提高油田集輸聯(lián)合站原油脫水效果的對策探討

【摘 要】油田原油脫水工藝技術(shù)的實(shí)施，是油田生產(chǎn)的必要組成部分，必須將原油中的水分離出去，才能達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。重視對原油脫水工藝的開發(fā)，利用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行工藝優(yōu)化和項(xiàng)目改進(jìn)，有利于提高集輸操作的工作效益。本文分析分析了原油脫水的基本原理和影響原油脫水效果的因素，結(jié)合集輸原油脫水工藝闡述了相關(guān)改進(jìn)對策。

【關(guān)鍵詞】油田集輸;聯(lián)合站;原油;脫水工藝;對策

目前，我國對成品油的質(zhì)量要求越來越高，其中原油的質(zhì)量是影響成品油質(zhì)量的重要因素，原油中的含水情況會對原油的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，另一方面，如果原油中的含水相對較高，此時在進(jìn)行輸送的過程中，也會對管道的安全產(chǎn)生一定的威脅，盡管目前油田聯(lián)合站內(nèi)都采取了一定的原油脫水措施，但由于其受到的影響因素相對較多，所以使得脫水質(zhì)量難以得到有效的提高。

1、原油脫水工藝基本工作原理分析

原油脫水主體涵括分離技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、電解技術(shù)以及聚結(jié)技術(shù)四種模式，而最為常見的工藝方法就是借助相應(yīng)的乳化材料（破乳劑）與集輸?shù)脑瓦M(jìn)行混合，引導(dǎo)原油與破乳劑直接發(fā)生反應(yīng)，破壞了油體中的油膜材質(zhì)。同時，利用乳化材料與原油進(jìn)行功能反應(yīng)，解離了油膜中的水分子，有效提高了原油的密度參數(shù)。而主體反應(yīng)機(jī)理就是因?yàn)樵偷拿芏戎担?.81t/m3）<水溶液的密度（1g/cm3）。由此可見，使用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)原油全面分析，是油體均漂浮在水體之上。該工藝進(jìn)行中，也需注意脫水工藝的操作順序，即：（1）加溫：主體需將油水混合物進(jìn)行加溫，使油體中的水分得到蒸發(fā)，有利于達(dá)到破乳的目的;（2）管理：對消耗的能源進(jìn)行測評與管理，分析操作中所需要消耗的能源，對反應(yīng)容器中的沉淀物予以吸收，不僅能防治管道腐蝕情況的發(fā)生，還能科學(xué)的把控調(diào)節(jié)后的溫度參數(shù);最終使油體中的水分含量不超過總體油量的0.52%。

2、聯(lián)合站原油脫水效果影響因素分析

2.1溫度

在脫水過程中，當(dāng)設(shè)備溫度升高時，原油的組分會受到一定的破壞，最終對其效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前的研究結(jié)果已經(jīng)表明，當(dāng)設(shè)備溫度為55℃時，其脫水效果最高，但是當(dāng)溫度高于55℃時，其效果并不會大幅增加，同時如果溫度持續(xù)升高，其原油組分會受到一定程度的破壞，進(jìn)而使其效果產(chǎn)生影響，因此在進(jìn)行脫水過程中，最好可以將設(shè)備的溫度維持在55℃左右[2]。另一方面，溫度對其效果的影響主要可以分為三方面，在某些方面屬于有利的影響，某些方面屬于不利影響，其中，不利影響相對較多。首先，當(dāng)設(shè)備的溫度升高時，原油的粘度和乳狀液的粘度都會下降，進(jìn)而使得原油的密度升高，最終影響其效果;其次，溫度越高，分子的運(yùn)動速度越快，進(jìn)而使得組分受到一定的破壞，影響其脫水效果;最后，原油與水之間的表面張力與溫度之間呈負(fù)比例關(guān)系，此時，水分子之間也會產(chǎn)生嚴(yán)重的撞擊，此時，在一定程度上可以提高脫水效果。

2.2破乳劑濃度

一般情況下，在進(jìn)行脫水的過程中，為了提高其效果，一般都需要在其中加入一定量的破乳劑，從而使得原油中的水分子穩(wěn)定性遭到破壞，提高其脫水效果。在使用破乳劑的過程中，需要對其濃度進(jìn)行合理的選擇，如果濃度相對較小，此時將無法發(fā)揮其作用，如果濃度相對較大，這會使得原油產(chǎn)生嚴(yán)重的二次乳化作用，其脫水的效果會嚴(yán)重降低。目前的研究成果表明，如果含水率在40%，此時原油中加入600×10-6mg/m3的破乳劑最為合理。

2.3 pH值

在一定程度上，當(dāng)pH值發(fā)生變化時，原油中乳狀液的穩(wěn)定性就會受到一定程度的影響，此時其脫水效果也會產(chǎn)生一定的影響。這主要因?yàn)槿闋钜旱谋砻婧幸欢康乃釅A成分，當(dāng)pH值改變，其乳狀液的表面就會產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，其穩(wěn)定性也就大大降低，此時最為容易實(shí)現(xiàn)脫水過程。如果原油的pH值相對較小，此時會產(chǎn)生油包水型的乳狀液，當(dāng)pH值相對較高時，就會產(chǎn)生水包油型的乳狀液，一般情況下，當(dāng)其pH值維持在4-7.5之間時，其脫水的效果相對較好。

