電脫水器不穩(wěn)定運(yùn)行原因分析及改善措施

劉淞尹（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠，黑龍江 大慶 163000）

喇嘛甸油田已經(jīng)進(jìn)入特高含水采油階段，產(chǎn)油量開(kāi)始遞減，脫水系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要，電脫水器作為原油脫水的最后一段工藝，決定原油的最終含水率，電脫水器不平穩(wěn)運(yùn)行嚴(yán)重影響脫水質(zhì)量，影響外輸油量。

1 電脫水器的工作原理

原油乳狀液進(jìn)入到高壓直流或交流電場(chǎng)后，水滴在電場(chǎng)的的作用下，界面膜的強(qiáng)度遭到了削弱，加快了水滴的碰撞速率，使水滴由小水滴整合成直徑大的水滴，在重力的作用下沉降分離出來(lái)。原油乳狀液中的水滴在電場(chǎng)的作用下主要有三種聚結(jié)的型式。

1.1 電泳聚結(jié)

當(dāng)原油進(jìn)入到兩個(gè)帶電的平行電極時(shí)，乳狀液中的水滴會(huì)向運(yùn)動(dòng)到和自身所帶電荷電性相反的電極，產(chǎn)生的現(xiàn)象被叫為電泳。在這種現(xiàn)象中，水滴在原油中因?yàn)槭艿阶枇Χ焕飚a(chǎn)生變形，界面膜由于拉伸的變形削弱了機(jī)械強(qiáng)度從而破裂，小水滴逐漸合并成直徑大的水滴，由于自身重力從而在原油中分離出來(lái)。

1.2 偶極聚結(jié)

當(dāng)原油進(jìn)入到高壓直流或交流電場(chǎng)時(shí)，乳狀液中的水滴會(huì)被電場(chǎng)極化和感應(yīng)帶電，水滴的兩端就會(huì)具有不同極性的電荷。由于正負(fù)電極同時(shí)吸引小水滴的兩端，小水滴的總體作用力為零，界面膜的機(jī)械強(qiáng)度被小水滴的變形削弱了。

1.3 振蕩聚結(jié)

水滴中帶有各種導(dǎo)電的離子，由于工頻交流電場(chǎng)的電場(chǎng)方向改變頻率為50 次/秒，正負(fù)離子在水滴內(nèi)不斷地作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。界面膜的強(qiáng)度由于小水滴的形狀不斷變化進(jìn)而削弱、最終破裂，同時(shí)交流電場(chǎng)中小水滴的振動(dòng)導(dǎo)致碰撞聚結(jié)。

2 原因分析

2.1 溫度影響

原油乳狀液的粘度是受其溫度的高低影響，當(dāng)電脫水器的運(yùn)行溫度升高乳狀液粘度就會(huì)降低，穩(wěn)定性就會(huì)隨著溫度的升高而下降，流動(dòng)性會(huì)增加，這有利于原油中水的脫離。運(yùn)行溫度越高雖然油水分離的效果越好，但也要綜合考慮能耗的增加。而且，運(yùn)行溫度越高原油也容易發(fā)生汽化，附件損壞率也會(huì)升高。

2.2 壓力影響

當(dāng)脫水器運(yùn)行壓力比較低時(shí)，含水油中的溶解氣會(huì)因此大量的析出，電脫水器會(huì)出現(xiàn)含氣運(yùn)行的問(wèn)題，這將影響到電脫水器的平穩(wěn)運(yùn)行；而當(dāng)電脫水器運(yùn)行壓力比較高時(shí)，又會(huì)增加原油和水分離的難度，因此，電脫水器的運(yùn)行壓力必須控制在合適的范圍內(nèi)。

2.3 加藥影響

在電脫水器運(yùn)行時(shí)，會(huì)加入破乳劑，這種藥劑的主要作用是能夠使原油快速的破乳從而降低油水的界面張力，更好的加快油水分離。但是在破乳劑的使用時(shí)，并不是劑量越多效果越好，當(dāng)加入破乳劑過(guò)多時(shí)，不但會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本，而且也會(huì)使電脫水器排出的凈化油和含油污水中的雜質(zhì)增加。

