油田老化油的形成原因分析及處理技術(shù)探討

劉星光（長(zhǎng)江大學(xué)研究生院,湖北 荊州 434102）

1 概述

老化油通常是指在原油開采、運(yùn)輸、加工處理過程中，受細(xì)菌、雜質(zhì)、采油劑、外部環(huán)境及原油自身瀝青質(zhì)膠質(zhì)影響，乳化形成的穩(wěn)定的、普通藥劑和方法無法處理的原油乳狀液[1]。

2 老化油的危害

老化油存在于油水中間過渡層，生產(chǎn)過程中一般都集中在污水處理站、沉降罐、污油池等系統(tǒng)內(nèi)。老化油經(jīng)常隨著原油脫水、污水處理在工藝中不定期循環(huán)，給正常的生產(chǎn)活動(dòng)造成很大的困難。

老化油的大量存在，在處理過程中的不斷循環(huán)，占用脫水器、沉降罐等原油處理設(shè)備的有效空間，降低了設(shè)備的利用率，增大了原油脫水難度，使原油脫水效果急劇下降。同時(shí)老化油的存在，對(duì)原油電脫水器的安全運(yùn)行產(chǎn)生重要的影響，容易發(fā)生電場(chǎng)不穩(wěn)定、倒電廠等現(xiàn)象，使設(shè)備無法正常運(yùn)行[2]。

老化油回?fù)教幚磉^程中，脫水難度增大，致使通過熱化學(xué)沉降原油含水量變大，加藥量、脫水溫度增高。同時(shí)回?fù)降睦匣蛯?duì)脫水系統(tǒng)中處理的原油產(chǎn)生污染，使生產(chǎn)原油油品下降，占用凈化油儲(chǔ)罐，電脫水器電場(chǎng)發(fā)生波動(dòng)，最終導(dǎo)致原油脫水成本大幅度上漲。

3 老化油的微觀特性

老化油微觀形態(tài)極為復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)研究表明，混合原油形成的油包水乳狀液較為規(guī)整，可以觀察到復(fù)合乳狀液，從液珠粒徑分析，含水量高。但是存在較多的小液珠附著在油水界面膜，小液珠嵌進(jìn)大液珠內(nèi)形成復(fù)合乳狀液，液珠發(fā)生了聚結(jié)，界面膜變形，而膜沒有破壞，老化油對(duì)系統(tǒng)原油的破乳脫水有很大污染作用。乳液變得致密細(xì)小，有大量的細(xì)小粒子，且在大粒子界面膜周圍聚集了大量的細(xì)小微粒，大液珠表面嵌入許多微粒。使原油脫水時(shí)間延長(zhǎng)，破乳劑用藥量增大，脫水溫度升高，更難于處理。

4 老化油形成的影響因素[3]

4.1 細(xì)菌

原油生產(chǎn)過程中，殺菌方法不當(dāng)，或者是不進(jìn)行殺菌，原油中的硫酸鹽還原菌SRB、腐生菌TGB等細(xì)菌就會(huì)原油生產(chǎn)、處理工藝中生長(zhǎng)。這些細(xì)菌就會(huì)吸附原油中的黏土雜質(zhì)、乳化顆粒等小物質(zhì)。在原油脫水系統(tǒng)和采出水處理系統(tǒng)中，這些吸附雜質(zhì)的細(xì)菌就會(huì)和別的絮狀雜質(zhì)一起存在油水界面，并且隨時(shí)間延續(xù)不斷增多。

4.2 驅(qū)油劑

老化油的形成受三次采油所使用的表面活性劑、聚合物等驅(qū)油劑的影響較為嚴(yán)重。驅(qū)油劑驅(qū)采出的液中，聚合物的濃度越高，中間過渡層越穩(wěn)定，厚度也越大，而且很難通過延長(zhǎng)沉降時(shí)間來減薄或消除。研究表明，中間過渡層體積隨著聚合物的濃度增高而變大，約占液相總體積的6%-15%。

