電脫水器不穩(wěn)定運行原因分析及改善措施

董興

摘要：脫水站目前大多數(shù)采用電脫水工藝進行乳化水的脫除，伴隨著油田的不斷開發(fā)，造成電脫水器不平穩(wěn)運行的因素不斷增多，文章從電脫水器的運行參數(shù)、來液的性質(zhì)，破乳劑的使用等綜合考慮，分析電脫水器運行不穩(wěn)定的各種原因，尋找改善電脫水器不穩(wěn)定運行的方法，保障電脫水器的運行平穩(wěn)。

關(guān)鍵詞：電脫水器;平穩(wěn)運行;改善措施

前言

原油乳狀液進入到高壓直流或交流電場后，水滴在電場的的作用下，界面膜的強度遭到了削弱，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。

1原油脫水概述

現(xiàn)階段我國油田主要采用注水采油工藝，作為主要的采油工藝措施，同時受到油藏地質(zhì)環(huán)境因素影響，原油多為含水化合物。原油中水的存在形式較多，但主要分為兩種：其一，為游離狀態(tài)下存在的水，可以直接通過沉降罐脫水工藝進行分離處理，脫水方法較為簡單。其二，為乳化液成分，對此類原油含水分離，需要進行破乳工藝，破壞油、水的乳化結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)油水分離施工。沉降分離工藝是現(xiàn)階段油田應(yīng)用最為廣泛的脫水工藝之一，是一種物理脫水工藝。通過利用油水的物理密度差異，實現(xiàn)油水分離。一般通過沉降罐設(shè)備完成施工，在實際的脫水工藝中，為了提高脫水速度和脫水效率，一般在沉降罐中添加破乳劑，從而實現(xiàn)油水破乳，配合高壓電場，完成對乳化狀態(tài)下油水的分離作用，乳化油水化合物在電場作用下，會發(fā)展電泳聚結(jié)的現(xiàn)象，形成帶電水滴，并逐漸增加重點，最終依靠沉降法完成對乳化水的分離。電脫水工藝是繼沉淀脫水法、破乳脫水法后的全新的脫水工藝，配上上述兩種脫水工藝，可以全面提高脫水效果。電脫水是通過加壓設(shè)備，建立高壓交直流電場，配合破乳劑實現(xiàn)高效破乳工作。

2原油脫水處理工藝技術(shù)措施

油田油氣集輸處理的過程中，將原油進行脫水、脫鹽以及脫出泥沙等雜質(zhì)的過程，稱為原油脫水。原油脫水和原油乳化液存在著直接的關(guān)聯(lián)，因此原油乳化液的性質(zhì)，嚴(yán)重影響到原油脫水的效果。優(yōu)化設(shè)計原油破乳劑，能夠提高原油脫水的效率。

2.1原油的熱化學(xué)脫水工藝技術(shù)措施

對乳化狀態(tài)下含水原油的脫水工作，一般采用熱化學(xué)的脫水工藝，首先在含水原油中添加化學(xué)破乳劑，并通過加壓設(shè)備促使原油在管道設(shè)備中流動，加入摻水原油與破乳劑的接觸，加速化學(xué)破乳過程。在原油進入地面站點之前，完成油、氣、水的三相分離工作。分離部分的含油污水對其進行進一步的凈化處理，形成符合相關(guān)標(biāo)注的生產(chǎn)用水，重新注入到油層中，實現(xiàn)水能源的高效利用，并提高水驅(qū)油的效率。針對較高含水的原油，需要增加三相分離處理設(shè)備，進行初步處理，在含水量符合上述工藝需求時，進行熱化學(xué)脫水。

2.2原油脫水工藝技術(shù)優(yōu)化

現(xiàn)階段我國使用的原油脫水工藝，技術(shù)原理相對成熟，但仍存在一定問題。首先，但在實際的脫水工藝中，由于原油中含有大量的機械雜質(zhì)，對脫水工藝造成一定影響，同時會造成脫水設(shè)備的機械故障，并加速了設(shè)備的腐蝕磨損，嚴(yán)重降低了設(shè)備的使用壽命。因此，應(yīng)增加原油機械雜質(zhì)過濾設(shè)備和處理工藝，對原油進行初步的凈化處理后，進行脫水處理，從而全面提高脫水工藝安全。其次，原油中游離水含量較高，應(yīng)加強游離水脫離效率，充分利用原油高含水特點，解決油田開發(fā)后期油田高含水的問題。最后，應(yīng)建立全面的脫水設(shè)備監(jiān)察體系，安裝對應(yīng)的傳感器設(shè)備，對設(shè)備的運行參數(shù)進行全面檢測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運轉(zhuǎn)異常情況，降低脫水工藝的操作風(fēng)險。

3電脫水器不穩(wěn)定運行原因分析

3.1溫度影響

原油乳狀液的粘度是受其溫度的高低影響，當(dāng)電脫水器的運行溫度升高乳狀液粘度就會降低，穩(wěn)定性就會隨著溫度的升高而下降，流動性會增加，這有利于原油中水的脫離。運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，運行溫度越高原油也容易發(fā)生汽化，附件損壞率也會升高。

3.2壓力影響

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

3.3加藥影響

在電脫水器運行時，會加入破乳劑，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，并不是劑量越多效果越好，當(dāng)加入破乳劑過多時，不但會增加經(jīng)濟成本，而且也會使電脫水器排出的凈化油和含油污水中的雜質(zhì)增加。

3.4來液影響

電脫水器來液要求含水率在30%以內(nèi)，當(dāng)一段游離水脫除后含水原油含水不達標(biāo)，進入電脫水器會造成電場極間導(dǎo)電率增加，放水量過大，放水不及時造成油水界面過高水淹電極，引起電流升高、垮電場現(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行油水分離時，由于導(dǎo)電性雜質(zhì)的存在，電極附近會形成“絮狀”的導(dǎo)體，影響電脫水器的平穩(wěn)運行，使其電流升高甚至跳閘。隨著油田的不斷開發(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)，使得油中成分越來越復(fù)雜，粘度越來越高。電脫水器的電極板間慢慢的會產(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，電場的強度就會越來越大，而且淤泥不便于清除。

4改善措施

4.1合理調(diào)控運行參數(shù)

考慮到影響平穩(wěn)運行的各方面因素，確定適合電脫水器運行的溫度和壓力，實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。

4.2破乳劑及其工藝相關(guān)措施

在正常生產(chǎn)運行中電脫水器電流、電場比較穩(wěn)定，能滿足使用要求，但當(dāng)處理老化油時，電脫水器運行不穩(wěn)定，垮電場頻繁，恢復(fù)時間長，采用小排量收油和提高破乳劑加藥量方式效果均不明顯，無法保證電脫水器平穩(wěn)運行。建議處理老化油不穩(wěn)定的站庫針對本站老化油成分，對破乳劑進行篩選或使用其它化學(xué)劑與破乳劑進行復(fù)配使用，達到電脫水器在處理老化油時也能平穩(wěn)運行的目的。

4.3優(yōu)化電脫水器工藝

聯(lián)合站電脫水器進口管線采用并聯(lián)的方式，來液管線由一根匯管分出支線進入各電脫水器，此工藝導(dǎo)致各電脫水器進液分配不均衡，當(dāng)來液性質(zhì)不好時每臺電脫水器無法平均分擔(dān)負(fù)荷，造成依次垮電場的情況。建議優(yōu)化來液管線工藝，使各電脫水器進液分配均勻。

5 結(jié)束語

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

參考文獻：

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