原油脫水處理工藝優化策略探究

劉鑫

摘要：原油集輸即是指油田原油的收集與處理以及運輸，原油中含有大量水以及溶解或懸浮于水中的泥沙類機械雜質與鹽等，這些物質的存在提高了原油集輸與煉制的難度，不僅使原油液流體積流量增大，而且也使得設備與管路的有效利用率大大降低。因此，在原油集輸前就必須凈化處理原油中的水及雜質等，為原油集輸創造更好的條件，也就是說，脫水處理是提高原油集輸效率的必要措施。此項技術是利用各種生產設備處理原油，將所有的游離水以及乳化水分離開來，以達到油水分離的目的。通常情況下，原油脫水過程中，一般使用加熱爐將原油加熱到一定溫度后實現油水分離，這種工藝的缺陷在于受到環境影響比較大，存在較大的安全隱患，并且實施過程中消耗的能源較大，還會出現比較嚴重的結垢現象。因此，從根本上改造此項技術具有非常深遠的意義。

關鍵詞：集輸系統；脫水技術；安全隱患；優化措施

原油脫水處理在原油集輸方面發揮著很大作用，為有效提高原油集輸系統的運行效率，對原油脫水處理工藝的研究是相當必要而有意義的，尤其是在現有技術基礎上對脫水工藝進行優化改進，這是值得原油集輸系統研究領域深入分析和探討的課題，為提高原油集輸效率提供有力可靠的基礎保障。

1 脫水處理工藝的基本原理

原油脫水過程中，主要工作原理是將破乳劑首先與原油混合在一起，此時會發生一系列化學反應，水與原油之間存在的接觸膜會被損壞，接觸膜中的水分就會釋放出來，而由于水的密度要大于原油的密度，所以水處于原油的上方，就可以進行水分的抽離。傳統的脫水技術，脫水過程中使用加熱爐將油水混合物進行加熱，水分受熱隨之蒸發，以此來實現油水分離的目標。因為在此項工藝過程中，加熱爐要使用大量的能源進行加熱，而原油屬于易燃物，所以存在較大的安全隱患，并且在完成脫水處理之后，原油底部會出現較大的沉淀物，從而產生結垢現象，使得整個系統出現停滯的情況。由此可見，要想從根本上提高原油脫水處理工藝水平且確保安全性，就要盡可能地降低油水分離時的溫度，盡量在溫度不高時完成油水分離工作。因為油水分離工作中會受到較多方面的因素影響，其不僅與原油的實際性質有關系，同時還與處理過程中的技術水平有關系，例如破乳劑的質量水平、投入量、設置時間以及沉降時間。

2 原油脫水處理工藝的優化措施

溫度較低時進行油水分離工作，即在不加熱或者微加熱的時候完成脫水目的，此項工藝最大的優點是能夠有效節約能源，其具體的優化方法為破乳劑的正確選擇與使用。凡是我國生產規模比較大的油田，都實現了脫水工藝水平的提高，而選擇最佳的破乳劑是最基礎的要求。原油脫水過程中必須使溫度達到一定的要求，這樣才能保證脫水效果達到最佳，如果溫度不達標的話，原油脫水完成后是不能夠進行集輸的。

2.1乳化油的油水反相點試驗

含水稠油的油水反相點很大程度上影響著集輸管線壓降，低含水量的乳化油油包水體系在向含水量超過極限值的水包油體系轉變時的含水量即為乳化反相點，過反相點的乳化油粘度大大降低，減小了原油集輸系統的運行壓力，這就是此項試驗的必要性。要配制乳化油，首先要以油樣混合油的質量比稱取水量和原油量，并在SOC恒溫下持續預熱30分鐘，然后將其放入高速混調器均勻攪拌，完成乳化油的配制。而用配制好的乳化油進行試驗，則發現該區塊含水稠油的粘度在含水率增高時隨之增大，并在含水率為76%時達到最大粘度，而乳化油在含水率超過76%時轉變為油水共存體系，原油粘度降低而水則為連續相，也就是說，該區塊稠油的含水反相點為76%。