4.3 破乳劑

破乳劑的選擇和使用對(duì)老化油的形成也具有重要的影響，如選擇、使用不當(dāng)，不但起發(fā)揮不了破乳效果，還會(huì)變成油水乳化劑，乳化在原油中形成穩(wěn)定的顆粒，乳化顆粒隨時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)越來越多，并逐漸形成穩(wěn)定的中間過渡層。

4.4 機(jī)械雜質(zhì)

原油開采、運(yùn)輸過程中混入的黏土、FeS等機(jī)械雜質(zhì)導(dǎo)電性較強(qiáng)，易吸附在油水界面的膜上，發(fā)生乳化顆粒帶電，從而使非離子型表面活性劑失效，起不到破乳效果，乳化膜無法破裂，水滴無法聚結(jié)分離沉降。

在眾多影響因素中，以細(xì)菌，驅(qū)油劑對(duì)老化油的形成影響較為嚴(yán)重。

5 老化油處理

國(guó)內(nèi)外老化油處理工藝的思路就是控制老化油的總量，使老化油對(duì)系統(tǒng)影響不大，根據(jù)這一基本思路，目前老化油處理工藝只要有以下三種[4]。

5.1 回?fù)教幚?/h3>

當(dāng)老化油數(shù)量在3%以下，對(duì)系統(tǒng)影響不大時(shí)，可以采用現(xiàn)有的工藝進(jìn)行回?fù)教幚?，但是需要密切監(jiān)測(cè)聯(lián)合站的運(yùn)行參數(shù)，防止老化油的數(shù)量增加，影響聯(lián)合站的穩(wěn)定運(yùn)行。

5.2 集中間歇式處理

當(dāng)老化油數(shù)量影響較大，如在5-15%時(shí)，可以采用車載使老化油處理裝置進(jìn)行集中間歇性處理，消除老化油的影響。

5.3 連續(xù)處理

當(dāng)老化油數(shù)量很多，對(duì)聯(lián)合站的運(yùn)行產(chǎn)生了很大的影響時(shí)，需要建設(shè)固定式老化油處理系統(tǒng)，對(duì)聯(lián)合站老化油進(jìn)行連續(xù)處理。

6 老化油的預(yù)防與控制

原油生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行過程中，不可避免的要產(chǎn)生老化油，老化油的預(yù)防與控制應(yīng)以預(yù)防為主，通過加強(qiáng)工藝、設(shè)備、藥劑、人員管理來做好老化油預(yù)處理和原油老化防治工作。

要是針對(duì)老化油的形成過程，從源頭上控制、減少老化油的形成，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(gè)整體系統(tǒng)，打破老化油的惡性循環(huán)。為此要做好以下兩點(diǎn)，一是要針對(duì)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(duì)聯(lián)合站運(yùn)行的影響，優(yōu)化聯(lián)合站工藝流程，對(duì)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。二是要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(duì)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。

提高原油預(yù)處理效率效果的同時(shí)，要從以下幾個(gè)方面入手，做好老化油形成預(yù)防工作，首先對(duì)老化油進(jìn)行減量化處理，控制老化油的數(shù)量，其次對(duì)化學(xué)藥劑的配伍性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，減少藥劑型老化油的形成；再次處理落地油等回收型老化油時(shí)，需根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定最高處理比例；最后密切監(jiān)測(cè)沉降罐內(nèi)部油水過渡層厚度；對(duì)站內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)診斷，早發(fā)現(xiàn)早治理。

[1]郝清穎.老化油回收處理技術(shù)及其在大慶油田的應(yīng)用[J].化學(xué)工業(yè)，2009,27（3）:32-35.

[2]薛強(qiáng)，王鑒.淺談老化油回收預(yù)處理技術(shù)[J].內(nèi)蒙古石油化工，2008，2:19-21.

[3]包秀萍，郭麗梅.老化油形成機(jī)理及處理方法探討[J].杭州化工，2008,38（4）7-16.

[4]胡慶美.油田老化油處理工藝研究與應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2011，8:156-159.