合，效果較好。

3.2 破乳劑及其工藝相關(guān)措施

在正常生產(chǎn)運行中電脫水器電流、電場比較穩(wěn)定，能滿足使用要求，但當處理老化油時，電脫水器運行不穩(wěn)定，垮電場頻繁，恢復(fù)時間長，采用小排量收油和提高破乳劑加藥量方式效果均不明顯，無法保證電脫水器平穩(wěn)運行。建議處理老化油不穩(wěn)定的站庫針對本站老化油成分，對破乳劑進行篩選或使用其它化學(xué)劑與破乳劑進行復(fù)配使用，達到電脫水器在處理老化油時也能平穩(wěn)運行的目的。

3.3 優(yōu)化電脫水器工藝

聯(lián)合站電脫水器進口管線采用并聯(lián)的方式，來液管線由一根匯管分出支線進入各電脫水器，此工藝導(dǎo)致各電脫水器進液分配不均衡，當來液性質(zhì)不好時每臺電脫水器無法平均分擔(dān)負荷，造成依次垮電場的情況。建議優(yōu)化來液管線工藝，使各電脫水器進液分配均勻。

4 結(jié)語

影響電脫水器的平穩(wěn)運行因素很多，從而導(dǎo)致整個原油生產(chǎn)的質(zhì)量水平下降，因此應(yīng)該給予高度的重視，針對不同因素采取不同措施，消除影響電脫水器運行的不穩(wěn)定因素，保障電脫水器的運行平穩(wěn)和運行安全。