2.4采出液

所謂的采出液影響主要指的是原油組分的影響，如果原油中含有大量的固體顆粒，此時其脫水效果就會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。一般情況下，在對其進(jìn)行脫水處理之前，都需要將其輸送到沉降罐中，對固體進(jìn)行沉降脫除處理，進(jìn)而提高其脫水的效果。

3、提高聯(lián)合站原油脫水效果的對策

3.1合理使用破乳劑

為了提高脫水效果，首先需要對破乳劑的類型及用量進(jìn)行合理的選擇，在用量方面，一般情況下，原油中的含水量越低，則其破乳劑的用量就相對越高，由于在加入破乳劑以后，并不能直接觀察出其對脫水效果的影響，所以，在確定其用量方面，需要通過實(shí)驗(yàn)的方法確定，其用量不能過多也不能過少。

3.2污油單獨(dú)處理

如果存在大量的污油，則其脫水效果也會產(chǎn)生一定的影響，因此，需要對污油進(jìn)行一定的單獨(dú)處理。在對其進(jìn)行處理的過程中，首先必須認(rèn)識到污油和原油基本是相同的，所以在處理時也需要對其溫度、破乳劑等進(jìn)行合理的選擇，同時，污油處理的設(shè)備應(yīng)與原油的處理設(shè)備相隔離，防止兩者之間產(chǎn)生混合，進(jìn)而防止其對脫水效果產(chǎn)生影響。

3.3脫水流程優(yōu)化

對脫水的流程進(jìn)行一定程度的優(yōu)化，能有效的提高其脫水的效果，目前，優(yōu)化措施主要可以分為三方面，一是設(shè)定原油預(yù)處理環(huán)節(jié)，進(jìn)而為下一步的脫水工作奠定基礎(chǔ);二是對目前不合理的脫水步驟進(jìn)行一定程度的優(yōu)化，防止客觀因素對脫水效果產(chǎn)生影響;三是進(jìn)行脫水的過程中，必須對原油進(jìn)行一定程度的沉積處理。

3.4脫水技術(shù)的優(yōu)化

脫水過程中優(yōu)化與處理的過程中，需結(jié)合相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)踐，以確保主體技術(shù)內(nèi)涵的有效性。首先，需逐個確立出預(yù)分離的油體部分，設(shè)設(shè)定相對獨(dú)立的處理工藝，結(jié)合可視化的軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。其次，需對整體工藝流程和工藝模式進(jìn)行管理與分析，針對各設(shè)備恩的工作原理、工作方法記性分析，確立所添加外加劑的濃度參數(shù)，確保主體反應(yīng)的溫度始終在有效的參數(shù)額度內(nèi)。另外，可采用電解法進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐，特別是要控制無法進(jìn)行低溫處理的管道部分，采用該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，利用沉降技術(shù)進(jìn)行輔助操控。

3.5落實(shí)日常集輸設(shè)備的優(yōu)化

集輸設(shè)備主體采用了離心泵、加熱爐、原油儲罐等基本設(shè)備，而這些設(shè)備的功能會直接影響脫水工藝的社會效益。因此，需結(jié)合以下模式進(jìn)行功能優(yōu)化：

第一，采用計算機(jī)管理設(shè)備對各元件的運(yùn)作功能、操作功能進(jìn)行分析，落實(shí)各操作模式的可行性與工藝性，采用針對性的技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目校準(zhǔn)和項(xiàng)目開發(fā)，有利于提高設(shè)備的性能。例如加熱爐功能管理中，則需對其溫控設(shè)備、入水及出水設(shè)備的管口進(jìn)行探索，確保整體工藝的連貫性。需融入體系化的新型技術(shù)模式，可將“三相分離器”設(shè)備融入于離心泵之中，借助該分離器的優(yōu)勢進(jìn)行探討。如該分離器具有凝結(jié)和水洗破孔兩方面的技術(shù)，而這兩方面的技術(shù)能夠提高離心泵的離心率，解決了由于操作不科學(xué)而導(dǎo)致處理困難問題的發(fā)生。另外，該設(shè)備核心的元件排布較為科學(xué)，自體載重較低也是該設(shè)備的使用優(yōu)勢，促使該設(shè)備具有較高的穩(wěn)定性功能，實(shí)踐了“斷塊”的操作效果。

4、結(jié)語

綜上所述，原油的脫水工作十分重要，其效果也將會對后續(xù)成品油的質(zhì)量以及原油的輸送安全產(chǎn)生重要影響。影響原油脫水效果的因素相對較多，這也是脫水效果難以得到有效提高的主要原因，因此，油田集輸站需要根據(jù)自身的實(shí)際情況，通過合理使用破乳劑、污油單獨(dú)處理以及脫水技術(shù)和設(shè)備優(yōu)化等措施，不斷提高脫水效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李慧君.原油脫水處理工藝的優(yōu)化措施分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（10）：78-79.

[2]張海蘭，牛萬達(dá)，曹永哲.油田原油集輸工藝關(guān)鍵技術(shù)研究[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（07）：63.

[3]梁嵩.油氣集輸及儲運(yùn)工藝優(yōu)化設(shè)計[D].大慶：東北石油大學(xué)，2017.

作者簡介：李魁芳（1970—），男，高級技師，從事油田油氣集輸工作。