多級沉降工藝在南一聯原油處理系統的適用性研究與應用

田木國　張文棟　王崢嶸

摘 要：聯合站原油的處理有熱沉降脫水、電脫水、化學脫水、電化學聯合脫水、超聲波脫水等多種工藝，原油加藥破乳、沉降分離是最常用的方法，在老油田開發后期，油井來液中含有大量的鉆井、調剖、調驅等措施形成的乳狀液成分，傳統的采用一級加藥沉降分水、二級加溫加藥脫水、好油罐抽底水的運行模式不僅造成藥劑量不斷增加，分離難度越來越大，且影響著外輸原油指標和回注污水指標。

關鍵詞：聯合站；油水分離；油水混合帶；多級沉降；節能

1 南一聯的原油處理工藝

南一聯油水分離工藝主要采用采油熱化學重力沉降工藝，油區來液（約5000m3/d、40℃）加入破乳劑后，進入分離緩沖罐進行液氣分離，液進入9#、10#罐進行重力沉降，分離出的下部污水進入污水處理站處理后回注。工藝見圖1。

2 多級沉降脫水工藝的應用背景

①老化油形成：隨著油田進入中晚期開發階段，受鉆井液、調剖、調驅措施量的逐年增加以及三次采用技術的推廣應用，近兩年來，南一聯的油水分離難度日益突出，在9#、10#罐內形成“油水混合帶”，收至好油罐后加溫加藥后仍不能徹底分離，形成系統內的惡性循環，日積月累，形成“老化油”在沉降罐與好油罐之間循環，已經嚴重影響了生產運行。

②處理成本增加：隨著原油處理難度的增加，不得不靠增加破乳劑量、提高二次脫水溫度來保證外輸及污水指標，同時，混合帶的存在也延長了收油泵和底水泵的運行時間，增加了電費指標，年增加電費、藥劑費、天然氣費用達到50萬元。

③指標難以保證：盡管采取了增加破乳劑、提高收油溫度、加密化驗等舉措，但油水分離狀況一直不穩定，原油外輸指標仍存在超標現象，沉降罐下部污水水質也增加了下游污水處理站的壓力，影響回注污水質量。

④處理工藝復雜：一級加藥沉降分水、二級加溫加藥脫水、好油罐抽底水，涉及兩級加藥系統、加熱系統、收油系統、抽底水系統及多個儲油罐運行切換，工藝流程煩瑣，危險因素多、勞動強度大等諸多問題。

3 多級沉降工藝的研究與適應性分析

3.1 聯合站原油處理系統改造提供了多級沉降的工藝條件

借助安全隱患治理，4#、5#儲油罐進行了大修改造，5#儲油罐設計為多功能罐功能，既具備沉降功能，又具備好油外輸工藝，5#與4#、6#具備了上部好油串接工藝，同時，對5#、9#、10#通過工藝調整，實現了底水出口串接工藝，從而具備了系統來液直接進5#罐沉降，下部分離的污水經過9#、10#三級沉降后進入污水站，大大增加了5#罐好油沉降停留時間。多級沉降脫水工藝見圖2。

3.2 針對性破乳劑篩選提供了有利支撐

由于工藝的優化，不僅延長了污水停留沉降時間，同時，根據日產油量及儲油罐容積合理安排間歇壓油，5#罐上部原油沉降時間可達到3天，我們將分水、脫水兩種效果進行綜合考慮進行了藥劑篩選，在系統來液溫度40℃進行了室內試驗，加藥濃度在20ppm，沉降時間在72h下，托稅率達到99%，污水含油達到40mg/L，油水界面清晰。見圖3

4 多級多級沉降工藝在南一聯原油處理系統的現場實施效果

多級沉降脫水工藝新運行模式的運行，簡化掉收油、抽底水環節，停運了收油泵、底水泵、壓風機等設備的運行，年節電可達24萬度；停運了脫水加熱爐可實現年節約天然氣達8萬方；通過調整藥劑配方、延長沉降時間實現了外輸油達標，簡化掉二次加藥環節，年節約藥劑費用15萬元。

5 結束語

隨著油田進入后期開采，各類驅油技術的不斷應用，油水難以分離與分離成本居高的問題日漸凸顯，聯合站原油處理系統的工藝優化、儲油罐功能的完善顯得尤為重要，有效利用聯合站儲油罐實現多級沉降工藝，工藝簡單、操作方便、成本低廉。

作者簡介：

田木國（1978- ），男，大港油田采油二廠工藝研究所副所長，工程師職稱，畢業于江漢石油學院自動化專業，現從事計量自動化管理工作。