斜板除油器水相含油問(wèn)題的處理方案及實(shí)施效果

廖維平

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司遼東作業(yè)公司 天津300452)

0 引 言

某油田斜板除油器為污水處理流程的第一級(jí)，總共為兩臺(tái)，為雙系列運(yùn)行。

斜板除油器在運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，其水室出口的生產(chǎn)污水含油量會(huì)從200～250 mm 逐漸升高，最高可升至600～700 μL/L。同時(shí)，斜板除油器的收油液位也會(huì)從3 600 mm 設(shè)計(jì)收油液位逐漸升高，甚至逼近3 700 mm 的液位高高關(guān)斷值，嚴(yán)重影響污水處理流程的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過(guò)對(duì)斜板除油器操作運(yùn)行條件、藥劑注入濃度與質(zhì)量、入口污水含油量、油井作業(yè)影響、斜板除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面的分析，判斷可能是由于斜板除油器水室未設(shè)計(jì)安裝收油裝置，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后水室內(nèi)自由分離出的污油在水室頂部逐漸積聚增多，造成經(jīng)過(guò)聚結(jié)區(qū)分離后的清水二次污染。

1 原因分析及驗(yàn)證

通過(guò)查看斜板除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖發(fā)現(xiàn)，其收油裝置只布置在聚結(jié)區(qū)，雖然水室內(nèi)的污水經(jīng)過(guò)了聚結(jié)區(qū)的處理，但含油量正常情況下仍然在 200 ～300 μL/L。污水中還殘存的少量自由油依然會(huì)不斷上浮至水室液面頂部，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后積聚的污油會(huì)越來(lái)越多，直至影響到水室出口的污水水質(zhì)，使通往下一級(jí)的污水含油量逐漸升高。此外，由于污油長(zhǎng)時(shí)間積聚增多并進(jìn)入液位計(jì)，在聚結(jié)區(qū)實(shí)際收油高度未變化的情況下水室液位計(jì)會(huì)因污油逐漸增多而使液柱高度增加，從而使液位計(jì)數(shù)值從3 600 mm 逐漸上升并逼近3 700 mm 的高高關(guān)斷值(圖1)。

圖1 斜板除油器臨時(shí)收油示意圖Fig 1 Schematic diagram of temporary oil collection of corrugated plate interceptor

為了驗(yàn)證上述原因，操作人員從水室液位計(jì)底部排放口連接臨時(shí)軟管，通過(guò)降低斜板除油器液位至水室液位計(jì)底部排放口高度(2 700 mm)，打開(kāi)水室液位計(jì)底部閥門(mén)將水室頂部積聚的污油排放至撬內(nèi)地漏，直至污油全部排除，出液口變污水為止。通過(guò)排放后，斜板除油器水室出口污水含油量下降至200～300 mm 之間，液位計(jì)顯示的收油高度也回落至3 600 mm 的設(shè)計(jì)收油高度左右。由此證明，斜板除油器水室缺乏收油裝置造成污油積聚是水室出口污水含油量上升、液位計(jì)收油高度上漲的根本原因。

2 斜板除油器水室污油積聚解決方案設(shè)計(jì)

要解決斜板除油器水室污油積聚就必須定期或?qū)崟r(shí)收集排除其頂部積聚的污油，避免出現(xiàn)污水的積聚。針對(duì)上述問(wèn)題，油田操作人員從斜板除油器罐體內(nèi)外部結(jié)構(gòu)出發(fā)，提出了兩種解決方案。

2.1 方案1：液位計(jì)底部接臨時(shí)軟管定期收油方式

此方案在問(wèn)題驗(yàn)證時(shí)即實(shí)施，證明是有效的且可隨時(shí)實(shí)施。但一次臨時(shí)收油需4～6 h，且在臨時(shí)收油期間斜板除油器由于液位降低無(wú)法正常收油，在此期間污水水質(zhì)是無(wú)法保證的。此外，該方式實(shí)施一次的有效期一般為一周，一周之后由于污油再次積聚，問(wèn)題會(huì)再次出現(xiàn)，需要定期進(jìn)行人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2.2 方案2：斜板除油器罐內(nèi)安裝自動(dòng)收油管線實(shí)時(shí)收油方式

