聯(lián)合站老化油脫水處理對策及效果分析

【摘 要】油田的聯(lián)合站均有老化油。老化油在原油處理系統(tǒng)中的無效循環(huán)，不僅降低了有效庫容，增加了原油處理能耗和工作量，還影響原油處理設(shè)備設(shè)施的處理效果。本文分析了集輸老化油的危害和形成原因，闡述了老化油處理對策與效果。

【關(guān)鍵詞】聯(lián)合站;老化油;脫水處理;對策;效果

老化油，亦稱老化原油，指原油生產(chǎn)、處理過程中，在藥劑、機(jī)械雜質(zhì)、膠質(zhì)瀝青質(zhì)、細(xì)菌、空氣、循環(huán)剪切等因素的作用下形成的，其乳化狀態(tài)日趨穩(wěn)定的，采用常規(guī)藥劑和處理方法無法處理的，對原油脫水系統(tǒng)有較大影響的原油乳狀液。

1、老化油的危害分析

老化油是指積存時間較長，由于原油輕組分揮發(fā)、氧化、光解等作用，使乳化劑數(shù)量增加，同時原油內(nèi)的天然乳化劑也有足夠的時間運(yùn)移到分散相顆粒表面形成較厚的界面膜使乳狀液更加穩(wěn)定，處理較困難的污油。按回收途徑不同分為落地原油、油站污水罐內(nèi)原油、污水站回收污油。由于油內(nèi)存在許多FeS雜質(zhì)以及其它乳化劑成分，這些物質(zhì)會造成原油脫水系統(tǒng)紊亂，油水界面不清。乳化層增厚表現(xiàn)在處理空間減少，處理能力降低;含水超標(biāo)頻次增多，后續(xù)處理難度加大，運(yùn)行費(fèi)用增加。近年老化油回收影響造成含水超標(biāo)頻次逐步增多。老化油處理成為當(dāng)前生產(chǎn)的重點(diǎn)難點(diǎn)問題。

2、聯(lián)合站老化油形成原因

老化油是一種穩(wěn)定乳化液，其形成的必要條件是[1]-[3]：①存在兩種以上互不相溶的液體;②要有強(qiáng)烈的攪動，使一種液體破碎成微小的液滴分散于另一種液體中;③要有乳化劑存在，使微小的液滴能穩(wěn)定地存在于另一種液體中。老化油的產(chǎn)生受諸多因素的影響，可歸納為以下幾個方面：

（1）三次采油形成的乳化液顆粒;（2）鉆井、作業(yè)及原油輸送過程中形成的乳化液;（3）污水處理回收的污油;（4）回收的落地油;（5）細(xì)菌作用下產(chǎn)生的含油懸浮物。上述各種途徑產(chǎn)生的老化油大都集中在沉降罐、污油池、污水站內(nèi)，以油-水中間過渡層等形式存在，并且在站內(nèi)不定期地循環(huán)，給聯(lián)合站的運(yùn)行管理帶來了很大的困難，具體影響如下：

首先，大量的老化油在站內(nèi)循環(huán)，占用了沉降罐、電脫水器等脫水設(shè)備的有效容積，降低了原油脫水設(shè)備的利用率;其次，增大了原油沉降脫水的難度;影響了原油電脫水器的安全運(yùn)行及其脫水效果。老化油使電脫水器的脫水效果急劇下降，甚至出現(xiàn)電場不穩(wěn)定和倒電場的現(xiàn)象，使電脫水器無法運(yùn)行，為了保證外輸原油的含水指標(biāo)，不得不把凈化油罐底部達(dá)不到外輸標(biāo)準(zhǔn)的含水原油排到污油池，或者回?fù)降揭淮喂?，使油品性質(zhì)進(jìn)一步惡化，形成惡性循環(huán);最后，增大原油脫水成本。由于回?fù)嚼匣褪姑撍y度增大，導(dǎo)致熱化學(xué)沉降后的原油含水上升、脫水溫度和加藥量都迅速增大。以勝利油田某聯(lián)合站為例，該站老化油主要由以下三部分組成：凈化油罐底部不合格的回?fù)皆?、污水系統(tǒng)回收的污油以及二次沉降罐的放水，并且以前兩部分為主，僅前兩項(xiàng)的循環(huán)液量達(dá)到了4100t/d。由于老化油對系統(tǒng)原油有污染作用，使得站內(nèi)油品性質(zhì)變差，電脫水器建立不起穩(wěn)定的電場，凈化油罐被迫作為沉降罐使用。不僅使得外輸原油含水升高，而且造成站內(nèi)原油脫水溫度升高，破乳劑用量逐年上升。

3、聯(lián)合站老化油處理對策及效果

3.1老化油的預(yù)處理工藝

老化油的減量化工藝就是針對老化油的形成過程，從源頭上控制、減少老化油的形成，特別是嚴(yán)格控制諸如注水站來油等嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的老化油，降低老化油對原油處理系統(tǒng)的影響。老化油的減量化主要從聯(lián)合站工藝調(diào)整、破乳劑、污水處理藥劑等方面進(jìn)行綜合分析、調(diào)整、優(yōu)化，將聯(lián)合站作為一個整體系統(tǒng)，打破老化油的惡性循環(huán)。

