原油集輸脫水處理工藝的優化分析

陳嘉光

摘要：現階段我國油田主要采用注水采油工藝，作為主要的采油工藝措施，同時受到油藏地質環境因素影響，原油多為含水化合物。原油中水的存在形式較多，但主要分為兩種 ：其一，為游離狀態下存在的水，可以直接通過沉降罐脫水工藝進行分離處理，脫水方法較為簡單。其二，為乳化液成分，對此類原油含水分離，需要進行破乳工藝，破壞油、水的乳化結構，從而實現油水分離施工。

關鍵詞：原油;集輸;脫水;工藝;優化

沉降分離工藝是現階段油田應用最為廣泛的脫水工藝之一，是一種物理脫水工藝。通過利用油水的物理密度差異，實現油水分離。一般通過沉降罐設備完成施工，在實際的脫水工藝中，為了提高脫水速度和脫水效率，一般在沉降罐中添加破乳劑，從而實現油水破乳，配合高壓電場，完成對乳化狀態下油水的分離作用，乳化油水化合物在電場作用下，會發展電泳聚結的現象，形成帶電水滴，并逐漸增加重點，最終依靠沉降法完成對乳化水的分離。

電脫水工藝是繼沉淀脫水法、破乳脫水法后的全新的脫水工藝，配上上述兩種脫水工藝，可以全面提高脫水效果。電脫水是通過加壓設備，建立高壓交直流電場，配合破乳劑實現高效破乳工作。

1.原油脫水處理工藝技術措施

1.1原油的熱化學脫水工藝技術措施

對乳化狀態下含水原油的脫水工作，一般采用熱化學的脫水工藝，首先在含水原油中添加化學破乳劑，并通過加壓設備促使原油在管道設備中流動，加入摻水原油與破乳劑的接觸，加速化學破乳過程。在原油進入地面站點之前，完成油、氣、水的三相分離工作。分離部分的含油污水對其進行進一步的凈化處理，形成符合相關標注的生產用水，重新注入到油層中，實現水能源的高效利用，并提高水驅油的效率。針對較高含水的原油，需要增加三相分離處理設備，進行初步處理，在含水量符合上述工藝需求時，進行熱化學脫水。

1.2原油脫水工藝技術優化

首先，但在實際的脫水工藝中，由于原油中含有大量的機械雜質，對脫水工藝造成一定影響，同時會造成脫水設備的機械故障，并加速了設備的腐蝕磨損，嚴重降低了設備的使用壽命。因此，應增加原油機械雜質過濾設備和處理工藝，對原油進行初步的凈化處理后，進行脫水處理，從而全面提高脫水工藝安全。其次，原油中游離水含量較高，應加強游離水脫離效率，充分利用原油高含水特點，解決油田開發后期油田高含水的問題。最后，應建立全面的脫水設備監察體系，安裝對應的傳感器設備，對設備的運行參數進行全面檢測，及時發現設備運轉異常情況，降低脫水工藝的操作風險。

2.降低原油脫水處理成本的措施

2.1選擇不加熱的油水分離工藝技術措施

在我國油田原油脫水處理工作中，一般采用加熱的方式提高破乳效果以及游離水脫離效果，從而提升脫水效率。但加熱成本極高，燃料消耗量十分巨大，造成了一定的資源浪費，相比起效率提升作用得不償失。因此在處理工序中，應充分利用原有自身能量，提高油水分離效果，放棄加熱處理工藝，降低原油脫水成本。

油田生產過程中，將油井產物通過油氣分離后，將含水原油注入到沉降罐中，經過一定的停留時間，油水分層，油輕在上層，而水重則在下層。通過出口分別輸出油和水。經過沉降分離，只能分離出游離水和部分已經破乳的乳化水，而大量的乳化水很難通過沉降分離的方式除去。

