原油脱水处理工艺优化策略探究

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　　摘要：原油集输即是指油田原油的收集与处理以及运输，原油中含有大量水以及溶解或悬浮于水中的泥沙类机械杂质与盐等，这些物质的存在提高了原油集输与炼制的难度，不仅使原油液流体积流量增大，而且也使得設备与管路的有效利用率大大降低。因此，在原油集输前就必须净化处理原油中的水及杂质等，为原油集输创造更好的条件，也就是说，脱水处理是提高原油集输效率的必要措施。此项技术是利用各种生产设备处理原油，将所有的游离水以及乳化水分离开来，以达到油水分离的目的。通常情况下，原油脱水过程中，一般使用加热炉将原油加热到一定温度后实现油水分离，这种工艺的缺陷在于受到环境影响比较大，存在较大的安全隐患，并且实施过程中消耗的能源较大，还会出现比较严重的结垢现象。因此，从根本上改造此项技术具有非常深远的意义。
　　关键词：集输系统；脱水技术；安全隐患；优化措施
　　原油脱水处理在原油集输方面发挥着很大作用，为有效提高原油集输系统的运行效率，对原油脱水处理工艺的研究是相当必要而有意义的，尤其是在现有技术基础上对脱水工艺进行优化改进，这是值得原油集输系统研究领域深入分析和探讨的课题，为提高原油集输效率提供有力可靠的基础保障。
　　1 脱水处理工艺的基本原理
　　原油脱水过程中，主要工作原理是将破乳剂首先与原油混合在一起，此时会发生一系列化学反应，水与原油之间存在的接触膜会被损坏，接触膜中的水分就会释放出来，而由于水的密度要大于原油的密度，所以水处于原油的上方，就可以进行水分的抽离。传统的脱水技术，脱水过程中使用加热炉将油水混合物进行加热，水分受热随之蒸发，以此来实现油水分离的目标。因为在此项工艺过程中，加热炉要使用大量的能源进行加热，而原油属于易燃物，所以存在较大的安全隐患，并且在完成脱水处理之后，原油底部会出现较大的沉淀物，从而产生结垢现象，使得整个系统出现停滞的情况。由此可见，要想从根本上提高原油脱水处理工艺水平且确保安全性，就要尽可能地降低油水分离时的温度，尽量在温度不高时完成油水分离工作。因为油水分离工作中会受到较多方面的因素影响，其不仅与原油的实际性质有关系，同时还与处理过程中的技术水平有关系，例如破乳剂的质量水平、投入量、设置时间以及沉降时间。
　　2 原油脱水处理工艺的优化措施
　　温度较低时进行油水分离工作，即在不加热或者微加热的时候完成脱水目的，此项工艺最大的优点是能够有效节约能源，其具体的优化方法为破乳剂的正确选择与使用。凡是我国生产规模比较大的油田，都实现了脱水工艺水平的提高，而选择最佳的破乳剂是最基础的要求。原油脱水过程中必须使温度达到一定的要求，这样才能保证脱水效果达到最佳，如果温度不达标的话，原油脱水完成后是不能够进行集输的。
　　2.1乳化油的油水反相点试验
　　含水稠油的油水反相点很大程度上影响着集输管线压降，低含水量的乳化油油包水体系在向含水量超过极限值的水包油体系转变时的含水量即为乳化反相点，过反相点的乳化油粘度大大降低，减小了原油集输系统的运行压力，这就是此项试验的必要性。要配制乳化油，首先要以油样混合油的质量比称取水量和原油量，并在SOC恒温下持续预热30分钟，然后将其放入高速混调器均匀搅拌，完成乳化油的配制。而用配制好的乳化油进行试验，则发现该区块含水稠油的粘度在含水率增高时随之增大，并在含水率为76%时达到最大粘度，而乳化油在含水率超过76%时转变为油水共存体系，原油粘度降低而水则为连续相，也就是说，该区块稠油的含水反相点为76%。
　　2.2破乳剂的合理选择及应用
