原油脫水質(zhì)量的影響因素和改進(jìn)措施探究

王云鵬(中石油大港石化公司，天津 300280)

0 引言

石油作為生產(chǎn)行業(yè)中的主要能源物質(zhì)，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展存在著密不可分的關(guān)聯(lián)。在石油開(kāi)采技術(shù)不斷完善的過(guò)程中，石油勘探體系趨于成熟，但是，原油脫水質(zhì)量控制仍然會(huì)受到諸多限制因素的影響，如溫度、破乳劑等。若缺少對(duì)原油脫水質(zhì)量的控制，會(huì)相應(yīng)降低油田資源的開(kāi)采質(zhì)量，無(wú)法滿足石油行業(yè)的運(yùn)行及高質(zhì)量發(fā)展需求。因此，在原油脫水質(zhì)量控制中，煉油廠資源開(kāi)采部門(mén)要通過(guò)各項(xiàng)問(wèn)題的分析及總結(jié)，認(rèn)識(shí)到原油脫水中的影響因素，細(xì)化脫水處理方案，以便在行業(yè)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)提高原油產(chǎn)量。

1 原油脫水的基本原理

根據(jù)原油的基本特點(diǎn)，脫水過(guò)程中原油與水之間會(huì)出現(xiàn)碰撞、剪切等問(wèn)題，一些雜質(zhì)會(huì)吸附在原油以及水的界面上，這種情況下可能出現(xiàn)帶正電的問(wèn)題。受到靜電引力的影響，帶靜電的水滴會(huì)吸附相反電荷的離子，最終影響原油穩(wěn)定性。在這種情況下，部分受電位受到離子的吸引，反粒子會(huì)被束縛在水滴的周圍，最終形成電位離子的吸附層。原油材料中，原油中的水分會(huì)將含有鹽類的物質(zhì)溶解掉，最終形成穩(wěn)定的乳狀液體，原油脫水的過(guò)程也就是原油脫鹽的過(guò)程，兩個(gè)過(guò)程都是同步進(jìn)行的[1]。

2 原油脫水質(zhì)量的影響因素

2.1 溫度的影響

在原油脫水的情況下，如果脫水設(shè)備的溫度相對(duì)較高，原油的乳狀液會(huì)發(fā)生破壞，最終實(shí)現(xiàn)原油脫水的目的。在實(shí)際的研究中可以發(fā)現(xiàn)，原油脫水處理的過(guò)程中，如果脫水溫度在55 ℃的狀態(tài)，原油中的含水量會(huì)呈現(xiàn)出大幅度下降的狀態(tài)，也就是說(shuō)原油的脫水效果較好。但是，若溫度超過(guò)了55 ℃，不僅原油脫水效果不明顯，過(guò)程中還會(huì)浪費(fèi)大量的能源。因此，在實(shí)際的原油脫水質(zhì)量控制中，應(yīng)該將溫度控制在55 ℃的狀態(tài)。結(jié)合原油脫水質(zhì)量控制問(wèn)題，溫度對(duì)原油脫水質(zhì)量的影響體現(xiàn)在以下方面：第一，在溫度升高的情況下，原油中的乳化物會(huì)不斷下降，最終導(dǎo)致原油以及水之間的密度增大，達(dá)到有水分離的目的；第二，在溫度升高的情況下，原油分析的運(yùn)動(dòng)速度逐漸增加，在一定程度上會(huì)破壞原油中的乳狀液，同時(shí)也會(huì)影響原油分子的運(yùn)動(dòng)速度，這種情況下能發(fā)揮破乳效果，提高油水分離的整體質(zhì)量；第三，在溫度升高的情況下，原油以及水之間的界面張力會(huì)逐漸降低，其中的小水滴會(huì)形成大水滴，最終實(shí)現(xiàn)有水分離的目的[2]。

2.2 原油品質(zhì)的影響

在設(shè)備使用的過(guò)程中，原料運(yùn)行罐經(jīng)過(guò)24小時(shí)沉降后再向壓油罐壓油，將水分和其他品質(zhì)不好的油品壓過(guò)去，再對(duì)壓油罐進(jìn)行加溫脫水，水分合格后再將壓油罐油品以低比例摻進(jìn)運(yùn)行罐中再回?zé)挕５?，目前因大港油田開(kāi)采原油中泥沙和采油使用的助劑較多，導(dǎo)致了原油品質(zhì)變差。

2.3 PH值的影響

通過(guò)對(duì)PH值的影響進(jìn)行分析，原油脫水會(huì)受到PH值的影響，最終影響破乳物的穩(wěn)定性。若乳化物的表面膜含有大量的酸堿鹽，應(yīng)該及時(shí)調(diào)節(jié)原油的PH值。當(dāng)原油處于酸性條件下時(shí)，乳狀物呈現(xiàn)出油包水的狀態(tài)；當(dāng)原油處于堿性條件下時(shí)，乳狀物呈現(xiàn)出油包水的形式。因此，在原油脫水質(zhì)量控制的過(guò)程中，原油脫水控制人員應(yīng)該及時(shí)分析PH值因素的影響，規(guī)范原油脫水的質(zhì)量控制方案，穩(wěn)步提高脫水技術(shù)的使用效果，為原油產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步運(yùn)行及持續(xù)發(fā)展提供參考，滿足行業(yè)的持續(xù)運(yùn)行及穩(wěn)步發(fā)展需求[3]。