2.4 來(lái)液影響

電脫水器來(lái)液要求含水率在30%以?xún)?nèi)，當(dāng)一段游離水脫除后含水原油含水不達(dá)標(biāo)，進(jìn)入電脫水器會(huì)造成電場(chǎng)極間導(dǎo)電率增加，放水量過(guò)大，放水不及時(shí)造成油水界面過(guò)高水淹電極，引起電流升高、垮電場(chǎng)現(xiàn)象。

電脫水器經(jīng)常處理老化油，而老化油中含雜質(zhì)較多，含有大量的導(dǎo)電性物質(zhì)，老化油在電脫水器中進(jìn)行油水分離時(shí)，由于導(dǎo)電性雜質(zhì)的存在，電極附近會(huì)形成“絮狀”的導(dǎo)體，影響電脫水器的平穩(wěn)運(yùn)行，使其電流升高甚至跳閘。隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，聚合物及三元驅(qū)等注采方式的不斷應(yīng)用，導(dǎo)致采出原油中含油聚合物等雜質(zhì)，使得油中成分越來(lái)越復(fù)雜，粘度越來(lái)越高。電脫水器的電極板間慢慢的會(huì)產(chǎn)生一層厚厚的淤泥，電極板的間距由于淤泥的存在而不斷縮小，電場(chǎng)的強(qiáng)度就會(huì)越來(lái)越大，而且淤泥不便于清除。

3 改善措施

3.1 合理調(diào)控運(yùn)行參數(shù)

考慮到影響平穩(wěn)運(yùn)行的各方面因素，確定適合電脫水器運(yùn)行的溫度和壓力，實(shí)踐證明脫水溫度確定在55℃，壓力確定在0.18～0.25MPa之間比較適合，效果較好。

3.2 破乳劑及其工藝相關(guān)措施

在正常生產(chǎn)運(yùn)行中電脫水器電流、電場(chǎng)比較穩(wěn)定，能滿(mǎn)足使用要求，但當(dāng)處理老化油時(shí)，電脫水器運(yùn)行不穩(wěn)定，垮電場(chǎng)頻繁，恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，采用小排量收油和提高破乳劑加藥量方式效果均不明顯，無(wú)法保證電脫水器平穩(wěn)運(yùn)行。建議處理老化油不穩(wěn)定的站庫(kù)針對(duì)本站老化油成分，對(duì)破乳劑進(jìn)行篩選或使用其它化學(xué)劑與破乳劑進(jìn)行復(fù)配使用，達(dá)到電脫水器在處理老化油時(shí)也能平穩(wěn)運(yùn)行的目的。

3.3 優(yōu)化電脫水器工藝

聯(lián)合站電脫水器進(jìn)口管線(xiàn)采用并聯(lián)的方式，來(lái)液管線(xiàn)由一根匯管分出支線(xiàn)進(jìn)入各電脫水器，此工藝導(dǎo)致各電脫水器進(jìn)液分配不均衡，當(dāng)來(lái)液性質(zhì)不好時(shí)每臺(tái)電脫水器無(wú)法平均分擔(dān)負(fù)荷，造成依次垮電場(chǎng)的情況。建議優(yōu)化來(lái)液管線(xiàn)工藝，使各電脫水器進(jìn)液分配均勻。

4 結(jié)語(yǔ)

影響電脫水器的平穩(wěn)運(yùn)行因素很多，從而導(dǎo)致整個(gè)原油生產(chǎn)的質(zhì)量水平下降，因此應(yīng)該給予高度的重視，針對(duì)不同因素采取不同措施，消除影響電脫水器運(yùn)行的不穩(wěn)定因素，保障電脫水器的運(yùn)行平穩(wěn)和運(yùn)行安全。