淺論電脫水器垮電場(chǎng)問(wèn)題出現(xiàn)的原因及優(yōu)化策略探尋

黃躍文(大慶油田第三采油廠第三油礦北三三聯(lián)合站，黑龍江 大慶 163000)

淺論電脫水器垮電場(chǎng)問(wèn)題出現(xiàn)的原因及優(yōu)化策略探尋

黃躍文(大慶油田第三采油廠第三油礦北三三聯(lián)合站，黑龍江 大慶 163000)

本文對(duì)電脫水器垮電場(chǎng)問(wèn)題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，并提出通過(guò)添加破乳劑對(duì)電脫水工作進(jìn)行優(yōu)化，最后對(duì)破乳劑種類進(jìn)行歸納，在實(shí)際的電脫水工作中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行添加。

電脫水器；垮電場(chǎng)問(wèn)題；出現(xiàn)原因

電脫水器應(yīng)用于原油乳狀液的處理，具有高效、快速等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用。不過(guò)在原油水分含量過(guò)多，以及各種添加劑的使用下，使得原油乳狀液越來(lái)越穩(wěn)定，造成原油的脫水難度也越來(lái)越大，使得脫水設(shè)備不能正常工作，經(jīng)常出現(xiàn)“垮電場(chǎng)”現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重影響原油脫水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 電脫水器垮電場(chǎng)問(wèn)題出現(xiàn)的原因

1.1 電場(chǎng)強(qiáng)度因素

雖然水與原油的導(dǎo)電性比較差，不過(guò)原油的乳狀液中卻含有大量的電解質(zhì)，包括酸、堿、鹽等，這些電解質(zhì)會(huì)增強(qiáng)原油乳液的導(dǎo)電能力，隨著電壓的增大，脫水的電流也會(huì)逐漸增加。

1.2 溫度因素

在進(jìn)行原油脫水的過(guò)程中，在電壓固定時(shí)，脫水電流會(huì)隨著溫度的改變而改變，脫水電流會(huì)隨著溫度的升高而降低，當(dāng)溫度在50度和60度時(shí)，隨著時(shí)間的變化，脫水電流并沒(méi)有很大的變化，當(dāng)溫度變?yōu)?0度時(shí)，脫水電流出現(xiàn)突升的現(xiàn)象[1]。在溫度升高的同時(shí)，原油的粘度會(huì)有所降低，這時(shí)候原油中含有的水分會(huì)更容易析出，隨著水分的不斷析出，油樣的導(dǎo)電性會(huì)變差，所以相對(duì)的脫水電流較小。反之，原油粘度會(huì)隨著溫度的降低升高，這樣電場(chǎng)中的水分不易析出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使得脫水電流增大最終出現(xiàn)短路現(xiàn)象。所以，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，為了降低脫水電流，可以將電脫水器的脫水溫度適當(dāng)提高。

1.3 水含量因素

不同程度的水含量，對(duì)脫水電流會(huì)有不同的影響，在溫度與電壓不變的情況下，脫水電流會(huì)隨著原油中水分的增加而增加，在含水量達(dá)到一定程度時(shí)，脫水電流會(huì)到達(dá)一個(gè)最大值，這是因?yàn)椋S著原油中水分的增加，原油的導(dǎo)電性會(huì)增強(qiáng)，所以會(huì)使脫水電流升高。

1.4 油樣中Fe含量因素

通常情況下，原油乳狀液中會(huì)有含鐵物質(zhì)，主要包括Fe S、Fe(OH)等，這種物質(zhì)會(huì)沉積在油水交界處，對(duì)油水界面起到穩(wěn)定與過(guò)渡的作用。這類物質(zhì)主要是通過(guò)硫腐蝕生成，主要的存在形式為膠體，并且?guī)в幸欢ǖ碾姾伞Ｔ诰奂揭欢ǔ潭葧r(shí)會(huì)形成相應(yīng)的微粒，由于膠體的化學(xué)原理，所以使原油乳狀液具有穩(wěn)定性。在溫度與電壓不變的情況下，原油乳狀液中的鐵含量越高，脫水電流則越高，因?yàn)樵撐镔|(zhì)帶有一定的電荷，在電脫水過(guò)程中電場(chǎng)的作用下，電脫水電流就會(huì)越高。而且如果帶電物質(zhì)在電場(chǎng)作用下出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，那么會(huì)出現(xiàn)打火花的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使脫水電流急劇升高，從而出現(xiàn)垮電場(chǎng)的現(xiàn)象，所以，想要解決電脫水器垮電場(chǎng)現(xiàn)象，應(yīng)該對(duì)這部分原油乳狀液有效進(jìn)行破壞。

1.5 外加劑濃度因素

在其他因素不變的情況下，聚合物濃度越高，脫水電流則越高；表面活化劑對(duì)脫水電流也有所影響，表面活化劑越高，則脫水電流越大，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的放電現(xiàn)象。

