二首站脫水問題分析

張玉

【摘 要】隨著油田的開發(fā)需要，聯(lián)合站自身的處理能力明顯滯后，如壓裂作業(yè)中聚合物注入驅(qū)油工藝給聯(lián)合站脫水造成的影響日益顯現(xiàn)，本篇主要針對臨盤采油廠采油一礦二首站近年來實際生產(chǎn)中電脫水器的運行狀況不穩(wěn)定的各項因素進行深入分析，圍繞破乳劑投加情況、三相分離器本身的影響、卸油臺來油含水的影響、采出液中聚合物的影響、脫水器本身的影響，進行了大量調(diào)查、綜合分析，找出影響脫水效果的各項因素，并針對目前存在的主要因素提出了可行的方案及措施，包括對在用五臺分離器維修、分離器采用變壓力液面控制機構(gòu)、增加兩臺高效分水器、電脫水工藝的改進和完善、卸油臺來油預(yù)沉降流程和放底水工藝、聚合物驅(qū)采出液聯(lián)合站處理工藝流程，力求改善其脫水效果，確保原油穩(wěn)定系統(tǒng)運行，使整個系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。

【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)；存在的問題

1.二首站生產(chǎn)工藝簡介

二首站于1975年正式投產(chǎn)運行，承擔(dān)臨盤油田臨東區(qū)所有原油處理和單井卸油的任務(wù)，1992年進行了密閉處理系統(tǒng)改造，設(shè)計脫水能力150×104t/a，原穩(wěn)處理能力為108×104t/a，目前該站每天處理液量約為20000m3，站上的主要原油處理設(shè)施為PN0.6DN4000×17744三相分離器五臺，4000×14400壓力緩沖油罐四座、5000m3儲油罐兩座、5000m3沉降罐兩座，3000×14600電脫水器三臺，其中1#為直流脫水，2#、3#為交流脫水，三臺Q=160m3外輸油泵。

2.生產(chǎn)中存在的問題

投產(chǎn)幾年來，隨著日處理液量的逐年加大，該站的原油一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)，分離器的出口原油含水最低時在1%左右，最高時達35%左右。同時出口污水含油量也波動很大，導(dǎo)致大量污油進水罐，延長了后期大罐老化油處理的時間，影響外銷、外輸工作的順利進行。同時也增大了污油回收的工作量，給站庫的生產(chǎn)和管理帶來了諸多的麻煩。由于分離器的出口原油含水波動大，加上卸油臺單井卸油含水高、部分采油井由于采用壓裂工藝，給二首站的脫水造成不利影響。

經(jīng)實際工作的摸索和調(diào)試，影響該站原油脫水的原因主要是以下幾個方面：

2.1破乳劑投加情況的影響

破乳劑的破乳主要是利用它本身的活性，削弱油水界面膜的強度，從而達到油水分離的目的。二首站對破乳劑的投加點為分離器的進口管線，具有一定的時間和原油進行攪拌，從而比較均勻的分散于原油中，在當(dāng)時的溫度條件下發(fā)揮破乳能力。目前二首站投加的破乳劑是中國萬達集團生產(chǎn)的WD—2型破乳劑，日加藥量在80kg左右，加藥的連續(xù)性對于后期分離器的脫水有很重要的作用。

在長期的運行中，我們發(fā)現(xiàn)該型號的破乳劑比較適合本地原油的破乳。

2.2三相分離器本身的影響

分離器是原油處理過程中主要的設(shè)施。其主要工作原理是：原油由頂部進入分離器，原油沿進油管進入分離器的底部，在底部經(jīng)折流碗的作用，原油的流動改變?yōu)橄蛳滤闹苷凵涠?jīng)過折流地板。折流板是一塊密布諸多小孔的底板，當(dāng)原油經(jīng)過時，流速加大。由于油水的比重不同，在流速和流向發(fā)生巨大變化時，進行初步的油水分離。初步分離后的混合物經(jīng)過擋板后，在經(jīng)過波紋板。波紋板內(nèi)的通道方向不一，曲折改變，原油經(jīng)過時，流速和流向也發(fā)生了很大的變化。由于離心力的作用，油水分子發(fā)生分離。原油進入集液室，經(jīng)過蒸汽管的加熱，利用油水比重的不同，進行沉降分離。最終底部的污水通過堰管進入水室，上部的原油從頂部進入油室。