（1）優(yōu)化聯(lián)合站工藝流程。針對聯(lián)合站運(yùn)行存在的問題，分析聯(lián)合站老化油形成的原因和對聯(lián)合站運(yùn)行的影響，優(yōu)化聯(lián)合站工藝流程，對影響聯(lián)合站運(yùn)行嚴(yán)重的部分原油進(jìn)行單獨(dú)處理等，打破老化油在聯(lián)合站的惡性循環(huán)，提高聯(lián)合站運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（2）優(yōu)選破乳劑、凈水劑等，降低污水含油量。老化油的形成與破乳劑、凈水劑等的使用具有明顯的相關(guān)性，通過對聯(lián)合站原油物性的研究，篩選或開發(fā)出使用的化學(xué)藥劑，優(yōu)化加入方式，減少污水站、注水站的污油量，從根本上降低老化油的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)老化油的減量化。

3.2老化油的預(yù)防

（1）對老化油進(jìn)行減量化處理，控制老化油的數(shù)量;（2）對化學(xué)藥劑的配伍性進(jìn)行監(jiān)測，減少藥劑型老化油的形成;（3）處理落地油等回收型老化油時，需根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定最高處理比例;（4）密切監(jiān)測沉降罐內(nèi)部油水過渡層厚度;（5）對站內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)及時診斷，早發(fā)現(xiàn)早治理。

3.3老化油處理工藝

對老化油的認(rèn)識是一個漸進(jìn)的過程，隨落地原油回收、注聚驅(qū)油等三采技術(shù)的推廣應(yīng)用，采用電化學(xué)脫水工藝的聯(lián)合站經(jīng)常發(fā)生電脫水器無法送電的現(xiàn)象，同時聯(lián)合站在運(yùn)行管理過程中往往出現(xiàn)陣發(fā)性的高含水現(xiàn)象，人們開始逐步關(guān)注老化油問題。通過認(rèn)識到原油化學(xué)脫水過程中溢流罐內(nèi)形成的中間層乳狀液和污水站回收原油（污油）的特性，并對其組成和形態(tài)結(jié)構(gòu)、乳化特性及對原油破乳脫水的影響進(jìn)行了研究，提出了中間層和污油影響原油脫水的概念，出現(xiàn)了老化油概念的萌芽，提出但是停留在篩選、開發(fā)破乳劑進(jìn)行處理，沒有形成配套的技術(shù)、設(shè)備和相關(guān)工藝。

通過從控制源頭、單獨(dú)處理、開發(fā)設(shè)備的思路，開展老化油處理技術(shù)及裝置的研制，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的老化油處理技術(shù)及裝置，通過對污油池、酸化油等不同性質(zhì)的老化油處理的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場應(yīng)用，解決了老化原油站內(nèi)惡性循環(huán)，影響正常的生產(chǎn)的難題，并降低了原油脫水處理成本。

3.4系統(tǒng)設(shè)備工藝調(diào)整

（1）污水藥劑前置。在一級分水器內(nèi)投加凈水型破乳劑，有效提升分水器出水水質(zhì)，減少出水含油，同時使分水器內(nèi)油水界面清晰度增加，有利于分水器的調(diào)節(jié)操作以及后續(xù)的處理。分水器出水含油由前期的500mg/L降低至當(dāng)前的300mg/L，進(jìn)入沉降系統(tǒng)老化油減少。

（2）沉降罐進(jìn)水方式調(diào)整。將進(jìn)水口改為3.5米，減輕了系統(tǒng)原油的擾動，含水由前期的70%左右下降至當(dāng)前的40%，老化油乳化程度降低，處理量也降低為原先的35%，減輕了對后端系統(tǒng)的沖擊。

（3）污油系統(tǒng)收油方式調(diào)整。一是除油罐收油由原先的運(yùn)行排放改為停運(yùn)排放，降低污油含水量和系統(tǒng)回收量，同時在污油池內(nèi)增加15m3/h的液下泵，保持平穩(wěn)低量污油回收，降低對系統(tǒng)沖擊。

二是油站污水罐改造后由于油量減少，含氣量降低，可以直接進(jìn)入穩(wěn)定泵，通過高溫加熱，降低老化油的的粘度及增加油水的密度差，然后與丁王稀油摻稀，使其充分混合;同時降低收油排量，調(diào)整摻混比例，減少系統(tǒng)沖擊。

三是調(diào)整收油時間避開白天卸油和污水系統(tǒng)回收污油干擾，并有針對性的加入藥劑，破壞乳化層，增加水滴聚結(jié)速度，提升處理效果。

四是篩選藥劑使之與油站破乳劑合理配伍，減少系統(tǒng)干擾，同時采用下沉絮凝劑，定期排泥，降低絮凝物與油品乳化機(jī)率。

3.5老化油控制方法的優(yōu)化

減少老化油的影響最有效的措施是加大老化油的外摻量。但老化油的外摻還受其他脫水器壓力的影響。原來站內(nèi)老化油脫水器的控制壓力為0.18MPa，在工作中發(fā)現(xiàn)該脫水器油出口無法連續(xù)出油。分析原因，其他脫水器的控制壓力0.18-0.22MPa，本身1#油出口打開非常小，水出口打開較大，在其他脫水器壓力增高1#脫水器內(nèi)液體大部分從壓力低的水出口流走，同時由于老化油加熱溫度較高，脫水器內(nèi)液體部分氣化，油出口位于脫水器的頂部，氣體進(jìn)一步將其封堵住，大大減少了老化油的外摻量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周玉賀等.大港油田濱海污水處理站回收原油的性質(zhì)及其處理方式的討論.油田化學(xué)，1999（02）：134-137.

作者簡介：劉薇（1981—），女，助理工程師，從事油田開發(fā)技術(shù)工作。