吉林油田扶余采油廠脫水工藝技術研究

王一荃（中國石油大學（華東）， 山東 東營 257061）

吉林油田扶余采油廠脫水工藝技術研究

王一荃（中國石油大學（華東）， 山東 東營 257061）

近年來由于油田勘探開發的快速發展，扶余采油廠產液量逐年增加，熱采、調剖等新的采油工藝技術的應用，導致油品性質發生一些變化，原油脫水難度不斷加大，扶余脫水系統經常出現含水超標現象，不能保證外輸原油含水的穩定，影響正常生產，尤其老化油處理一直是困擾生產單位的難題，而且隨著油田開發進入中后期，老化油問題將逐年加重。本文通過分析扶余采油廠中心處理站脫水系統存在的問題及產生的原因，研究出一套沉降脫水工藝技術，使脫水流程簡單、靈活，系統運行平穩，原油含水滿足外銷標準，解決了扶余油田脫水難題。在該領域為吉林油田新木等其它采油廠提供了寶貴的經驗。

脫水系統；老化油；低溫破乳；破乳劑；沉降；節能；環保

1 脫水系統改造前現狀

扶余采油廠目前建中心處理站1座，脫水、外輸設計能力為80×104t/a（純油）；東區聯合站1座，脫水、外輸設計能力為60×104t/a（純油）；中區放水站1座；接轉站6座。

東區的產液在東區聯合站深度脫水，凈化油外輸到中心處理站，中區的產液在中區放水站進行簡易脫水，低含水油輸至中心處理站統一進行深度脫水，處理合格后外輸至銷售公司江北輸油隊儲油罐。東區聯合站、中心處理站均采用兩段大罐沉降脫水流程。

2 脫水系統存在的問題及原因分析

隨著油田開發進入中后期，熱采、調剖等采油工藝技術的應用，導致油品性質發生一些變化，同時，扶余采油廠產液量在逐年增加，使中心處理站脫水系統經常出現脫水超標現象。

分析原因如下。

（1）卸油崗接收小油田罐拉油和部分落地油，該部分原油含泥沙多，其物性復雜，膠質、瀝青質、機械雜質等含量及凝固點變化較大，進入脫水系統后，造成沉降罐內油-水中間過渡層加厚，原油脫水困難，對脫水系統造成不利影響。

（2）接收的熱采油，含有地層巖石吸附衍生物和各類吸附物，原油含碳黑和絮狀物較多，乳化穩定度增大，脫水困難。

（3）特別是脫水系統運行一段時間后，沉降罐內形成的老化油破乳脫水極為困難，在溫度高、破乳劑用量大的情況下，沉降48hr以上也難脫水，嚴重威脅到系統的正常運行。

老化油（油-水中間過渡層）出現在油田開發中后期，在形成過程由于化學反應及固體顆粒雜質、高分子化合物、污水處理藥劑、增產增注化學劑等乳化劑的混入，使其界面活性物質增加,并隨時間延長在油水界面不斷富集，使界面膜的強度和厚度增加形成穩定性很高的原油乳狀液。當其達到一定厚度時，嚴重破壞油水分離過程，影響原油脫水質量，常規方法難以達到破乳脫水要求。

3 沉降脫水工藝技術

針對以上存在的問題，我們研究出一套沉降脫水工藝技術，解決了扶余油田的脫水難題。

（1）篩選低溫破乳劑，實現低溫破乳

魯西地區晚侏羅世-早白堊世構造應力場數值模擬……………………………………………………………………胡秋媛（3.1）

通過多次試驗，從23種單劑、19種復配劑中篩選出破乳效果較好的復配劑PR929型破乳劑，這種破乳劑具有較好的低溫破乳脫水性能，確定了加藥濃度80～100ppm；脫水后油水界面齊整，脫出水清，脫水率高。

表1

通過東區放水站現場低溫脫水試驗，試驗結果可以看出：使用該破乳劑二段脫水溫度由70℃降低至55℃，見圖1。

原油外輸溫度由67℃降低至54℃。脫水溫度降低了15℃，加藥濃度降低了20ppm，日節約破乳劑60kg。日減少耗氣量3049m3，見圖2。效益分析表見表2。

表2

從試驗結果可看出：該低溫破乳用量少，脫水溫度低，實現了低溫破乳，到達節能降耗目的。

（2）將扶余油田老化油集中進行單獨處理 根據老化油組分的分析結果，結合大慶、華北、勝利、遼河等開發期較長油田的實踐經驗，處理老化油最根本的方法是從產生老化油的源頭開始, 采用有針對性的處理工藝和行之有效的管理方法。

