集輸系統(tǒng)原油脫水處理工藝與優(yōu)化應(yīng)用探究

孫霞+周雪燕

摘 要：原油脫水處理工藝其實(shí)是原油受原油破乳劑的化學(xué)作用而致使油水界面膜的平衡穩(wěn)定受到破壞，釋放出膜內(nèi)包覆的水，進(jìn)而推動(dòng)狀態(tài)上的油水分離，并基于油水密度的不同而發(fā)生的重力作用在沉降罐內(nèi)自然沉降以達(dá)到最終的油水分離目的。本文就是在此原理基礎(chǔ)上對(duì)原油脫水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：原油集輸；脫水工藝；優(yōu)化試驗(yàn)；優(yōu)化試驗(yàn)

原油集輸即是指油田原油的收集與處理以及運(yùn)輸，原油中含有大量水以及溶解或懸浮于水中的泥沙類機(jī)械雜質(zhì)與鹽等，這些物質(zhì)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(shè)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(zhì)等，為原油集輸創(chuàng)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。傳統(tǒng)的原油集輸脫水工藝在原油脫水方面取得很大成就，但還是會(huì)受到一些方面的限制，所以原油脫水處理工藝的優(yōu)化就變得相當(dāng)重要了。

1原油脫水工藝

原油脫水處理在原油集輸方面發(fā)揮著很大作用，為有效提高原油集輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率，對(duì)原油脫水處理工藝的研究是相當(dāng)必要而有意義的，尤其是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)脫水工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，這是值得原油集輸系統(tǒng)研究領(lǐng)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(chǔ)保障。

2優(yōu)化試驗(yàn)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)驗(yàn)油樣

SY/T5281-2000<原油破乳劑使用性能檢測(cè)方法>為熱化沉降試驗(yàn)與破乳劑篩選的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，而SY/T7549一2000<原油粘溫曲線的確定（旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法）>則為原油粘溫曲線測(cè)定的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)采用的儀器為HaakeRS300流變儀，而試驗(yàn)原油油樣則為勝利油田某區(qū)塊的新鮮混合原油，在短時(shí)間內(nèi)的自然沉降后分出的乳化油與游離水則分別為水包油與油包水型試驗(yàn)的試驗(yàn)介質(zhì)。該區(qū)塊原油具有膠質(zhì)含量高且密度大、粘度高的特點(diǎn)，而其粘度會(huì)隨著溫度變化而變化，即是說，該區(qū)塊原油的粘度受溫度影響較大，屬稠油。

3試驗(yàn)過程與結(jié)果分析

此次優(yōu)化實(shí)驗(yàn)主要包括兩個(gè)方面，即乳化油的油水反相點(diǎn)試驗(yàn)及破乳劑的性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)。

3.1乳化油的油水反相點(diǎn)試驗(yàn)

含水稠油的油水反相點(diǎn)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(zhuǎn)變時(shí)的含水量即為乳化反相點(diǎn)，過反相點(diǎn)的乳化油粘度大大降低，減小了原油集輸系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，這就是此項(xiàng)試驗(yàn)的必要性。要配制乳化油，首先要以油樣混合油的質(zhì)量比稱取水量和原油量，并在SOC恒溫下持續(xù)預(yù)熱30分鐘，然后將其放入高速混調(diào)器均勻攪拌，完成乳化油的配制。而用配制好的乳化油進(jìn)行試驗(yàn)，則發(fā)現(xiàn)該區(qū)塊含水稠油的粘度在含水率增高時(shí)隨之增大，并在含水率為76%時(shí)達(dá)到最大粘度，而乳化油在含水率超過76%時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛退泊骟w系，原油粘度降低而水則為連續(xù)相，也就是說，該區(qū)塊稠油的含水反相點(diǎn)為76%。

3.2破乳劑的性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)

破乳劑性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法：將80毫升的乳化油裝入100毫升容量的磨口量筒并放入恒溫水浴內(nèi)預(yù)熱，15分鐘后加入適當(dāng)液狀破乳劑并振搖后再次放入恒溫水浴，對(duì)不同時(shí)間的脫水體積、油水界面、原油粘壁狀況以及脫出水色等進(jìn)行實(shí)時(shí)地觀察記錄，然后由記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出原油含水量。

