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摘 要：为了明确低渗透油田的原油的脱水及采出水处理工艺技术，本文主要从长庆低渗透油田采出水的脱水及处理工艺上探讨分析。首先介绍了目前低渗透油田在原油脱水及理方面工艺现状，以及近年来低渗透油田采出水的处理原理及工艺管理要求。
关键词：低渗透油田 脱水工艺 采出水处理
随着低渗油田开采程度的不断深入，进入石油开采的中后期，地层能力不断亏损，需要注入油层的水量逐年增加，采出液中的含水率在不断增大，因此对原油脱水及采出水处理技术研究具有重要的意义。根据油田不同发展阶段的开发需要。近年来，通过对现场工艺需求的不断试验、探索，形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术。
一、长庆低渗透油田脱水工艺的现状及特点
原油脱水及污水处理过程中，原油的脱水脱气是非常重要的环节，常规工艺先采用气液分离器进行气液两相分离，分离后的原油再利用沉降罐进行热化学重力分离，或采用电热化学脱水。长庆低渗透油田目前主要采用大罐沉降脱水和三相分离器脱水两种工艺。
长庆低渗透油田油田原油脱水主要采用热化学沉降脱水工艺技术，可概括为“小站（井口）加药、管道破乳、大罐溢流沉降脱水”工艺流程。目前引进了油气水三相分离技术，并成功在油田得到推广应用。
1.大罐沉降脱水工艺技术
1.1 工艺流程及特点
1.1.1工艺流程：站外加药+站内脱水
1.1.2站外加药特点：
1.1.2.1能充分破乳降粘，降低管线回压，尤其冬季效果显著。
1.1.2.2实现乳化液提前破乳，缩短了沉降罐内油水分离时间。
1.1.2.3管道破乳后水滴在管壁形成水膜，起到降粘减阻作用。
1.1.3流程优点：
1.1.3.1脱水温度较低（30～45℃）、流程简单、操作方便、效果显著。
1.1.3.2净化油含水小于0.5%，污水含油小于200mg/l。
1.2影响原油脱水效果的主要因素
1.2.1原油的破乳原理，尽管有多种解释，但通常认为油水乳化液珠的表面含有胶质、沥青质等天然乳化剂，破乳剂分子渗入并吸附到乳化液滴的界面膜上抵消天然乳化剂，这样乳化液滴表面膜破裂并使水滴释放出来，小水滴相互聚结成大水滴，最终油、水两相发生分离。
室内瓶试法：实验过程中取新鲜的油样，综合考察脱水率、脱水速度、油水界面、污水含油等各项指标。
1.2.2加药过程应与输油同步进行，不得中断也不得过量加入。加药浓度应根据室内评价确定，一般保持在商品浓度80～150ppm范围之内。对于用量超过200ppm的药剂应淘汰。
1.2.3输油上要求联合站外上游系统站点输油要尽量保证连续平稳输油，禁止输油过程中排量频繁变化；冬季运行中，输油温度控制在40～45℃左右，以保证原油的破乳脱水效果。
1.3沉降时间
水滴的沉降速度与油水密度差成正比，与原油的粘度成反比。油水密度差越大，原油粘度越低，则水滴沉降速度加快，油水越容易分离。
1.4合理确定脱水温度
水滴沉降速度与原油粘度成反比。因此，提高温度可加快水滴沉降速度，提高脱水效果。但并不是温度越高越好，且过高的温度势必消耗过多的燃料。
1.5关于“末端加药、大罐沉降”脱水工艺技术
所谓末端加药脱水工艺就是将站外加药移到站内加药，管理上比较方便。
建议：一是原油含水超过60%后，油水乳化液由油包水变为水包油状态，此时脱水相对容易，可以通过试验将站外加药移到站内集中加药。同时，要考虑沉降罐的容量、温度能不能保证脱水效果。二是对原油含水不超过30～40%，应继续坚持小站加药的原则，充分利用管道破乳，提高沉降罐的脱水效果。
2.油气水三相分离工艺技术
油气水三相分离可以将含水油一次处理合格，也作为预脱气脱水设备进行预处理。同大罐脱水工艺相比，具有脱水速度较快、流程密闭、占地面积较小、投资低，并可回收一定量的伴生气的特点。
油气水三相分离结构及工作原理
工作原理：油气水三相分离器是通过将旋流分离、水洗破乳、填料聚集脱水、热化学沉降脱水多种方式，在不同的阶段采用合理的结构进行综合高效脱水的一种设备。主要优点脱水效率高，沉降时间短。
二、长庆低渗透油田水处理工艺流程发展历程
1.第一阶段：二级沉降除油+石英砂过滤