2.4 采出液及污油的影響

通過(guò)對(duì)采出液以及無(wú)油影響因素的分析顯示，受到原油自身因素的影響，原油中會(huì)含有較大的機(jī)械性雜質(zhì)，這種雜質(zhì)會(huì)對(duì)原油脫水效果造成影響。在原油脫水的情況下，需要將原油輸送到儲(chǔ)存罐之中，之后再進(jìn)行脫水處理。這一過(guò)程中儲(chǔ)存罐的原油會(huì)發(fā)生沉淀，其中的油泥會(huì)占據(jù)較大的空間，從而影響原有的脫水效果。因此，要控制原油的脫水質(zhì)量，應(yīng)該及時(shí)分析采出液以及污油的影響，加強(qiáng)對(duì)采出液以及污油的綜合控制，以便實(shí)現(xiàn)原油生產(chǎn)及質(zhì)量控制的目的[4]。

3 原油脫水質(zhì)量的優(yōu)化措施

3.1 合理使用破乳劑

根據(jù)原油脫水處理特點(diǎn)，在油水分離的情況下，為了更好的提高油水分離的效果，原油生產(chǎn)人員應(yīng)該根據(jù)脫水工序的基本特點(diǎn)，確定原油脫水質(zhì)量的控制因素，合理使用破乳劑，以便穩(wěn)步提高原油脫水質(zhì)量的控制效果。通常情況下，在原油脫水過(guò)程中的破乳劑使用中需要做到：第一，降低游離水脫除器放水的含油量，增強(qiáng)Q/W型原油的乳狀液穩(wěn)定性，在實(shí)際處理中，為了更好的提高關(guān)鍵性問(wèn)題的處理及解決能力，應(yīng)該對(duì)破乳劑類型進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)破乳劑投放時(shí)間、藥量的控制；第二，在處理30 min之后，要對(duì)多懸浮油量及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高原油站油水處理及設(shè)置的效果，通過(guò)對(duì)破乳劑使用方案的完善，可以提高采出液游離脫水的效果，提高原油脫水質(zhì)量[5]。

3.2 降低雜質(zhì)含量

在原油脫水處理的過(guò)程中，為了降低游離脫水器中功的雜質(zhì)，生產(chǎn)人員要根據(jù)原油本身的雜質(zhì)、處理特點(diǎn)等，對(duì)混入油污、污水的問(wèn)題進(jìn)行分析。為了更好地提高原油處理效果，應(yīng)該通過(guò)增設(shè)獨(dú)立的污油處理器的方法降低采出液雜質(zhì)，在降低采出液處理器使用的過(guò)程中避免雜質(zhì)混入，穩(wěn)步提高原油脫水處理的效果[6]。

3.3 細(xì)化油水分離工藝

對(duì)原油脫水質(zhì)量進(jìn)行控制，可以通過(guò)電脫水器頻繁跨電場(chǎng)、沉降罐放水含量的控制，采用油水分離施工工藝。首先，通過(guò)游離水脫除器、電脫水器的綜合運(yùn)用，可以加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的協(xié)調(diào)，提高參數(shù)設(shè)計(jì)的使用效果。其次，過(guò)程中，原油脫水質(zhì)量控制人員應(yīng)該分析經(jīng)濟(jì)效益，在最大限度上規(guī)范溫度以及運(yùn)行負(fù)荷的條件，通過(guò)能源、設(shè)備損耗等問(wèn)題的綜合分析，增強(qiáng)油水分離的處理效果，提高原油生產(chǎn)的質(zhì)量。最后，在油水混合物中，重力沉降脫水主要依靠油、水所承受的重力實(shí)現(xiàn)的，在混合物體之中，由于油的密度較小，所承受的重力相對(duì)較小，在水的密度增大的情況下，油水所承受的重力差不斷增加，水滴會(huì)逐漸在油層中沉降，最終達(dá)到油水分離的處理目的。一般情況下，在水滴受到合力為0的情況下，均勻沉降速度的計(jì)算方法如公式(1)所示。

式中：?是油水混合物中的水滴均勻沉降速度(m/s)，dw是水滴的直徑(m)，μQ是油水混合物中原油的動(dòng)力粘度(Pa·s)，g為重力加速度(m/s2)，ρw是水的密度(kg/m3)，ρo是油的密度(kg/m3)。

在實(shí)際的分析中，對(duì)于直徑不變的水滴，由于其存在著一定的彈性，實(shí)際沉降速度會(huì)小于計(jì)算公式數(shù)值，但是，對(duì)于破乳之后的水滴，下沉之后會(huì)不斷碰撞、聚結(jié)[7]。

3.4 脫水設(shè)備的清理

在原油脫水裝置長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，脫水設(shè)備中會(huì)出現(xiàn)一定量的油泥沉淀。在沉淀較多的情況下，會(huì)對(duì)原油脫水質(zhì)量造型成一定的影響，因此，對(duì)于設(shè)備維護(hù)人員，在實(shí)際的原油脫水質(zhì)量控制中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)脫水設(shè)備的定期清理。通過(guò)污泥處理方案的確定以及脫水設(shè)備使用情況的分析，提升原油脫水質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。一般情況下，在原油脫水設(shè)備處理中，應(yīng)該按照一年一次的清理方法，穩(wěn)步提高原油脫水質(zhì)量，滿足行業(yè)的持續(xù)發(fā)展需求[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在原油脫水質(zhì)量控制的過(guò)程中，原油脫水控制人員應(yīng)該及時(shí)分析原油脫水質(zhì)量的影響因素，通過(guò)對(duì)溫度、PH值等因素的控制，規(guī)范原油脫水的質(zhì)量控制方案，穩(wěn)步提高脫水技術(shù)的使用效果，為原油產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步運(yùn)行及持續(xù)發(fā)展提供參考。通常情況下，在原油脫水質(zhì)量控制的過(guò)程中，需要細(xì)化破乳劑的使用方案，并通過(guò)雜質(zhì)控制、油水分離工藝的分析等，提高原油脫水質(zhì)量控制效果，為行業(yè)的穩(wěn)步運(yùn)行及持續(xù)發(fā)展提供保障。