论文部分内容阅读
摘 要：原油中所含的大量水、泥沙、杂质等对集输系统运行非常不利，对原油进行脱水处理，对于油田集输系统来说相当重要。在原油的集输脱水处理工艺中，存在不少影响因素，本文对影响原油脱水处理工艺运行因素进行分析，探讨原油脱水处理优化运行策略。
关键词：原油 脱水处理 影响因素 优化策略
世界上大部分油田是利用注水方式开采的，因此从油田生产出来的油气混合物中经常含有大量的水和泥、砂等机械渣质，会给原油集输和炼制带来如下麻烦：增加了液流的体积流量，降低了设备和管路的有效利用率，特别是在高含水期的情况下更显得突出；增加了输送过程中的动力消耗；增加了升温过程中的燃料消耗；引起金属管路和设备的结垢与腐蚀；影响练制工作的正常进行。因此，要对原油进行脱水。
一、原油集输脱水处理工艺
目前陕北油田原油脱水主要有两种方式：
1.缓冲罐脱气——沉降罐脱水，主要流程是：增压站来液通过加热炉加热后，进入缓冲罐脱气，进行气液分离，分离出的油田伴生气回收利用，供站内加热系统使用，脱气后的原油进入沉降罐，进行沉降脱水，加入破乳剂破坏乳化水的油水界面，通过在沉降罐水层的水洗作用下，原油里所含的大部分水分脱离出来，通过溢流进入净化油罐，原油含水在0.5%以内达标外输，进入长输管线运往炼化厂炼化。
2.三相分离器油、气、水三相分离。主要流程是：增压站来液通过加热炉加热后，通过加药泵给来液加热破乳剂，进入三相分离器进行油气水三相分离，分离出的油田伴生气回收利用，供站内加热系统使用，分离出的净化油含水直接达标，在0.5%以内，进入净化油管直接外输，进入长输管线运往炼化厂炼化。
二、原油集输脱水处理工艺优化运行分析
1.破乳剂的筛选
原油脱水包括脱除原油中的游离水和乳化水。含水原油中的水大部分以油离态存在称为游离水，其他部分与原油之间呈乳化状态存在称为乳化水。游离水可利用油水比重差采用加热沉降法使其分离，乳化水很难用一般的重力沉降法实现油水分离，它需要先破坏乳化液和油水界面膜，使均匀分散的水颗粒合并成大水滴，进而实现油水分离。目前，大部分油田使用破乳剂对乳化水进行破乳。
在集输脱水处理技术中最关键的便是破乳剂的合理筛选。化学脱水处理必须要在一定的条件下才可进行，脱水处理中所应用的破乳剂需要在指定的温度范围内才可充分发挥其良好性能。在筛选脱水处理中应用的破乳剂时，应对这几个相关因素进行综合考虑，其中包括原油集输脱水的速度、原油性质变化情况等。
2.加药浓度的合理调整
端点加药是指在各集油管线端点处添加破乳剂，从而达到管道破乳的目的。相关研究表明，采用端点加药的方法，不仅可有效提高原有的集输脱水效率，还可减少加药成本，有利于科学进行原油脱水处理。破乳剂脱水处理中还具有脱水效果滞后的问题，通常情况下，原油脱水效果需要经过28～36h后才能表现出来，因此在应用破乳剂的过程中，应为此建立完善的管理制度，执行脱水处理的工作人员在应用破乳剂时，应以来液情况作为调整药量的依据，不应盲目保持原有的药量与随意增减药量。
3.正常脱水温度的保证
温度对原油脱水处理破乳有很大的好处，随着温度的升高，原油中所含有的沥青质、胶质、石蜡等在原油中的溶解增加，使水滴易于在互相碰撞并下沉，随着温度的升高，降低了原油的粘度，也利于水滴易于在油相中下沉。温度越高，分子运动程度越激烈，破乳剂分子与原油的作用越迅速。室内破乳剂评价也表明化学脱水需要一个合适的温度，破乳剂才能具备最大的活性以提高反应速度与最终脱水率。在原油脱水过程中，维持相对恒定的温度（≥45℃）对整个生产运行是十分重要和必要的。
4.足够的沉降时间
在试验过程中发现，油水分离程度和沉降时间有很大的关系，即使在较低的破乳浓度下，保证足够的沉降时间也会取得较好的油水分离效果。
某集中处理站每天进液量为4900m3，以前运行l具5000方沉降罐，原油在罐内时间小于24h。试验开始后，2具沉降罐同时进液，同时脱水，通过来油进口阀门开度调节两罐油水界面脱水量。通过试验，罐容增大，增加沉降时间。双罐运行时间为单罐的两倍，大大提高了脱水沉降时间，处理效果明显变好。
5.落地油的单独处理