由于老化油的特殊性和多樣性，對處理工藝有其特殊要求，如處理溫度、停留時間和化學藥劑等。處理老化油的科學方法是將其收集，然后進入老化油處理系統單獨處理。

圖1

圖2

在中心處理站建1套老化油集中處理系統，扶余油田老化油全部集中在該系統處理。主要設備有1座3000m3老化油沉降脫水罐，1座老化油脫水加熱爐。利用3000m3的老化油儲罐為接收、儲存脫水系統各一、二級沉降罐內的所有老化油及東區來的老化油，老化油儲罐中的油與破乳劑按最優比例混合后，在3000m3破乳沉降罐進行破乳、沉降；凈化油進入油系統與原油混合外輸，污水排入污水處理系統，固體雜質送污泥處理系統。

老化油沉降脫水罐內設計了循環加熱系統，由于老化油組成復雜，處理溫度要求高，在流程設計中，增加了循環加熱功能，以達到處理溫度要求。

具體處理流程如下：

（3）結合老化油單獨處理工藝，研發了氧化劑脫水破乳劑 對于扶余油田的老化油，常規的化學破乳難以達破乳效果。通過與外協單位合作，我們轉變思路，采用氧化破乳手段來解決老化油的脫水問題。

以下是常規破乳劑與氧化破乳劑的試驗數據：

OX909破乳劑：在5支具塞量筒中分別加入100mL經處理后的扶余油田老化油，加入2m%的OX909破乳劑。48hr后老化油含水率仍在20%以上。

表3 沉降時間對老化油破乳脫水效果

AP8512破乳劑：在5支具塞量筒中分別加入100mL經處理后的扶余油田老化油，加入2m%的AP8512破乳劑，48hr后老化油含水率仍在20%以上。

表4 沉降時間對老化油破乳脫水效果

氧化破乳劑：在5支具塞量筒中分別加入100mL脫出游離水的扶余油田老化油樣品，加入1.2m%的氧化破乳劑，考察不同沉降時間下的老化油破乳脫水效果。

表5 沉降時間對老化油破乳脫水效果

研究結果表明：OX909、AP8512破乳劑對老化油表現出較好的破乳效果，但處理后老化油含水率平均在20m%以上，老化油含水率仍然較高，氧化破乳對扶余油田老化油破乳脫水具有明顯效果，處理后含水率小于5%。扶余老化油破乳劑首選氧化劑。

（4) 老化油沉降脫水罐內設計了自動排泥裝置 老化油罐產出的污泥需要定期外排，人工排泥工作量大，成本很高，污染環境，同時對排泥工作人員身體健康和安全存在隱患；罐內安裝自動排泥裝置后，能夠實現不停產排泥，消除了人工操作的安全隱患和環境污染，而且污泥的排凈率在85%以上。

（5）單井罐卸車系統原油增設除泥功能 把扶余油田卸油點集中在一處，中區4隊卸油系統移到西區13隊卸油崗，由于卸油崗原油含泥沙較多，在卸油點建1座外輸緩沖油罐，該罐即有緩沖作用又起到除泥作用，卸油系統產生的污泥經過該罐時可以在罐內沉降，避免進入中心處理站脫水系統，以減輕脫水系統負荷。具體流程如下：

汽車拉油→（西13隊卸油崗）各家卸油箱→卸油泵→流量計→500m3外輸緩沖油罐→卸油崗外輸泵→流量計→中心處理站脫水爐

4 結語

通過扶余油田沉降脫水技術研究，取得如下成果：

（1）減少破乳劑用量，加藥濃度降低了20ppm，脫水溫度降低了15℃，實現了低溫破乳。

（2）實現老化油單獨處理，老化油脫水后含水可由20%以上降到5%以下。

（3）實現老化油罐污泥自動排放。

沉降脫水技術研究，改善聯合站脫水效果，降低脫水時間，減少破乳劑用量，降低運行費用，提高系統效率，同時回收系統中的老化油，避免能源流失，到達安全環保、節能降耗的目的，取得了良好的經濟效益和社會效益。今后可在全油田推廣應用。

今后需要繼續研究油罐排出的污泥無害化處理問題，使中心處理站原油處理過程更平穩、安全、環保，達到節能減排的目的。

王一荃(1994-)，女，蒙古族，吉林省松原市人，中國石油大學（華東）儲建學院石油儲運專業，在校學生，研究方向:油田地面油氣集輸工藝。