原油集輸脫水處理工藝的優(yōu)化分析

陳嘉光

摘要：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(shí)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(jìn)行分離處理，脫水方法較為簡(jiǎn)單。其二，為乳化液成分，對(duì)此類原油含水分離，需要進(jìn)行破乳工藝，破壞油、水的乳化結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)油水分離施工。

關(guān)鍵詞：原油;集輸;脫水;工藝;優(yōu)化

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(shí)現(xiàn)油水分離。一般通過沉降罐設(shè)備完成施工，在實(shí)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(shí)現(xiàn)油水破乳，配合高壓電場(chǎng)，完成對(duì)乳化狀態(tài)下油水的分離作用，乳化油水化合物在電場(chǎng)作用下，會(huì)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(diǎn)，最終依靠沉降法完成對(duì)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(chǎng)，配合破乳劑實(shí)現(xiàn)高效破乳工作。

1.原油脫水處理工藝技術(shù)措施

1.1原油的熱化學(xué)脫水工藝技術(shù)措施

對(duì)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(dòng)，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(jìn)入地面站點(diǎn)之前，完成油、氣、水的三相分離工作。分離部分的含油污水對(duì)其進(jìn)行進(jìn)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(shí)現(xiàn)水能源的高效利用，并提高水驅(qū)油的效率。針對(duì)較高含水的原油，需要增加三相分離處理設(shè)備，進(jìn)行初步處理，在含水量符合上述工藝需求時(shí)，進(jìn)行熱化學(xué)脫水。

1.2原油脫水工藝技術(shù)優(yōu)化

首先，但在實(shí)際的脫水工藝中，由于原油中含有大量的機(jī)械雜質(zhì)，對(duì)脫水工藝造成一定影響，同時(shí)會(huì)造成脫水設(shè)備的機(jī)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(jī)械雜質(zhì)過濾設(shè)備和處理工藝，對(duì)原油進(jìn)行初步的凈化處理后，進(jìn)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(qiáng)游離水脫離效率，充分利用原油高含水特點(diǎn)，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(duì)應(yīng)的傳感器設(shè)備，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行全面檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常情況，降低脫水工藝的操作風(fēng)險(xiǎn)。

2.降低原油脫水處理成本的措施

2.1選擇不加熱的油水分離工藝技術(shù)措施

在我國油田原油脫水處理工作中，一般采用加熱的方式提高破乳效果以及游離水脫離效果，從而提升脫水效率。但加熱成本極高，燃料消耗量十分巨大，造成了一定的資源浪費(fèi)，相比起效率提升作用得不償失。因此在處理工序中，應(yīng)充分利用原有自身能量，提高油水分離效果，放棄加熱處理工藝，降低原油脫水成本。

油田生產(chǎn)過程中，將油井產(chǎn)物通過油氣分離后，將含水原油注入到沉降罐中，經(jīng)過一定的停留時(shí)間，油水分層，油輕在上層，而水重則在下層。通過出口分別輸出油和水。經(jīng)過沉降分離，只能分離出游離水和部分已經(jīng)破乳的乳化水，而大量的乳化水很難通過沉降分離的方式除去。

2.2選擇最佳的化學(xué)破乳劑

在熱化學(xué)脫水過程中，破乳劑是主要的成本組成部分，破乳劑的選擇直接決定脫水效果和脫水成本，在破乳劑的選擇及保障破乳效果的同時(shí)，應(yīng)最大限度降低采購成本，選擇適當(dāng)?shù)钠迫閯┊a(chǎn)品，完成脫水工作?，F(xiàn)階段油田使用的破乳劑產(chǎn)品是一種提高原油表面活力的化學(xué)制劑。在注入油水化合物后，全面提高油水接觸面的活性，降低原油表面張力，從而實(shí)現(xiàn)油水分離。根據(jù)破乳劑的工作原理，破乳劑的質(zhì)量受氣表面活性提高效果，以及油水分離效果決定。不同的破乳劑類型適用于不同的含水原油分離，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況選擇適當(dāng)?shù)钠迫閯╊愋?，從而提升破乳效率和效果，也降低了脫水成本?/p>

