多級(jí)沉降工藝在南一聯(lián)原油處理系統(tǒng)的適用性研究與應(yīng)用

田木國(guó)　張文棟　王崢嶸

摘 要：聯(lián)合站原油的處理有熱沉降脫水、電脫水、化學(xué)脫水、電化學(xué)聯(lián)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(fā)后期，油井來(lái)液中含有大量的鉆井、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)等措施形成的乳狀液成分，傳統(tǒng)的采用一級(jí)加藥沉降分水、二級(jí)加溫加藥脫水、好油罐抽底水的運(yùn)行模式不僅造成藥劑量不斷增加，分離難度越來(lái)越大，且影響著外輸原油指標(biāo)和回注污水指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合站；油水分離；油水混合帶；多級(jí)沉降；節(jié)能

1 南一聯(lián)的原油處理工藝

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

2 多級(jí)沉降脫水工藝的應(yīng)用背景

①老化油形成：隨著油田進(jìn)入中晚期開發(fā)階段，受鉆井液、調(diào)剖、調(diào)驅(qū)措施量的逐年增加以及三次采用技術(shù)的推廣應(yīng)用，近兩年來(lái)，南一聯(lián)的油水分離難度日益突出，在9#、10#罐內(nèi)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(tǒng)內(nèi)的惡性循環(huán)，日積月累，形成“老化油”在沉降罐與好油罐之間循環(huán)，已經(jīng)嚴(yán)重影響了生產(chǎn)運(yùn)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(lái)保證外輸及污水指標(biāo)，同時(shí)，混合帶的存在也延長(zhǎng)了收油泵和底水泵的運(yùn)行時(shí)間，增加了電費(fèi)指標(biāo)，年增加電費(fèi)、藥劑費(fèi)、天然氣費(fèi)用達(dá)到50萬(wàn)元。

③指標(biāo)難以保證：盡管采取了增加破乳劑、提高收油溫度、加密化驗(yàn)等舉措，但油水分離狀況一直不穩(wěn)定，原油外輸指標(biāo)仍存在超標(biāo)現(xiàn)象，沉降罐下部污水水質(zhì)也增加了下游污水處理站的壓力，影響回注污水質(zhì)量。

④處理工藝復(fù)雜：一級(jí)加藥沉降分水、二級(jí)加溫加藥脫水、好油罐抽底水，涉及兩級(jí)加藥系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、收油系統(tǒng)、抽底水系統(tǒng)及多個(gè)儲(chǔ)油罐運(yùn)行切換，工藝流程煩瑣，危險(xiǎn)因素多、勞動(dòng)強(qiáng)度大等諸多問(wèn)題。

3 多級(jí)沉降工藝的研究與適應(yīng)性分析

3.1 聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)改造提供了多級(jí)沉降的工藝條件

借助安全隱患治理，4#、5#儲(chǔ)油罐進(jìn)行了大修改造，5#儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì)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(shí)，對(duì)5#、9#、10#通過(guò)工藝調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了底水出口串接工藝，從而具備了系統(tǒng)來(lái)液直接進(jìn)5#罐沉降，下部分離的污水經(jīng)過(guò)9#、10#三級(jí)沉降后進(jìn)入污水站，大大增加了5#罐好油沉降停留時(shí)間。多級(jí)沉降脫水工藝見圖2。

3.2 針對(duì)性破乳劑篩選提供了有利支撐

由于工藝的優(yōu)化，不僅延長(zhǎng)了污水停留沉降時(shí)間，同時(shí)，根據(jù)日產(chǎn)油量及儲(chǔ)油罐容積合理安排間歇壓油，5#罐上部原油沉降時(shí)間可達(dá)到3天，我們將分水、脫水兩種效果進(jìn)行綜合考慮進(jìn)行了藥劑篩選，在系統(tǒng)來(lái)液溫度40℃進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，加藥濃度在20ppm，沉降時(shí)間在72h下，托稅率達(dá)到99%，污水含油達(dá)到40mg/L，油水界面清晰。見圖3

4 多級(jí)多級(jí)沉降工藝在南一聯(lián)原油處理系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果

多級(jí)沉降脫水工藝新運(yùn)行模式的運(yùn)行，簡(jiǎn)化掉收油、抽底水環(huán)節(jié)，停運(yùn)了收油泵、底水泵、壓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行，年節(jié)電可達(dá)24萬(wàn)度；停運(yùn)了脫水加熱爐可實(shí)現(xiàn)年節(jié)約天然氣達(dá)8萬(wàn)方；通過(guò)調(diào)整藥劑配方、延長(zhǎng)沉降時(shí)間實(shí)現(xiàn)了外輸油達(dá)標(biāo)，簡(jiǎn)化掉二次加藥環(huán)節(jié)，年節(jié)約藥劑費(fèi)用15萬(wàn)元。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著油田進(jìn)入后期開采，各類驅(qū)油技術(shù)的不斷應(yīng)用，油水難以分離與分離成本居高的問(wèn)題日漸凸顯，聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)的工藝優(yōu)化、儲(chǔ)油罐功能的完善顯得尤為重要，有效利用聯(lián)合站儲(chǔ)油罐實(shí)現(xiàn)多級(jí)沉降工藝，工藝簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉。

作者簡(jiǎn)介：

田木國(guó)（1978- ），男，大港油田采油二廠工藝研究所副所長(zhǎng)，工程師職稱，畢業(yè)于江漢石油學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)從事計(jì)量自動(dòng)化管理工作。