2.2選擇最佳的化學破乳劑

在熱化學脫水過程中，破乳劑是主要的成本組成部分，破乳劑的選擇直接決定脫水效果和脫水成本，在破乳劑的選擇及保障破乳效果的同時，應最大限度降低采購成本，選擇適當的破乳劑產品，完成脫水工作。現階段油田使用的破乳劑產品是一種提高原油表面活力的化學制劑。在注入油水化合物后，全面提高油水接觸面的活性，降低原油表面張力，從而實現油水分離。根據破乳劑的工作原理，破乳劑的質量受氣表面活性提高效果，以及油水分離效果決定。不同的破乳劑類型適用于不同的含水原油分離，應根據實際的生產情況選擇適當的破乳劑類型，從而提升破乳效率和效果，也降低了脫水成本。

根據前文所述，化學脫水工藝中，加熱成本較高，應選擇非加熱的脫水工藝模式。因此在破乳劑的選擇中，應該充分考慮破乳劑在低溫條件下的破乳脫水效果，從而滿足脫水工藝節能減耗革新主題。其次應加強對破乳劑的科研攻關，解決破乳劑的滯后性，讓破乳劑進入原油中，即可實現破乳效果，降低破乳延遲從而更好的控制破乳劑的注入量，實現對破乳工藝的精密控制。

在進行化學脫水時，應加強工作人員的崗位操作水平，提高崗位工作人員對破乳劑成分以及使用效果的知識培訓，從員工角度提高對破乳劑用量的精確控制能力。從根本上解決油水分離過程中的安全隱患問題。并強化破乳劑的注入濃度和注入合計，普及端點加藥的方式，滿足原油脫水的經濟性需求。

最后，破乳劑類型的選擇也應該充分參考油田的生產現場，制定差異化、定制化的破乳劑注入濃度以及加注時機，確保破乳效果。同時又有助于控制加藥成本。

2.3優化設計原油脫水工藝流程

原油脫水工藝水平也對原油脫水效果以及脫水成本有直接的影響。因此應對油水工藝進行優化，提高其工藝合理性，降低沒有必要的能源效果，提高其能源利用效率，并充分提高對自然能量的利用。

首先，在油水分離工作開始之前，應對油水混合物的成分進行化驗分析，確定其含水量，并制定對應的預處理方法，對脫離用水應建立再利用措施，從而提高水資源利用效果，降低生產成本。

其次，應對設備的使用時間以及泵機組的應用頻次進行合理化控制。從而實現對電能的合理化控制，并增加設備使用時間，降低設備故障發生概率。

再次，應對油氣技術處理工藝流程進行升級改造，革新三相分離的工藝，選擇更為高效的油氣水三相分離器，并加強電脫水設備的普及建設。

2.4優化電脫水工藝技術措施

根據前文所示，點脫水工藝是較為先進的脫水工藝之一，通過利用交直流電場，讓原油中含水帶電，形成帶電水滴，并通過震蕩聚合的方式，實現電能脫水。對該工藝的節能優化應以降低設備電能消耗作為核心目的，通過對工藝的對應優化措施，提高電脫水效率。首先，應從電脫水設備本身進行優化，選擇符合設備性能需求的低功耗電極板，在水器中形成穩定的電場，從而實現穩定的電脫水流程。

其次，為了保證電脫水器安全平穩運行，優化電脫水器的結構組成。加強對脫水器工作過程中各項參數的檢測工作，實時對參數進行調整，確保脫水工藝設備的合理化運行，精密化控制設備功率，避免造成功率浪費。最后在低含水原油進入到電脫水器之前，進行加熱處理，提高混合物的溫度，促使水分子活躍起來，為電脫水奠定了基礎。同時在進入電脫水器之前，加注適當的化學破乳劑，將乳化油的強度削弱，方便油水的徹底分離。同時應注入對加熱溫度的控制，避免異味追求高溫加熱，應充分考量加熱成本和電脫水效率提升之間的關系，選擇最優的加熱方案，避免因加熱問題造成資源浪費。