油田开发初期，原油脱水采用两段电化学处理流程；污水处理工艺采用自然浮升、混凝沉降、压力过滤等流程，采出水主要以排放为主。采用这一流程先后建成马岭北区、中区、红井子三个采出水处理站。
2.第二阶段：斜板除油+核桃壳过滤
2.1两级核桃壳+两级改性纤维球精细过滤流程
工艺流程：主要是斜板除油→两级核桃壳过滤→两级改性纤维球过滤→絮凝、杀菌技术。
通过对部分站点处理水质监测分析，设备运行初期，悬浮物、含油等主要控制指标均达到10mg/l以下，随着时间的延长，核桃壳和改性纤维球抗污染能力下降，过滤效果出现下降，致使部分站点处理后水质超标。
2.2简易流程：简易除油就地回注
工艺流程：含水原油进站后经溢流沉降罐脱水，采出水处理仅设除油罐简易除油后就地回注。采出水由小站直接配注，处理规模在100～300m3/d之间。
目前站点因采出水含油、悬浮物超标，回注水质较差。回注水质中含油和悬浮物指标分别为20～50mg/l、10～50mg/l，部分区块污水回注压力上升一定程度后，定期进行洗井或措施增注。
三、采出水工艺管理要求
1.加强原油脱水系统的运行管理，为下游采出水处理的正常运行创造良好的条件
目前推广的三相分离器脱水正常的关键是上游来液量的平稳运行，要尽量采用低排量连续输油方式，切忌时断时续输油，要采用缓冲罐带变频的输油方式。
2.油田污水水质监测及要求
集中处理站：对沉降罐出口、过滤器进口、净化水罐出口的水质，每天每班取样分析1次；监测项目：污水含油、悬浮物。
采油厂：由工艺所或技术监督中心负责对联合站或集中处理站的沉降罐出口、除油罐进出口、过滤器进出口、净化水罐出口、注水井口（选1-2口代表井），每月各取样分析1次。监测项目：污水含油、悬浮物、细菌、含铁、二价硫、滤膜因素。
水质指标暂按油田公司2001年颁布的油田污水回注暂行规定执行，新规定出台后按新标准执行。（见表1）
四、小结
长庆低渗透油田的脱水及采出水处理工艺历经多次变化和完善，保证了油田不同发展阶段的开发需要。通过不断攻关、研究，形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术，确保了油田持续有效快速发展。
参考文献
[1]张洋.浅谈超低渗透油田的有效开发策略[J].中国石油和化工标准与质量[J].2012（10）：143.
[2]张莹莹.低渗透油田提高采收率技术研究及应用[J].科技风.2012（8）：86.
关键词：低渗透油田 脱水工艺 采出水处理
随着低渗油田开采程度的不断深入，进入石油开采的中后期，地层能力不断亏损，需要注入油层的水量逐年增加，采出液中的含水率在不断增大，因此对原油脱水及采出水处理技术研究具有重要的意义。根据油田不同发展阶段的开发需要。近年来，通过对现场工艺需求的不断试验、探索，形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术。
一、长庆低渗透油田脱水工艺的现状及特点
原油脱水及污水处理过程中，原油的脱水脱气是非常重要的环节，常规工艺先采用气液分离器进行气液两相分离，分离后的原油再利用沉降罐进行热化学重力分离，或采用电热化学脱水。长庆低渗透油田目前主要采用大罐沉降脱水和三相分离器脱水两种工艺。
长庆低渗透油田油田原油脱水主要采用热化学沉降脱水工艺技术，可概括为“小站（井口）加药、管道破乳、大罐溢流沉降脱水”工艺流程。目前引进了油气水三相分离技术，并成功在油田得到推广应用。
1.大罐沉降脱水工艺技术
1.1 工艺流程及特点
1.1.1工艺流程：站外加药+站内脱水
1.1.2站外加药特点：
1.1.2.1能充分破乳降粘，降低管线回压，尤其冬季效果显著。
1.1.2.2实现乳化液提前破乳，缩短了沉降罐内油水分离时间。
1.1.2.3管道破乳后水滴在管壁形成水膜，起到降粘减阻作用。
1.1.3流程优点：
1.1.3.1脱水温度较低（30～45℃）、流程简单、操作方便、效果显著。
1.1.3.2净化油含水小于0.5%，污水含油小于200mg/l。
1.2影响原油脱水效果的主要因素
1.2.1原油的破乳原理，尽管有多种解释，但通常认为油水乳化液珠的表面含有胶质、沥青质等天然乳化剂，破乳剂分子渗入并吸附到乳化液滴的界面膜上抵消天然乳化剂，这样乳化液滴表面膜破裂并使水滴释放出来，小水滴相互聚结成大水滴，最终油、水两相发生分离。