經(jīng)過(guò)對(duì)斜板除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，可以利用斜板除油器最頂部看樣管線(高度約為3 750 mm)實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)外聯(lián)通。罐內(nèi)從看樣口罐壁出口處連接 3/4"(19.05 mm)硬管延伸至水室頂部，加彎頭后深入水室液面3～5 cm。罐外延伸看樣管線至平臺(tái)污油罐。利用罐內(nèi)外壓差(斜板除油器操作壓力 280 ～300 kPaG，污油罐常壓操作)實(shí)現(xiàn)水室頂部積聚的污油自動(dòng)連續(xù)排放至污油罐。

由于方案2 具有收油效果好、自動(dòng)化運(yùn)行、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，確定選擇實(shí)施方案2 對(duì)斜板除油器進(jìn)行改造。

3 方案實(shí)施

為了徹底解決斜板除油器水室污油積聚問(wèn)題，操作人員借助斜板除油器清罐作業(yè)時(shí)，進(jìn)入罐內(nèi)實(shí)際查看內(nèi)部結(jié)構(gòu)、確定管線走向、連接固定方式并測(cè)量管線長(zhǎng)度數(shù)據(jù)(圖2)。

圖2 斜板除油器加裝自動(dòng)收油管線示意圖Fig 2 Schematic diagram of corrugated plate interceptor with automatic oil receiving line

具體方案實(shí)施如圖3 至圖8 所示。利用3/4"鋼管連接管線深入斜板除油器水室正常操作液位下3～5 cm，將此管線沿收油槽布置延伸至斜板除油器混合室最高的備用看樣口，在罐外將備用看樣口管線延伸至污油罐入口管線，利用斜板除油器與污油罐間280～300 kPaG 壓差實(shí)現(xiàn)斜板除油器水室自動(dòng)連續(xù)收油。

圖3 管線預(yù)制Fig.3 Pipeline prefabrication

圖4 罐內(nèi)管線安裝Fig.4 In-tank pipeline installation

圖5 罐內(nèi)管線連接Fig.5 In-tank pipeline connection

圖6 罐外管線連接Fig.6 Out-of-tank pipeline connection

4 方案實(shí)施效果分析

此自動(dòng)收油管線投用后，斜板除油器水室實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)自動(dòng)收油，斜板除油器水室出口水室明顯提升，出口含油量大幅下降，能夠長(zhǎng)期維持在 150 ～200 μL/L 之間，且水室液位計(jì)再未出現(xiàn)因污油積聚造成液位計(jì)卡滯及收油液位值不斷上漲的情況。

圖7 方案實(shí)施前后水相出口含油量趨勢(shì)圖Fig.7 Trend diagram of oil content in water phase before and after implementation of scheme

從圖7 可以看出，在10 月18 日、10 月25 日、11 月1 日實(shí)施了3 次臨時(shí)收油后，斜板除油器水相出口含油量都有了明顯的下降，但隨后便呈現(xiàn)出一直上漲的狀態(tài)。自11 月7 日加裝自動(dòng)收油管線的方案實(shí)施以來(lái)，斜板除油器水相出口含油量再次明顯下降，且下降幅度比臨時(shí)收油方式還要大，其后含油量一直在150～200 μL/L 這個(gè)區(qū)間小幅波動(dòng)。

5 結(jié) 論

某油田斜板除油器水室加裝自動(dòng)收油管線后，其水室出口含油量明顯下降，且能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定保持在較低的含油量水平。斜板除油器的運(yùn)行穩(wěn)定性也得到了提升，再未出現(xiàn)由于水室污油積聚造成液位計(jì)收油數(shù)值持續(xù)上漲的現(xiàn)象。