分離器的分離效果主要受到以下幾個條件的影響：

2.3卸油臺來油含水的影響

由于為確保分隊計量的準(zhǔn)確，二首站卸油臺來油至接近壓力緩沖罐，調(diào)查發(fā)現(xiàn)卸油臺所卸原油汗水偏高，尤其是冬季，為確保油罐車卸徹底，總是要在拉油車中大量熱水，摻熱水比例與卸油比例達1：1以上，以2004年冬季卸油量計算，日卸原油200噸，則日摻水達200噸以上，且時間集中在每日的9：00到17：00，如此大量的水必然增加了脫水器的負(fù)荷。

2.4脫水器本身的影響

五臺分離器內(nèi)部填料脫落，控制系統(tǒng)失靈，其中有三臺隔板于本體穿孔，造成氣液分離不徹底，導(dǎo)致分離后污水含油大于500mg/l、進電脫水器含水大于30%，沉降罐損耗油氣大于0.83%。

3.采取的方案與措施

3.1針對影響分離效果的幾方面因素采取了以下幾方面措施來提高分離器的分離效果，保證系統(tǒng)的良好運行

（1）提高進分離器原油的溫度。另外油溫提高后，也在利于后期原油中氣體的脫離。

（2）在適當(dāng)?shù)臅r候增加兩臺智能高效分水器，增加分離器的原油沉降停留時間，從而降低分離器出口原油的含水。

（3）在用五臺分離器維修，更換分離器大內(nèi)外附件，采用變壓力液面控制機構(gòu)。

3.2電脫水工藝的改進和完善

（1）電脫水工藝的參數(shù)。

電脫水工藝參數(shù)的確定就脫水器本身來說，以有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以保證脫水質(zhì)量為目的。電脫水工藝參數(shù)除了滿足電脫器本身的要求外，還應(yīng)滿足系統(tǒng)流程的要求，為了驗證參數(shù)的可行性，利用介質(zhì)擊穿裝置對原油做絕緣擊穿實驗，用動態(tài)模擬電脫水評價裝置對工藝參數(shù)進行評價，通過試驗證明工藝參數(shù)的合適性。

（2）電脫水供電設(shè)備。

電脫水控制柜。電脫水器在處理聚合物驅(qū)采出液時，脫水電流增大，電場穩(wěn)定性變差，要求脫水控制柜的自動調(diào)節(jié)特性要好，脫水供電設(shè)備在容量上要有足夠的富裕系數(shù)。電脫水控制柜采用可控硅恒流控制技術(shù)，輸出電壓穩(wěn)定，電壓、電流自動調(diào)節(jié)，可保證電脫水器內(nèi)電場穩(wěn)定，脫水效果好。

（3）防爆脫水變壓整流器。

脫水變壓器和高壓整流器采用一體化防爆設(shè)備，減少了高壓接線環(huán)節(jié)，提高了設(shè)備的可靠性。脫水變壓器的低壓繞組或高壓繞組設(shè)有電壓抽頭，以調(diào)整脫水變壓整流器的輸出電壓。脫水供電方式優(yōu)先采用交—直流雙電場供電方式，經(jīng)對比試驗交—直流雙電場脫水，比直流脫水和交流脫水節(jié)電60%以上。

（4）高壓防爆接口裝置。

脫水變壓整流器的高壓出現(xiàn)與脫水器的連接部分采用充油防爆結(jié)構(gòu)，避免雨雪天氣電暈放電現(xiàn)象的發(fā)生，保證安全生產(chǎn)。

4.效益分析

（1）工藝改造后，除全密閉系統(tǒng)檢修或清罐期間，正常情況下以電化學(xué)分離脫水工藝為主，并提高了處理含聚原油的能力，確保脫水、原穩(wěn)系統(tǒng)穩(wěn)定。

（2）系統(tǒng)改造后，減少了沉降脫水過程油氣損耗，較好實現(xiàn)油、氣、水三相分離，減少系統(tǒng)能源消耗和油氣損耗，使原油損耗降低0.16%，安現(xiàn)年處理原油70萬噸計算，可回收原油1230噸，折合123萬元。

（3）改造后降低了污水含油，確保臨中站污水深度處理。