室内瓶试法：实验过程中取新鲜的油样，综合考察脱水率、脱水速度、油水界面、污水含油等各项指标。
1.2.2加药过程应与输油同步进行，不得中断也不得过量加入。加药浓度应根据室内评价确定，一般保持在商品浓度80～150ppm范围之内。对于用量超过200ppm的药剂应淘汰。
1.2.3输油上要求联合站外上游系统站点输油要尽量保证连续平稳输油，禁止输油过程中排量频繁变化；冬季运行中，输油温度控制在40～45℃左右，以保证原油的破乳脱水效果。
1.3沉降时间
水滴的沉降速度与油水密度差成正比，与原油的粘度成反比。油水密度差越大，原油粘度越低，则水滴沉降速度加快，油水越容易分离。
1.4合理确定脱水温度
水滴沉降速度与原油粘度成反比。因此，提高温度可加快水滴沉降速度，提高脱水效果。但并不是温度越高越好，且过高的温度势必消耗过多的燃料。
1.5关于“末端加药、大罐沉降”脱水工艺技术
所谓末端加药脱水工艺就是将站外加药移到站内加药，管理上比较方便。
建议：一是原油含水超过60%后，油水乳化液由油包水变为水包油状态，此时脱水相对容易，可以通过试验将站外加药移到站内集中加药。同时，要考虑沉降罐的容量、温度能不能保证脱水效果。二是对原油含水不超过30～40%，应继续坚持小站加药的原则，充分利用管道破乳，提高沉降罐的脱水效果。
2.油气水三相分离工艺技术
油气水三相分离可以将含水油一次处理合格，也作为预脱气脱水设备进行预处理。同大罐脱水工艺相比，具有脱水速度较快、流程密闭、占地面积较小、投资低，并可回收一定量的伴生气的特点。
油气水三相分离结构及工作原理
工作原理：油气水三相分离器是通过将旋流分离、水洗破乳、填料聚集脱水、热化学沉降脱水多种方式，在不同的阶段采用合理的结构进行综合高效脱水的一种设备。主要优点脱水效率高，沉降时间短。
二、长庆低渗透油田水处理工艺流程发展历程
1.第一阶段：二级沉降除油+石英砂过滤
油田开发初期，原油脱水采用两段电化学处理流程；污水处理工艺采用自然浮升、混凝沉降、压力过滤等流程，采出水主要以排放为主。采用这一流程先后建成马岭北区、中区、红井子三个采出水处理站。
2.第二阶段：斜板除油+核桃壳过滤
2.1两级核桃壳+两级改性纤维球精细过滤流程
工艺流程：主要是斜板除油→两级核桃壳过滤→两级改性纤维球过滤→絮凝、杀菌技术。
通过对部分站点处理水质监测分析，设备运行初期，悬浮物、含油等主要控制指标均达到10mg/l以下，随着时间的延长，核桃壳和改性纤维球抗污染能力下降，过滤效果出现下降，致使部分站点处理后水质超标。
2.2简易流程：简易除油就地回注
工艺流程：含水原油进站后经溢流沉降罐脱水，采出水处理仅设除油罐简易除油后就地回注。采出水由小站直接配注，处理规模在100～300m3/d之间。
目前站点因采出水含油、悬浮物超标，回注水质较差。回注水质中含油和悬浮物指标分别为20～50mg/l、10～50mg/l，部分区块污水回注压力上升一定程度后，定期进行洗井或措施增注。
三、采出水工艺管理要求
1.加强原油脱水系统的运行管理，为下游采出水处理的正常运行创造良好的条件
目前推广的三相分离器脱水正常的关键是上游来液量的平稳运行，要尽量采用低排量连续输油方式，切忌时断时续输油，要采用缓冲罐带变频的输油方式。
2.油田污水水质监测及要求
集中处理站：对沉降罐出口、过滤器进口、净化水罐出口的水质，每天每班取样分析1次；监测项目：污水含油、悬浮物。
采油厂：由工艺所或技术监督中心负责对联合站或集中处理站的沉降罐出口、除油罐进出口、过滤器进出口、净化水罐出口、注水井口（选1-2口代表井），每月各取样分析1次。监测项目：污水含油、悬浮物、细菌、含铁、二价硫、滤膜因素。
水质指标暂按油田公司2001年颁布的油田污水回注暂行规定执行，新规定出台后按新标准执行。（见表1）
四、小结
长庆低渗透油田的脱水及采出水处理工艺历经多次变化和完善，保证了油田不同发展阶段的开发需要。通过不断攻关、研究，形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术，确保了油田持续有效快速发展。
参考文献
[1]张洋.浅谈超低渗透油田的有效开发策略[J].中国石油和化工标准与质量[J].2012（10）：143.
[2]张莹莹.低渗透油田提高采收率技术研究及应用[J].科技风.2012（8）：86.