辽河油田作为全国最大的超稠油生产基地,采出液具有“三高一低”的典型特征,即重度高、粘度高、沥青及胶质含量高、含蜡量低,在国内其他油田的原油开采及地面集输工艺中并不常见,也导致了超稠油的处理要比普通原油相对困难,因此,针对超稠油脱水处理技术的优化研究显得尤为重要。特一联作为辽河油田最大的超稠油集中处理站,目前面临着破乳剂适用性差、老化油处理效率低、破乳剂投加稳定性差、换热系统能耗大的生产难题,影响着生产系统的安全运行。通过对特一联超稠油物性分析,在室内开展超稠油脱水及污水处理模拟实验,并在特一联进行现场应用,研究发现:当脱水环境温度90℃、一级破乳剂加药浓度170mg/L时,一级罐出油含水率均值为17.15%、出水含油量均值为2161mg/L、悬浮物含量均值为9400mg/L;当脱水环境温度95℃、二级破乳剂加药浓度450mg/L时,二级罐出油含水率均值为1.32%,满足原油销输要求;当污水处理温度89℃、净水剂加药浓度200mg/L时,污水罐出水含油量均值为225mg/L、悬浮物含量均值为252mg/L,满足污水外输要求。经过参数调整和现场验证,明确了两段式热化学沉降脱水工艺处理特一联超稠油的有效性,同时针对老化油高效处理工艺、动态自控加药系统及SAGD高温换热器进行了流程改造,结果表明优化后的技术工艺对提升超稠油处理工艺质量和降低综合运行成本具有重要的社会和经济价值。