2 優(yōu)化策略

面對(duì)以上現(xiàn)象，可以在原油乳狀液中加入外加劑，對(duì)脫水電流進(jìn)行抑制。破乳劑包括鴻鑫、開普、FD系列等是油田中普遍使用的外加劑，不過(guò)對(duì)脫水器中脫水電流的抑制效果不佳。由于原油的種類有很多，所以電脫水規(guī)律會(huì)有所區(qū)別，在破乳劑的使用上不能全部相同，應(yīng)該有所區(qū)分。在進(jìn)行老化油單獨(dú)處理時(shí)，應(yīng)該選擇合適的破乳劑，根據(jù)實(shí)際的情況選擇破乳劑用量。化學(xué)破乳法在原油乳狀液脫水中被普遍使用。主要的原理是，在原油中加入化學(xué)試劑，進(jìn)而將乳化狀態(tài)加以破壞，進(jìn)而使油水分離。破乳劑一般是表面活性劑，隨著油田的大量開發(fā)，破乳劑的市場(chǎng)需求量也逐漸增高，對(duì)其要求也越來(lái)越多，在其不斷的發(fā)展過(guò)程中，被研制的種類也日漸豐富，主要的分類如下所示：

2.1 天然化學(xué)破乳劑

這是最初的化學(xué)破乳劑，從名字里就可以看出，它屬于天然的破乳劑，分子量較小，根據(jù)作用機(jī)理不同分為以下幾類：1.電解質(zhì)。包括各種酸、堿、鹽，它們能使油水界面膜發(fā)生凝結(jié)作用，從而使乳液破壞；吸水性物質(zhì)。具有吸水性，能夠與水產(chǎn)生化合作用，從而降低乳液穩(wěn)定性，并對(duì)其進(jìn)行破壞；與乳液中的某些鹽發(fā)生作用的物質(zhì)，通過(guò)相互作用，生成不溶解的沉淀物，從而降低乳液穩(wěn)定性，并對(duì)其進(jìn)行破壞[2]。2.非電解質(zhì)，包括汽油、苯、二硫化碳等。可以降低原油粘度，加速沉降。3.膠體物質(zhì)，包括鋁礬土、白土、高分子酸、脂肪酸和磺酸的鈉鹽等。雖然成本低廉，不過(guò)容易腐蝕或結(jié)垢，已基本被淘汰。

2.2 合成高分子化學(xué)破乳劑

主要包括：1.陰離子型表面活性劑，常用的有如下幾種：第一種，磺酸鹽型包括如烷基磺酸鹽型和烷基苯磺酸型，不過(guò)適用范圍小，使用量大。第二種，聚氧乙烯脂肪醇硫酸醋鹽。第三種，磷酸鹽型，可以用于老化油的脫水處理，由于其具有可生物降解性，所以能夠作為優(yōu)良的洗滌劑和潤(rùn)濕劑使用。第四種，羧酸鹽型，高級(jí)脂肪酸的堿金屬鹽R-COONa，不過(guò)使用較少。2.陽(yáng)離子型破乳劑，分為第一種季銨鹽型包括：烷基三甲基季銨鹽、烷基二甲基芐基季以及烷基二甲基羥乙基季銨鹽，不過(guò)有局限性，對(duì)于稀油效果明顯，不適合稠油及老化油；脂肪酸與醇胺進(jìn)行反應(yīng)，隨后烷基化得到的破乳劑，常用于高含水或污水處理。3.兩性離子型，這種破乳劑具有殺菌效能，不過(guò)與活性劑復(fù)配使用較好。4.非離子型破乳劑，是運(yùn)用最為廣泛的一種。5.超高分子量化學(xué)破乳劑

2.3 油田常用破乳劑的種類

包括：1.SP型破乳劑、2.AP型破乳劑、3.AE型破乳劑、4. AR型破乳劑。這幾種類型都具有不同的優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)油田的實(shí)際情況加以利用。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，電脫水器垮電場(chǎng)問(wèn)題出現(xiàn)的原因包括：電場(chǎng)強(qiáng)度、溫度、水含量、Fe含量以及外加劑濃度，而使用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)破乳劑可以有效將這一問(wèn)題改善。在實(shí)際的原油脫水環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)原油實(shí)際情況進(jìn)行添加，從而避免出現(xiàn)電脫水器垮電場(chǎng)現(xiàn)象。

[1]張雪立，姚婷，孔磊.影響電脫水效果原因分析及措施[J].工程技術(shù):文摘版,2016(1):00255-00255.

[2]莫立源，彭松梓，崔新安，楊麗娜.雙電場(chǎng)電脫水器脫水技術(shù)研究[J].當(dāng)代化工,2014(3):317-319.