电脱水器不稳定运行原因分析及改善措施

董兴

摘要：脱水站目前大多数采用电脱水工艺进行乳化水的脱除，伴随着油田的不断开发，造成电脱水器不平稳运行的因素不断增多，文章从电脱水器的运行参数、来液的性质，破乳剂的使用等综合考虑，分析电脱水器运行不稳定的各种原因，寻找改善电脱水器不稳定运行的方法，保障电脱水器的运行平稳。

关键词：电脱水器;平稳运行;改善措施

前言

原油乳状液进入到高压直流或交流电场后，水滴在电场的的作用下，界面膜的强度遭到了削弱，加快了水滴的碰撞速率，使水滴由小水滴整合成直径大的水滴，在重力的作用下沉降分离出来。

1原油脱水概述

现阶段我国油田主要采用注水采油工艺，作为主要的采油工艺措施，同时受到油藏地质环境因素影响，原油多为含水化合物。原油中水的存在形式较多，但主要分为两种：其一，为游离状态下存在的水，可以直接通过沉降罐脱水工艺进行分离处理，脱水方法较为简单。其二，为乳化液成分，对此类原油含水分离，需要进行破乳工艺，破坏油、水的乳化结构，从而实现油水分离施工。沉降分离工艺是现阶段油田应用最为广泛的脱水工艺之一，是一种物理脱水工艺。通过利用油水的物理密度差异，实现油水分离。一般通过沉降罐设备完成施工，在实际的脱水工艺中，为了提高脱水速度和脱水效率，一般在沉降罐中添加破乳剂，从而实现油水破乳，配合高压电场，完成对乳化状态下油水的分离作用，乳化油水化合物在电场作用下，会发展电泳聚结的现象，形成带电水滴，并逐渐增加重点，最终依靠沉降法完成对乳化水的分离。电脱水工艺是继沉淀脱水法、破乳脱水法后的全新的脱水工艺，配上上述两种脱水工艺，可以全面提高脱水效果。电脱水是通过加压设备，建立高压交直流电场，配合破乳剂实现高效破乳工作。

2原油脱水处理工艺技术措施

油田油气集输处理的过程中，将原油进行脫水、脱盐以及脱出泥沙等杂质的过程，称为原油脱水。原油脱水和原油乳化液存在着直接的关联，因此原油乳化液的性质，严重影响到原油脱水的效果。优化设计原油破乳剂，能够提高原油脱水的效率。

2.1原油的热化学脱水工艺技术措施

对乳化状态下含水原油的脱水工作，一般采用热化学的脱水工艺，首先在含水原油中添加化学破乳剂，并通过加压设备促使原油在管道设备中流动，加入掺水原油与破乳剂的接触，加速化学破乳过程。在原油进入地面站点之前，完成油、气、水的三相分离工作。分离部分的含油污水对其进行进一步的净化处理，形成符合相关标注的生产用水，重新注入到油层中，实现水能源的高效利用，并提高水驱油的效率。针对较高含水的原油，需要增加三相分离处理设备，进行初步处理，在含水量符合上述工艺需求时，进行热化学脱水。

2.2原油脱水工艺技术优化

现阶段我国使用的原油脱水工艺，技术原理相对成熟，但仍存在一定问题。首先，但在实际的脱水工艺中，由于原油中含有大量的机械杂质，对脱水工艺造成一定影响，同时会造成脱水设备的机械故障，并加速了设备的腐蚀磨损，严重降低了设备的使用寿命。因此，应增加原油机械杂质过滤设备和处理工艺，对原油进行初步的净化处理后，进行脱水处理，从而全面提高脱水工艺安全。其次，原油中游离水含量较高，应加强游离水脱离效率，充分利用原油高含水特点，解决油田开发后期油田高含水的问题。最后，应建立全面的脱水设备监察体系，安装对应的传感器设备，对设备的运行参数进行全面检测，及时发现设备运转异常情况，降低脱水工艺的操作风险。

3电脱水器不稳定运行原因分析

3.1温度影响

原油乳状液的粘度是受其温度的高低影响，当电脱水器的运行温度升高乳状液粘度就会降低，稳定性就会随着温度的升高而下降，流动性会增加，这有利于原油中水的脱离。运行温度越高虽然油水分离的效果越好，但也要综合考虑能耗的增加。而且，运行温度越高原油也容易发生汽化，附件损坏率也会升高。

3.2压力影响

当脱水器运行压力比较低时，含水油中的溶解气会因此大量的析出，电脱水器会出现含气运行的问题，这将影响到电脱水器的平稳运行;而当电脱水器运行压力比较高时，又会增加原油和水分离的难度，因此，电脱水器的运行压力必须控制在合适的范围内。

3.3加药影响

在电脱水器运行时，会加入破乳剂，这种药剂的主要作用是能够使原油快速的破乳从而降低油水的界面张力，更好的加快油水分离。但是在破乳剂的使用时，并不是剂量越多效果越好，当加入破乳剂过多时，不但会增加经济成本，而且也会使电脱水器排出的净化油和含油污水中的杂质增加。

3.4来液影响

电脱水器来液要求含水率在30%以内，当一段游离水脱除后含水原油含水不达标，进入电脱水器会造成电场极间导电率增加，放水量过大，放水不及时造成油水界面过高水淹电极，引起电流升高、垮电场现象。电脱水器经常处理老化油，而老化油中含杂质较多，含有大量的导电性物质，老化油在电脱水器中进行油水分离时，由于导电性杂质的存在，电极附近会形成“絮状”的导体，影响电脱水器的平稳运行，使其电流升高甚至跳闸。随着油田的不断开发，聚合物及三元驱等注采方式的不断应用，导致采出原油中含油聚合物等杂质，使得油中成分越来越复杂，粘度越来越高。电脱水器的电极板间慢慢的会产生一层厚厚的淤泥，电极板的间距由于淤泥的存在而不断缩小，电场的强度就会越来越大，而且淤泥不便于清除。

4改善措施

4.1合理调控运行参数

考虑到影响平稳运行的各方面因素，确定适合电脱水器运行的温度和压力，实践证明脱水温度确定在55℃，压力确定在0.18～0.25MPa之间比较适合，效果较好。

4.2破乳剂及其工艺相关措施

在正常生产运行中电脱水器电流、电场比较稳定，能满足使用要求，但当处理老化油时，电脱水器运行不稳定，垮电场频繁，恢复时间长，采用小排量收油和提高破乳剂加药量方式效果均不明显，无法保证电脱水器平稳运行。建议处理老化油不稳定的站库针对本站老化油成分，对破乳剂进行筛选或使用其它化学剂与破乳剂进行复配使用，达到电脱水器在处理老化油时也能平稳运行的目的。

4.3优化电脱水器工艺

联合站电脱水器进口管线采用并联的方式，来液管线由一根汇管分出支线进入各电脱水器，此工艺导致各电脱水器进液分配不均衡，当来液性质不好时每台电脱水器无法平均分担负荷，造成依次垮电场的情况。建议优化来液管线工艺，使各电脱水器进液分配均匀。

5 结束语

影响电脱水器的平稳运行因素很多，从而导致整个原油生产的质量水平下降，因此应该给予高度的重视，针对不同因素采取不同措施，消除影响电脱水器运行的不稳定因素，保障电脱水器的运行平稳和运行安全。

参考文献：

[1]段伟强.大庆杏三联合站电脱水器平稳运行方法研究[D].大庆：东北石油大学，2014.

[2]吴文君.联合站电脱水器运行差异的原因分析[J].职业技术，2012，3（139）：138.