淺議油田聯合站原油脫水工藝運行的影響因素

闞峰 （大慶油田有限責任公司海拉爾勘探開發指揮部，黑龍江 大慶 163000）

油井中的油氣混合物含有大量的雜質，在很大程度上擴大了流液體積，致使管路與設備的功能無法全面發揮，降低了利用效率，導致原油煉制、原油集輸作業無法實現正常運行。因此，必須采取有效措施對原油中的雜質進行去除，然后才能進行集輸作業，煉制出與相關標準要求相符的商品原油。原油中的機械雜質與鹽類，其存在形態多為水中懸浮，因此，脫水工藝對原油集輸而言，具有非常重要的意義。

1 脫水工藝的作業原理

1.1 破乳劑的化學作用

原油乳狀液主要有O/W、W/O兩種。這兩種乳狀液都存在天然乳化劑，這些乳化劑會與很多物質結合在一起形成膜狀，覆蓋在乳狀液的液滴界面上。膜的厚度與機械強度呈正比，厚度越大，強度越大，滴液直徑反而會逐漸縮小，促使乳狀液形成良好的穩定性。膜的特性直接影響著乳狀液的穩定性，而膜的穩定性主要取決于其表面的動力學特性、界面粘度、界面張力梯度、彈性和溶解性等。

所謂破乳是指破乳劑以分子形態滲入到滴液內，并代替天然乳化劑黏附于界面之上，對滴液的表面膜進行破壞，致使膜內的水含量得到有效釋放，水滴通過匯聚形成較大的體積，然后沉降到乳狀液的地步，水與油呈分離狀。

化學破乳具有非常復雜的機理，主要分為四方面。一是可以對水與油相接面的膜上電荷進行中和，電荷無法對膜進行有效保護，致使膜損壞；二是可以有效溶解乳化膜，致使乳化膜出現大面積損壞；三是擁有反相作用，可以對乳狀液的形態進行轉換，乳化膜在反相過程中會被溶解；四是有高于乳化劑的活性，其可以成分散狀態對水與油的相接面進行破壞，取代乳化劑，構建一個界面膜，該膜并不具備良好的穩定性，易破裂，通過電場以及重力沉降的作用，將會致使水與油呈分離狀。

1.2 沉降脫水工藝

油水分離的方式有很多種，例如，超聲波脫水、電化學聯合脫水、化學脫水、電脫水以及熱沉降脫水等等，現階段，我國聯合站在原油處理過程中，普遍選用化學脫水方式。上述原油脫水方式具有一個相同的制約性，即脫水后需要留存大量的時間與空間，對分離狀態進行穩固。首先，利用破乳劑進行破乳處理后，將其放置在沉降罐內，利用油水密度間的差異性以及重力差異，對其進行長時間沉降，確保油水徹底分離。

2 化學破乳的障礙性因素

2.1 沉降時間

油水沉降是一個較為緩慢的過程，油水的分離遵循一定的規律。水滴沉降速度越慢，其直徑平方越小，而油水密度差越大，外相油粘度越大。在實際生產過程中，含水量、乳化程度以及溫度將會直接影響著油的密度、水的密度、原油粘度以及水滴直徑，很難對其沉降時間進行準確把握。雖然油水的沉降時間在很大程度上取決于水層控制高度，但不能因此便通過大幅度降低控制高度，延長沉降時間，以期可以取得良好沉降效果。

2.2 溫度

溫度與原油粘度呈反比，溫度越高，粘度越低，而水滴的沉降速度越快。原油的體積膨脹系數越大，油、水密度間的差值越大，在油相中，水滴易于下沉。沉降罐中的溫度較高時，水蒸氣便會上升到上層的無油空間，如果油田地區存在晝夜溫差大的情況，將會導致沉降罐內外溫差較大，水蒸氣會出現冷凝，導致油層頂部存有水滴。因此，原油破乳的溫度控制在45度左右為最佳。

2.3 油水界面

油水界面的影響因素有三個，分別是界面過低，對乳化層的高度以及溢流口的含水量造成較大影響；二是界面過低，降低了脫出水水質；三是界面過高。第一種因素的具體原因是由于水層較低，進液壓力將會對油層造成一定程度的沖擊，致使油層混沌，雖然在微觀狀態下，油水已經分離，但在物質形態下，二者還處于結合狀態，如果無法在短時間對油水進行有效分離，由于破乳劑的作用，將會出現乳化層；第二種因素的具體原因是由于界面過低，會加大污水的含油量，在進行水洗油作業時，同樣會對污水進行外排處理，致使大量的原油隨著污水一同排出沉降罐。除此之外，還存在很多聯合站長期不對沉降罐進行清潔處理的情況。第三種因素的具體原因是由于界面過高，在很大程度上縮減了沉浮時間，導致溢流口的水含量過大，與相關要求標準不符。

2.4 輕烴與抽氣回收工藝

原油中含有伴生氣時，采取有效的措施對其進行回收處理，不僅可以有效避免工程現場出現安全事故，還能有效提升聯合站的經濟效益，因此，輕烴廠受到了聯合站的青睞。如果沉降罐中存有大量的氣體，將會導致沉降罐內發生氣體沖擊問題，會對水與油之間的分層造成嚴重的不良影響，流液喪失平衡性，因此，應該對沉降罐的補氣與引氣作業給予高度重視。

3 結語

通過對油田聯合站原油脫水工藝作業的障礙性因素進行具體分析可知，要想確保原油脫水環節實現平穩運行，必須采取有效措施，對各個障礙性因素進行嚴格掌控，確保其處于最佳狀態，與相關標準要求相符。

[1]祁強,李萍,張起凱,趙杉林.原油脫水新技術研究進展[J].石化技術與應用,2009(06).