根據(jù)前文所述，化學(xué)脫水工藝中，加熱成本較高，應(yīng)選擇非加熱的脫水工藝模式。因此在破乳劑的選擇中，應(yīng)該充分考慮破乳劑在低溫條件下的破乳脫水效果，從而滿足脫水工藝節(jié)能減耗革新主題。其次應(yīng)加強(qiáng)對(duì)破乳劑的科研攻關(guān)，解決破乳劑的滯后性，讓破乳劑進(jìn)入原油中，即可實(shí)現(xiàn)破乳效果，降低破乳延遲從而更好的控制破乳劑的注入量，實(shí)現(xiàn)對(duì)破乳工藝的精密控制。

在進(jìn)行化學(xué)脫水時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)工作人員的崗位操作水平，提高崗位工作人員對(duì)破乳劑成分以及使用效果的知識(shí)培訓(xùn)，從員工角度提高對(duì)破乳劑用量的精確控制能力。從根本上解決油水分離過程中的安全隱患問題。并強(qiáng)化破乳劑的注入濃度和注入合計(jì)，普及端點(diǎn)加藥的方式，滿足原油脫水的經(jīng)濟(jì)性需求。

最后，破乳劑類型的選擇也應(yīng)該充分參考油田的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，制定差異化、定制化的破乳劑注入濃度以及加注時(shí)機(jī)，確保破乳效果。同時(shí)又有助于控制加藥成本。

2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)原油脫水工藝流程

原油脫水工藝水平也對(duì)原油脫水效果以及脫水成本有直接的影響。因此應(yīng)對(duì)油水工藝進(jìn)行優(yōu)化，提高其工藝合理性，降低沒有必要的能源效果，提高其能源利用效率，并充分提高對(duì)自然能量的利用。

首先，在油水分離工作開始之前，應(yīng)對(duì)油水混合物的成分進(jìn)行化驗(yàn)分析，確定其含水量，并制定對(duì)應(yīng)的預(yù)處理方法，對(duì)脫離用水應(yīng)建立再利用措施，從而提高水資源利用效果，降低生產(chǎn)成本。

其次，應(yīng)對(duì)設(shè)備的使用時(shí)間以及泵機(jī)組的應(yīng)用頻次進(jìn)行合理化控制。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的合理化控制，并增加設(shè)備使用時(shí)間，降低設(shè)備故障發(fā)生概率。

再次，應(yīng)對(duì)油氣技術(shù)處理工藝流程進(jìn)行升級(jí)改造，革新三相分離的工藝，選擇更為高效的油氣水三相分離器，并加強(qiáng)電脫水設(shè)備的普及建設(shè)。

2.4優(yōu)化電脫水工藝技術(shù)措施

根據(jù)前文所示，點(diǎn)脫水工藝是較為先進(jìn)的脫水工藝之一，通過利用交直流電場(chǎng)，讓原油中含水帶電，形成帶電水滴，并通過震蕩聚合的方式，實(shí)現(xiàn)電能脫水。對(duì)該工藝的節(jié)能優(yōu)化應(yīng)以降低設(shè)備電能消耗作為核心目的，通過對(duì)工藝的對(duì)應(yīng)優(yōu)化措施，提高電脫水效率。首先，應(yīng)從電脫水設(shè)備本身進(jìn)行優(yōu)化，選擇符合設(shè)備性能需求的低功耗電極板，在水器中形成穩(wěn)定的電場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電脫水流程。

其次，為了保證電脫水器安全平穩(wěn)運(yùn)行，優(yōu)化電脫水器的結(jié)構(gòu)組成。加強(qiáng)對(duì)脫水器工作過程中各項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)工作，實(shí)時(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保脫水工藝設(shè)備的合理化運(yùn)行，精密化控制設(shè)備功率，避免造成功率浪費(fèi)。最后在低含水原油進(jìn)入到電脫水器之前，進(jìn)行加熱處理，提高混合物的溫度，促使水分子活躍起來，為電脫水奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)在進(jìn)入電脫水器之前，加注適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)破乳劑，將乳化油的強(qiáng)度削弱，方便油水的徹底分離。同時(shí)應(yīng)注入對(duì)加熱溫度的控制，避免異味追求高溫加熱，應(yīng)充分考量加熱成本和電脫水效率提升之間的關(guān)系，選擇最優(yōu)的加熱方案，避免因加熱問題造成資源浪費(fèi)。