2.2破乳劑的合理選擇及應用

破乳劑類型比較多，選擇最佳的破乳劑時需要從以下幾個方面入手：①使用在低溫環境下的破乳劑進行脫水處理也能達到非常好的脫水效果。②適用于發生質變后的脫水處理中，原油的性質發生了根本性的變化，破乳劑必須要與發生了化學反應之后的原油狀態相適合，進而實現脫水的目標。使用破乳劑在進行脫水過程中，因為其性質較為特殊，所以存在一些比較明顯的缺陷，其主要表現在脫水完成后的幾個小時才能體現出來，其有一定的滯后性，這是今后工藝改革的主要方向。

在使用破乳劑進行原油脫水過程中，需要根據當時的生產環境以及原油性質制定最佳的脫水管理辦法，同時切實履行各項措施，實施人員應該嚴格按照制定的方案使用破乳劑，在關鍵節點重點處理，合理控制藥品的濃度與時機，比如使用端點加藥的方式，其能夠大大降低生產過程成本，同時還能夠提高工作效率，而最終原油質量也能夠達到要求。

2.3單獨處理落地原油

單獨處理原油落地是所有油田必須要面對的一項重要工作，也是最易出現問題的環節，油田管理人員必須要引起足夠的重視。原油開采出來之后一般都是露天存放，所以比較容易受到大氣環境的污染，比如大量的泥沙或者一些較難分離出去的雜質，而因為原油在落地之后乳化程度也比較高，在實現脫水時存在比較高的難度。目前使用最廣泛的處理方法是直接處理，這種方法存在許多缺點，比如耗費大量的人力、財力，對于脫水設備造成的損耗比較大，嚴重時會出現較大規模的系統癱瘓，而低溫環境下還不能進行修復。因此，要想在常溫環境下實現原有脫水，就必須從根本上解決落地原油存在的這些缺陷。

單獨處理落地原油是目前使用較為廣泛的方法，首先將所有原油使用容器收集起來，放在通風處靜置，完成初級沉降，然后再對其進行適當的加熱處理。如果底部排水達到一定要求之后，再將其倒入到儲存罐中，與正常的原油充分混合，然后同時進行脫水處理，這種方法最大的優勢在于能夠快速完成脫水工作，并且避免損壞脫水系統，實現低溫脫水效果。

2.4 優化脫水處理的流程

提高脫水工藝水平最直接的方式是提高工藝流程積水水平，其中優化個流程的環節最為重要，主要從以下幾個方面入手：（1）優化與分離脫水過程重要的是在進行油水分離過程中，因此在本油田聯合站中可以進行原油的輸送，同時進行油水分離工作，且兩項工作可以獨立完成，所以其具備初步脫水處理的條件。（2）對于出現的不合理或者不科學的過程進行改造，三相分離器是目前應用最廣泛、性能最好的脫水設施。其主要優勢在于在設備中加入適當的破乳劑，然后設備會自動選擇最佳的處理溫度、最佳的破乳劑濃度以及最佳的沉降時間等等，徹底將原油中存在的油、氣、水分離開來，然后將合格的原油輸送到儲存罐中，達標后將原油輸送出去。（3）優化流程的方式較多，但是應用最廣泛的是再次嘉文沉降法以及電脫水法，因為這兩種成本比較低，且效果非常好。

3 結論與認識

石油在我國生產生活中占有非常重要的地位，在我國能源使用中所占比例非常大，且日常使用量也非常大。采油廠由來已久，經過長期發展，其各項生產以及運輸技術已經比較成熟，特別是作為主要技術組成部分的原油脫水技術。因為其會直接影響原油的整個集輸系統，因為此項技術操作基礎比較低、節能極佳，能夠大大提高原油的利用率，進而提升原油整個運輸系統的運轉效率，提高開采效率。所以，提高此項技術的工藝水平和技術特點對于石油工業的發展具有非常深遠的意義。

參考文獻

[1] 鄭民君，趙幫穩，陳新河，杜中科，閆二輪. 原油集輸脫水處理工藝的優化[J].云南化工，2018（02）.

（作者單位：遼河油田曙光采油廠）