落地油指的是有蒸发厂、污水灌等地方回收到的污油以及来自井场处的落地油。由于落地油长时间处于露天存放的状态，因此其成分相当复杂，常常掺杂有多种杂物，例如泥砂等，乳化情况十分严重，难以进行脱水处理。建议将回收回来的落地油储存在同一个储存罐中，使落地油充分沉降，在落地油的储存量到达一定的数量后，则对储存罐进行加热处理，直至底部的排水情况合格后，再将其倒入一般的净化油罐中进行脱水处理，从而在实现防止落地油对脱水系统产生不良影响。
6.不断优化原油脱水处理工艺
国内很多地方的原油脱水处理工艺存在着原油输油量低、运输过程中温降过大、原油在管壁上结蜡粘壁严重、设备老化等现象，这些现象不但加大了运输成本，还存在着诸多安全隐患。建立安全可行的优化管理制度，采取强有力的优化措施，不断改善原油脱水内外输送系统的热力条件，为正常生产提供有力保证，不断提高优化手段，系统调节原油的集输、脱水、外输环节的承载和工作能力，以实现经济效益和技术的良好结合。
三、结束语
综上所述，原油脱水处理工艺有效提高了原油集输系统的工作效率，在原油集输上发挥着极大的作用。在原油的集输脱水处理中，存在不少影响因素，原油本身性质、沉降时间、脱水时间、脱水温度、破乳剂类型、破乳剂用量等。因此，不断在原脱水处理技术基础上更加优化这些影响因素，才能有效提高原油集输系统的运行效率。当然，油田的不同注定油田之间必定存在一定的差异性，所以，在应用优化原油的集输脱水处理工艺时，应对各方面相关因素综合考虑，以保证脱水处理的效果。
参考文献
[1]王顺华，刘波，周彩霞，贾鹤年，辛迎春，管延收.原油集输脱水系统工艺运行优化研究[J].油气田地面工程，2009，24（17）：530-531.
[2]曲红杰，孙新民，毕红梅，高金玲.原油破乳剂的研究应用及发展方向[J].内蒙古科技与经济，2009，38（26）：499-500.
[3]顿宏峰.有关原油集输脱水处理工艺的优化分析[J].中国石油和化工标准与质量.2012（14）：257.
[4]薛鹏飞，初立国，张川，桂军友.原油集输脱水处理工艺优化措施探析[J].辽宁化工，2013，42（05）：488-490.
作者简介：蔺美丽（1984- ）女，汉族，陕西咸阳，助理工程师，主要从事油田采油技术工作。
石胜（1984- ）男，汉族，湖北黄冈人，助理工程师，主要从事油田采油技术工作。
刘建富（1986- ）男，汉族，甘肃庆阳人，助理工程师，主要从事油田采油技术工作。
关键词：原油 脱水处理 影响因素 优化策略
世界上大部分油田是利用注水方式开采的，因此从油田生产出来的油气混合物中经常含有大量的水和泥、砂等机械渣质，会给原油集输和炼制带来如下麻烦：增加了液流的体积流量，降低了设备和管路的有效利用率，特别是在高含水期的情况下更显得突出；增加了输送过程中的动力消耗；增加了升温过程中的燃料消耗；引起金属管路和设备的结垢与腐蚀；影响练制工作的正常进行。因此，要对原油进行脱水。
一、原油集输脱水处理工艺
目前陕北油田原油脱水主要有两种方式：
1.缓冲罐脱气——沉降罐脱水，主要流程是：增压站来液通过加热炉加热后，进入缓冲罐脱气，进行气液分离，分离出的油田伴生气回收利用，供站内加热系统使用，脱气后的原油进入沉降罐，进行沉降脱水，加入破乳剂破坏乳化水的油水界面，通过在沉降罐水层的水洗作用下，原油里所含的大部分水分脱离出来，通过溢流进入净化油罐，原油含水在0.5%以内达标外输，进入长输管线运往炼化厂炼化。
2.三相分离器油、气、水三相分离。主要流程是：增压站来液通过加热炉加热后，通过加药泵给来液加热破乳剂，进入三相分离器进行油气水三相分离，分离出的油田伴生气回收利用，供站内加热系统使用，分离出的净化油含水直接达标，在0.5%以内，进入净化油管直接外输，进入长输管线运往炼化厂炼化。
二、原油集输脱水处理工艺优化运行分析
1.破乳剂的筛选
原油脱水包括脱除原油中的游离水和乳化水。含水原油中的水大部分以油离态存在称为游离水，其他部分与原油之间呈乳化状态存在称为乳化水。游离水可利用油水比重差采用加热沉降法使其分离，乳化水很难用一般的重力沉降法实现油水分离，它需要先破坏乳化液和油水界面膜，使均匀分散的水颗粒合并成大水滴，进而实现油水分离。目前，大部分油田使用破乳剂对乳化水进行破乳。
在集输脱水处理技术中最关键的便是破乳剂的合理筛选。化学脱水处理必须要在一定的条件下才可进行，脱水处理中所应用的破乳剂需要在指定的温度范围内才可充分发挥其良好性能。在筛选脱水处理中应用的破乳剂时，应对这几个相关因素进行综合考虑，其中包括原油集输脱水的速度、原油性质变化情况等。