　　破乳剂类型比较多，选择最佳的破乳剂时需要从以下几个方面入手：①使用在低温环境下的破乳剂进行脱水处理也能达到非常好的脱水效果。②适用于发生质变后的脱水处理中，原油的性质发生了根本性的变化，破乳剂必须要与发生了化学反应之后的原油状态相适合，进而实现脱水的目标。使用破乳剂在进行脱水过程中，因为其性质较为特殊，所以存在一些比较明显的缺陷，其主要表现在脱水完成后的几个小时才能体现出来，其有一定的滞后性，这是今后工艺改革的主要方向。
　　在使用破乳剂进行原油脱水过程中，需要根据当时的生产环境以及原油性质制定最佳的脱水管理办法，同时切实履行各项措施，实施人员应该严格按照制定的方案使用破乳剂，在关键节点重点处理，合理控制药品的浓度与时机，比如使用端点加药的方式，其能够大大降低生产过程成本，同时还能够提高工作效率，而最终原油质量也能够达到要求。
　　2.3单独处理落地原油
　　单独处理原油落地是所有油田必须要面对的一项重要工作，也是最易出现问题的环节，油田管理人员必须要引起足够的重视。原油开采出来之后一般都是露天存放，所以比较容易受到大气环境的污染，比如大量的泥沙或者一些较难分离出去的杂质，而因为原油在落地之后乳化程度也比较高，在实现脱水时存在比较高的难度。目前使用最广泛的处理方法是直接处理，这种方法存在许多缺点，比如耗费大量的人力、财力，对于脱水设备造成的损耗比较大，严重时会出现较大规模的系统瘫痪，而低温环境下还不能进行修复。因此，要想在常温环境下实现原有脱水，就必须从根本上解决落地原油存在的这些缺陷。
　　单独处理落地原油是目前使用较为广泛的方法，首先将所有原油使用容器收集起来，放在通风处静置，完成初级沉降，然后再对其进行适当的加热处理。如果底部排水达到一定要求之后，再将其倒入到储存罐中，与正常的原油充分混合，然后同时进行脱水处理，这种方法最大的优势在于能够快速完成脱水工作，并且避免损坏脱水系统，实现低温脱水效果。
　　2.4 优化脱水处理的流程
　　提高脱水工艺水平最直接的方式是提高工艺流程积水水平，其中优化个流程的环节最为重要，主要从以下几个方面入手：（1）优化与分离脱水过程重要的是在进行油水分离过程中，因此在本油田联合站中可以进行原油的输送，同时进行油水分离工作，且两项工作可以独立完成，所以其具备初步脱水处理的条件。（2）对于出现的不合理或者不科学的过程进行改造，三相分离器是目前应用最广泛、性能最好的脱水设施。其主要优势在于在设备中加入适当的破乳剂，然后设备会自动选择最佳的处理温度、最佳的破乳剂浓度以及最佳的沉降时间等等，彻底将原油中存在的油、气、水分离开来，然后将合格的原油输送到储存罐中，达标后将原油输送出去。（3）优化流程的方式较多，但是应用最广泛的是再次嘉文沉降法以及电脱水法，因为这两种成本比较低，且效果非常好。
　　3 结论与认识
　　石油在我国生产生活中占有非常重要的地位，在我国能源使用中所占比例非常大，且日常使用量也非常大。采油厂由来已久，经过长期发展，其各项生产以及运输技术已经比较成熟，特别是作为主要技术组成部分的原油脱水技术。因为其会直接影响原油的整个集输系统，因为此项技术操作基础比较低、节能极佳，能够大大提高原油的利用率，进而提升原油整个运输系统的运转效率，提高开采效率。所以，提高此项技术的工艺水平和技术特点对于石油工业的发展具有非常深远的意义。
　　参考文献
　　[1] 郑民君，赵帮稳，陈新河，杜中科，闫二轮. 原油集输脱水处理工艺的优化[J].云南化工，2018（02）.
　　（作者单位：辽河油田曙光采油厂）
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