淺析稠油采出液脫水技術研究進展

王　波

（西南石油大學石油與天然氣工程學院，成都　610500）

淺析稠油采出液脫水技術研究進展

王波

（西南石油大學石油與天然氣工程學院，成都610500）

摘要：目前的稠油采出液脫水技術主要包括三種：化學脫水技術（主要包括熱化學沉降脫水、電化學脫水和摻稀釋劑脫水三種）、物理脫水工藝和超聲脫水工藝，各類稠油脫水技術都有其優點和缺點，例如通過電化學方法對稠油脫水的缺點是難以建立穩定的電場，即使在建立電場后，對其場強的控制也較難；而摻入原油稀釋劑脫水的方法會受到原油資源的限制，增大了稠油脫水成本，不利于提高經濟效益。因此，一般將多種脫水方法聯合應用，揚長避短，達到高效、經濟的脫水效果，例如目前有兩段熱化學沉降脫水工藝流程，易于管理和操作，在脫水時間和沉降時間的控制方面也比較方便，具有很高的可靠性。

關鍵詞：稠油采出液；脫水技術；化學沉降；工藝流程

目前的稠油采出液脫水技術主要包括三種：化學脫水技術（主要包括熱化學沉降脫水、電化學脫水和摻稀釋劑脫水三種）、物理脫水工藝和超聲脫水工藝，現將其研究進展分別綜述如下：

1　化學脫水技術

1.1熱化學沉降脫水

稠油的黏度是隨著溫度的升高而降低的，溫度越高越有利于降粘劑和乳劑的分散，而且能夠增加稠油內水分子的熱運動狀態，有利于稠油脫水的進行，但過高的溫度會使能耗和工藝操作的危險性增加，因此脫水溫度一般控制在80℃左右為宜，除了溫度以外，熱化學沉降脫水的決定性因素還包括破乳劑的種類、破乳劑的性能、破乳劑的用量、沉降的時間和凈化油含水等，為保證進站后油品的黏度能較為均一，應針對不同油井的采出液特點進行相應的調整，不能一概而論。

1.2電化學脫水

電化學脫水是通過電場力的作用對油水界面前度進行削弱，促使水滴聚集并達到脫水目的，稠油中一般含有較多的鐵硫化物和瀝青質等，這些物質的存在大大增加了稠油的電導率，這不利于液滴的聚集，還會增加能耗，目前多用雙電場脫水的方法，將直流電場和交流電場聯合進行電化學脫水來改善脫水效果。

1.3摻稀釋劑脫水

向稠油中摻入相對較稀的原油，能夠大大降低采出液的黏度，達到脫水的目的。在通過摻稀釋劑脫水過程中，稠油和原油混合時的溫度越低，其降低稠油黏度的效果越好，一般控制溫度在混合油凝固點以上5℃左右為宜。這種脫水方法的缺點就是需要消耗原油，無形中增加了成本，具有一定的局限性。

為了克服各化學脫水法的缺點和不足，現在一般將多種脫水方法聯合應用，揚長避短，達到高效、經濟的脫水效果，例如目前有兩段熱化學沉降脫水工藝流程，易于管理和操作，在脫水時間和沉降時間的控制方面也比較方便，具有很高的可靠性。還有文獻報道的熱化學沉降和電化學脫水聯合工藝和稠油回摻底水預脫水等，都有利于提高脫水效率和經濟效益。

2　物理脫水工藝

在稠油的物理脫水工藝方面，目前應用比較多的工藝技術就是旋流油水分離技術，稠油的特點是黏度大，油水密度差小，難以分離，利用旋流器進行靈活的串聯組合，可以再不改變處理量的前提下提高脫水程度，例如采用底流串聯方式，即經上級旋流器脫水后的稠油通過底流口進入下級旋流器進一步處理，研究表明，旋流器的直徑越小，分割粒度越小，其分離精度就越高。

3　其他脫水方法

3.1超聲脫水工藝

通過超聲波方法對進行稠油脫水工藝具有能耗低和避免造成二次污染的特點，超聲波脫水根據與媒介的作用方式不同可以分為非熱機制和熱機制兩種，其中非熱機制作用有利于小水珠的聚集，而熱機制作用有利于降低油水界面膜的強度（發揮表面活性劑的作用）和降低黏度。有文獻指出能夠影響超聲波稠油脫水率的主要因素包括聲強、輻照時間、超聲波頻率、試驗溫度和沉淀時間等，對于溫度一定的稠油來說，超聲波脫水頻率越小，其破乳聲場的分布越均勻，超聲波衰減就越慢，因此，利用超聲波破乳的有效輻射距離就會越大。而當溫度升高時，會使稠油本身的黏度減少，稠油內水滴的移動速度和沉降能力受到的阻力會明顯減小，這是有利于脫水的進行的。由此可以推斷出在一定范圍內，沉淀時間越長，稠油脫水越徹底，但隨著沉淀時間的延長，脫水效果變化不明顯

3.2微波脫水

在利用微波方式進行稠油脫水工藝時，應該注意向稠油乳化液中加入一定量的氯鹽試劑將會將會使稠油脫水效率大幅度提升，而且加入的氯鹽試劑中，低價態的氯離子的脫水率明顯大于高價態氯離子脫水率，同時，化合物內金屬離子的極化能力越低越有利于提高脫水率。有文獻分析了這種原理是氯鹽試劑在稠油中可以發生電離，產生的自由離子能夠對微波發揮強大的吸收作用，進而對氯鹽試劑周圍的環境迅速加熱升溫。另外，氯鹽試劑大大增加了油水兩相的極性差別，降低了油在水中的溶解度，使稠油中的水相更容易被分離。然而，氯鹽試劑的加入會加速稠油設備的腐蝕，因此在脫水后需要對設備進行清洗脫鹽，這在一定程度上也增加了稠油脫水的工藝長度和工藝成本。

4　總結

通過熱化學沉降脫水方法進行稠油脫水的缺點是沉降時間相對較長，耗能也比其他脫水方式大；通過電化學方法對稠油脫水的缺點是難以建立穩定的電場，即使在建立電場后，對其場強的控制也較難；而摻入原油稀釋劑脫水的方法會受到原油資源的限制，增大了稠油脫水成本，不利于提高經濟效益；雖然超聲稠油脫水技術和微波稠油脫水技術具有很高的理論可行性，但是在微波和超聲這方面的控制技術還不成熟，實際操作過程中可能會遇到一系列技術難題。由此看來，稠油脫水方法每種都有各自的缺點和長處，因此，筆者建議采用以一段熱化學沉降脫水、二段旋流脫水為主的稠油脫水方案，并添加破乳劑等化學藥劑來提高稠油脫水效率。

參考文獻：

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作者簡介：王波（1980—），男，四川南充人，西南石油大學工程碩士在讀。