沉降罐在非正常工況下的調(diào)節(jié)

曾鳳凰 彭沖 胥瀚文 （長(zhǎng)慶油田超低滲第一項(xiàng)目部 慶陽745100）

伴隨油田開發(fā)與開采，原油采出液往往伴隨水的采出,油田常用的脫水方法包括三相分離器脫水、電脫水、以及沉降罐脫水處理等。其中沉降罐脫水應(yīng)用廣泛，管理相對(duì)簡(jiǎn)單，能耗小，且脫水效果良好。

1.沉降罐脫水工藝原理

油水混合物由進(jìn)口管線經(jīng)配液管中心匯管和輻射狀配液管流入沉降罐底部的水層內(nèi)。當(dāng)油水混合物向上通過水層時(shí)，由于水的表面張力較大，使原油中的游離水、破乳后粒徑較大的水滴、鹽類和親水固體雜質(zhì)等并入水層，這一過程稱為水洗。依靠油水密度的差異，當(dāng)原油上升到沉降罐上部液面時(shí)，其含水率大為減少。經(jīng)沉降分離后的原油由頂部集油槽和原油排出管（即溢流管線）流出沉降罐。原油中排出的污水經(jīng)虹吸管，由排水管排出。

2.沉降罐在非正常工況下的調(diào)節(jié)措施

2.1 沉降罐的非正常工況

沉降罐的非正常工況是指沉降罐的運(yùn)行參數(shù)超出其工藝規(guī)定的范圍，突出表現(xiàn)在溢流口含水持續(xù)超標(biāo)（＞0.5%），乳化層持續(xù)上漲，采出水含油率、機(jī)械雜質(zhì)含量上漲等現(xiàn)象。西一聯(lián)合站沉降罐在生產(chǎn)運(yùn)行中乳化層逐年增厚，形成了穩(wěn)定的乳化油阻滯層，影響脫水效果。

2.2 沉降罐產(chǎn)生非正常工況的原因分析及應(yīng)對(duì)措施

沉降罐產(chǎn)生非正常工況的原因比較復(fù)雜，需要從影響沉降罐運(yùn)行的主要因素和控制參數(shù)進(jìn)行綜合分析。

2.2.1 判斷原油物性是否改變

西一聯(lián)合站集輸半徑內(nèi)開發(fā)區(qū)塊在2012年進(jìn)行了大面積開發(fā)，西一聯(lián)沉降罐在8月份沉降罐日均進(jìn)液量較2011年同期上漲40%，沉降罐乳化層和溢流口含水持續(xù)上升，采取多種措施后均無效果，分析造成問題的主要原因是由于油田大面積開發(fā)，原油物性發(fā)生了大的變化，破乳劑廠家2012年8月中旬研究、更換西一聯(lián)了破乳劑，沉降罐運(yùn)行情況在短期內(nèi)恢復(fù)（見表1）。

當(dāng)沉降罐運(yùn)行工況變差時(shí)，對(duì)于新井大面積投產(chǎn)、油田措施頻繁的情況，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)判斷原油物性對(duì)沉降罐運(yùn)行工況的影響，及時(shí)取樣化驗(yàn)原油物性，判斷破乳劑的配伍性，配伍性較差的及時(shí)更換。

2.2.2 判斷加藥量（加藥濃度）是否足夠

破乳劑投加濃度是影響沉降罐運(yùn)行的重要因素，當(dāng)沉降罐工況變差時(shí)，應(yīng)考慮加藥濃度的影響，并適當(dāng)加大加藥量，并觀察隨后的沉降罐運(yùn)行情況，特別是對(duì)于采用端點(diǎn)加藥的沉降罐來說，技術(shù)部門應(yīng)當(dāng)定期、不定期的對(duì)轉(zhuǎn)油站、增壓站的加藥情況進(jìn)行檢查調(diào)研，對(duì)其加藥濃度進(jìn)行核實(shí)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。

2.2.3 判斷沉降罐運(yùn)行的主要控制參數(shù)是否在工藝允許的范圍內(nèi)

沉降罐的水層高度、進(jìn)液量、溫度是影響沉降罐運(yùn)行的最直觀參數(shù)，通過聯(lián)合站的運(yùn)行報(bào)表等資料可以方便判斷這些參數(shù)是夠在工藝要求的范圍內(nèi)運(yùn)行。

表1 投加新型破乳劑后西一聯(lián)沉降罐運(yùn)行參數(shù)表

表2 西一聯(lián)合站1＃罐乳化液處理前后運(yùn)行工況對(duì)比表

進(jìn)液量是油田生產(chǎn)能力的體現(xiàn)，在不影響全油田生產(chǎn)的情況下，盡量保持進(jìn)液的平穩(wěn)性。水層高度受到聯(lián)合站注水能力和進(jìn)液量的雙重影響，通過適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)調(diào)節(jié)讓其維持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。溫度可以通過聯(lián)合站加熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)沉降罐工況變差時(shí)，可以適當(dāng)提高運(yùn)行溫度，有利于沉降罐工況的恢復(fù)。

2.2.4 極端情況下的原因分析及處理措施

當(dāng)分析以上三個(gè)方面的原因并采取相應(yīng)措施后，沉降罐的運(yùn)行工況仍無法恢復(fù)時(shí)，說明沉降罐原油乳化液的性質(zhì)已經(jīng)非常穩(wěn)定，該乳化液絕大部分已經(jīng)老化，分不出游離水,已經(jīng)不能通過重力沉降方法讓其破乳。

當(dāng)這種情況出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)通過乳化油抽吸匯管將老化的乳化油抽出，集中到一起處理，可以考慮加入高效的表面活性劑。西一聯(lián)合站2012年11月20日對(duì)全站3500m3老化乳化油投加了CQ-CL01乳化油處理劑18噸、YT-100破乳劑1噸。經(jīng)過7天的靜置沉降，10.68m的乳化層分離出3.08m的凈化油層、5.1m的明水層、及2.5m的乳化油殘液，處理效果較好處理后的乳化油殘液含油大量的機(jī)械雜質(zhì)、膠質(zhì)等，用離心法分離后分四層，這些殘液具有強(qiáng)烈的乳化性，必須清理出集輸系統(tǒng)。

沒有條件處理的可以直接將老化的乳化液清理出集輸系統(tǒng)，沉降罐運(yùn)行工況將明顯好轉(zhuǎn)（見表2）。

3、結(jié)論

綜上述，當(dāng)沉降罐出現(xiàn)非正常工況時(shí)，應(yīng)綜合分析影響沉降罐運(yùn)行的主要因素和控制參數(shù)，從整個(gè)集輸系統(tǒng)著手，綜合采取應(yīng)對(duì)措施，盡快使沉降罐運(yùn)行工況得以恢復(fù)，將損失降至最低。

[1]趙作滋，任建科等.原油脫水系統(tǒng)中溢流沉降灌內(nèi)中間乳化層的形成與分離處理[J].油田化學(xué)，1996,13（4）:340-344.