（1）原油破乳劑篩選。溫度為SOC時(shí)，在試驗(yàn)用混合油中投加劑量為每升100毫克與每升200毫克的準(zhǔn)備好的1#破乳劑、2#破乳劑與在用破乳劑。根據(jù)原油含水率在不同沉降時(shí)間時(shí)的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，親油親水性較好的為2#破乳劑，其在加入混合油后，分子分散開來并擴(kuò)散至整個(gè)油水界面，置換出油水界面膜上的分散天然乳化劑并形成界面膜，而油中的水聚結(jié)成大水滴并因?yàn)橛退芏炔町惗谥亓ψ饔孟伦匀怀两灯迫椤＞C述，較之于1#破乳劑與在用破乳劑，2#破乳劑因其脫水率、脫水速度以及脫水效果等方面的優(yōu)勢(shì)使其成為最佳原油破乳劑。

（2）熱化學(xué)脫水試驗(yàn)。在溫度分別為60C、65C、70C、75C以及80C的條件下進(jìn)行靜態(tài)的熱化學(xué)脫水試驗(yàn)，分別對(duì)含水量為70%、60%、50%以及40%的乳化油投加2#破乳劑，劑量為80mg/L、100mg/L以及200mg/L。通過投加200mg/L的2#破乳劑至含水40%的乳化油中的熱化學(xué)脫水實(shí)驗(yàn)與沉降效果可知，含水率為40%的乳化油中含有親油性活性物質(zhì)，如膠質(zhì)與瀝青質(zhì)等，且由較強(qiáng)的界面穩(wěn)定性。投加劑量為20mg/L的2#破乳劑至原油，并經(jīng)過24小時(shí)的80C下熱沉降，原油的含水率并未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，僅為4.6%。而投加200mg/L的2#破乳劑至70%的含水乳化油中的熱化學(xué)脫水試驗(yàn)與沉降效果表明，油水界面膜上分散的天然乳化劑會(huì)隨乳化油含水率的增大而相對(duì)減少，同時(shí)也減弱了界面膜的穩(wěn)定性，并且70%的含水乳化油受溫度影響較大，投加10mg/L的2#破乳劑并在70C條件下進(jìn)行超過6小時(shí)的熱沉降，則原油含水率可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可得出以下結(jié)論：（1）76%為該試驗(yàn)區(qū)塊的原油油水轉(zhuǎn)相點(diǎn)，而集輸油含水在40%至70%之間時(shí)，不加劑乳化油具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，而汗水在76%至80%之間時(shí)，原油集輸系統(tǒng)在安全運(yùn)行的前提下容易脫水，還不會(huì)有太重的脫水處理負(fù)擔(dān)。（2）為使原油含水量達(dá)標(biāo)，對(duì)于含水70%的集輸油，乳化油加劑量最宜為每升100毫升，脫水溫度控制在70C到75C之間，熱沉降時(shí)間應(yīng)超過6小時(shí)。而40%至60%的含水油，乳化油加劑量最佳應(yīng)保持在每升150至200毫克內(nèi)，脫水溫度80C為最佳，而熱忱將時(shí)間則應(yīng)超過24小時(shí)。

5結(jié)語(yǔ)

總而言之，原油脫水處理工藝對(duì)原油集輸系統(tǒng)來說，有著至關(guān)重要的意義，尤其是對(duì)于稠油的密度大、粘度高級(jí)流動(dòng)性差的問題而言，在集輸過程中會(huì)采用摻水流程，更是增加了原油中的水含量，為原油集輸造成很大不便，因此，需要在原脫水處理技術(shù)基拙上更加優(yōu)化脫水工藝，才能有效提高原油集輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率。本文就是對(duì)原油集輸脫水處理工藝的優(yōu)化進(jìn)行分析和探討。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉曉輝. 原油集輸脫水處理工藝優(yōu)化分析[J]. 工業(yè)， 2015（2）：42-42.

[2] 王寧. 原油集輸脫水處理工藝優(yōu)化措施分析[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2012， 33（9）：290-290.