2.加药浓度的合理调整
端点加药是指在各集油管线端点处添加破乳剂，从而达到管道破乳的目的。相关研究表明，采用端点加药的方法，不仅可有效提高原有的集输脱水效率，还可减少加药成本，有利于科学进行原油脱水处理。破乳剂脱水处理中还具有脱水效果滞后的问题，通常情况下，原油脱水效果需要经过28～36h后才能表现出来，因此在应用破乳剂的过程中，应为此建立完善的管理制度，执行脱水处理的工作人员在应用破乳剂时，应以来液情况作为调整药量的依据，不应盲目保持原有的药量与随意增减药量。
3.正常脱水温度的保证
温度对原油脱水处理破乳有很大的好处，随着温度的升高，原油中所含有的沥青质、胶质、石蜡等在原油中的溶解增加，使水滴易于在互相碰撞并下沉，随着温度的升高，降低了原油的粘度，也利于水滴易于在油相中下沉。温度越高，分子运动程度越激烈，破乳剂分子与原油的作用越迅速。室内破乳剂评价也表明化学脱水需要一个合适的温度，破乳剂才能具备最大的活性以提高反应速度与最终脱水率。在原油脱水过程中，维持相对恒定的温度（≥45℃）对整个生产运行是十分重要和必要的。
4.足够的沉降时间
在试验过程中发现，油水分离程度和沉降时间有很大的关系，即使在较低的破乳浓度下，保证足够的沉降时间也会取得较好的油水分离效果。
某集中处理站每天进液量为4900m3，以前运行l具5000方沉降罐，原油在罐内时间小于24h。试验开始后，2具沉降罐同时进液，同时脱水，通过来油进口阀门开度调节两罐油水界面脱水量。通过试验，罐容增大，增加沉降时间。双罐运行时间为单罐的两倍，大大提高了脱水沉降时间，处理效果明显变好。
5.落地油的单独处理
落地油指的是有蒸发厂、污水灌等地方回收到的污油以及来自井场处的落地油。由于落地油长时间处于露天存放的状态，因此其成分相当复杂，常常掺杂有多种杂物，例如泥砂等，乳化情况十分严重，难以进行脱水处理。建议将回收回来的落地油储存在同一个储存罐中，使落地油充分沉降，在落地油的储存量到达一定的数量后，则对储存罐进行加热处理，直至底部的排水情况合格后，再将其倒入一般的净化油罐中进行脱水处理，从而在实现防止落地油对脱水系统产生不良影响。
6.不断优化原油脱水处理工艺
国内很多地方的原油脱水处理工艺存在着原油输油量低、运输过程中温降过大、原油在管壁上结蜡粘壁严重、设备老化等现象，这些现象不但加大了运输成本，还存在着诸多安全隐患。建立安全可行的优化管理制度，采取强有力的优化措施，不断改善原油脱水内外输送系统的热力条件，为正常生产提供有力保证，不断提高优化手段，系统调节原油的集输、脱水、外输环节的承载和工作能力，以实现经济效益和技术的良好结合。
三、结束语
综上所述，原油脱水处理工艺有效提高了原油集输系统的工作效率，在原油集输上发挥着极大的作用。在原油的集输脱水处理中，存在不少影响因素，原油本身性质、沉降时间、脱水时间、脱水温度、破乳剂类型、破乳剂用量等。因此，不断在原脱水处理技术基础上更加优化这些影响因素，才能有效提高原油集输系统的运行效率。当然，油田的不同注定油田之间必定存在一定的差异性，所以，在应用优化原油的集输脱水处理工艺时，应对各方面相关因素综合考虑，以保证脱水处理的效果。
参考文献
[1]王顺华，刘波，周彩霞，贾鹤年，辛迎春，管延收.原油集输脱水系统工艺运行优化研究[J].油气田地面工程，2009，24（17）：530-531.
[2]曲红杰，孙新民，毕红梅，高金玲.原油破乳剂的研究应用及发展方向[J].内蒙古科技与经济，2009，38（26）：499-500.
[3]顿宏峰.有关原油集输脱水处理工艺的优化分析[J].中国石油和化工标准与质量.2012（14）：257.
[4]薛鹏飞，初立国，张川，桂军友.原油集输脱水处理工艺优化措施探析[J].辽宁化工，2013，42（05）：488-490.
作者简介：蔺美丽（1984- ）女，汉族，陕西咸阳，助理工程师，主要从事油田采油技术工作。
石胜（1984- ）男，汉族，湖北黄冈人，助理工程师，主要从事油田采油技术工作。
刘建富（1986- ）男，汉族，甘肃庆阳人，助理工程师，主要从事油田采油技术工作。