塔斯库都克中心处理站原油电脱盐工艺优化设计

徐国栋 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司

塔斯库都克中心处理站原油电脱盐工艺优化设计

徐国栋 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司

哈萨克斯坦萨吉兹油区共有4个产能区块，建成产能约50×104t/a。萨吉兹油区各区块原油性质普遍较好，原油混合密度约为0.866g/cm3，属中质原油；地层产出污水普遍矿化度高，产出水矿化度为21.1×104~30.4×104mg/L，原油含盐量为535~1100mg/L。考虑到萨吉兹油区各区块原油、地层水物性和外输交油指标，以及现场脱盐淡水量少等因素，本工程采用交直流原油电脱盐脱水工艺。在油区中心塔斯库都克建处理站1座，集中对油区原油进行脱水、脱盐处理。优化处理后最终交油时达到了原油含水≤0.5%、含盐量≤100mg/L的指标。

中心处理站；矿化度；电脱盐；电脱水

1 项目概况

哈萨克斯坦萨吉兹油区共有4个产能区块，建成产能约50×104t/a。萨吉兹油区各区块原油性质普遍较好，原油混合密度约为0.866g/cm3，属中质原油。但地层产出污水普遍矿化度高，产出水矿化度为21.1×104～30.4×104mg/L，原油含盐量为535～1100mg/L。在油区中心塔斯库都克建处理站1座，集中对油区原油进行脱水、脱盐处理。优化处理后最终交油时达到了原油含水≤0.5%、含盐量≤100mg/L的指标。

2 盐的存在形式及原油破乳方法

2.1 原油中盐的存在形式

原油的产地、地层的不同，含盐量、含水量各不相同；同一产地的原油，在不同的开发阶段，其含盐量、含水量也不同。一般认为原油中的盐类主要以无机盐的形式存在于原油所含的水中，也有一部分以结晶微粒悬浮在油中或是以较大颗粒的无机矿物杂质形式存在于油中。

原油中的水主要以游离水、乳化水的形式存在。对于游离水，通常采用热沉降法等分离脱除；对于乳化水，由于形成了比较稳定的油包水（W/O）乳状液，必须采用其他脱水方法才能去除。

2.2 原油乳状液的破乳方法

原油乳状液产生于采油、集输过程，由于原油天然气存在大量界面活性物质及采油过程中加入的各类表面活性剂等起到了乳化稳定作用，原油乳状液稳定性较强。

目前油田生产中，应用较为广泛的破乳方法主要有以下三种：加热破乳、破乳剂破乳、电场破乳。原油中含盐的危害主要体现在会造成炼厂设备腐蚀[1]、增加能耗、污染催化剂等方面。

3 原油脱盐方法

目前原油脱盐脱水方法多种多样，除了电化学法之外，还有沉降法、过滤法、离心分离法、磁处理、微波辐射、生物法等[2]。考虑到萨吉兹油区各区块原油、地层水物性和外输交油指标，以及现场脱盐淡水量少等因素，本工程采用交直流原油电脱盐脱水工艺。

3.1 主要控制指标

电脱盐系统主要控制指标如下：原油处理量为50×104t/a，原油含水量≤0.5%，原油含盐量≤100mg/L。

3.2 主要工艺流程

根据萨吉兹油区各区块原油物性，并考虑三相分离器出口原油含水控制指标，采取原油经提升泵提升进入脱盐系统。

由于萨吉兹油区各区块污水矿化度普遍较高，如采用一级电脱盐工艺，5%含水原油需脱盐淡水用量约800m3/d；如采用两级电脱盐工艺，一级电脱盐器出口原油含水按照0.5%计算，脱盐淡水用量90m3/d，即可满足生产需要，原油电脱盐流程见图1。

图1 原油电脱盐流程

本工程中，萨吉兹油区淡水资源较为匮乏，采用二级脱盐流程，通过反推拟合试算，考虑利用塔斯库都克已建水源井（日出水量约260m3，矿化度约589mg/L），作为脱盐淡水。

3.3 主要工艺参数优化

（1）适当的脱盐温度。原油进入电脱盐装置的温度过低，不利于水的沉降分离，易导致油、水乳化或分层，不利于脱盐操作；过高的温度，虽然可以增大分水、提高脱盐效率，但增大加热负荷，增加生产运行成本。本工程中，由于原油密度低，油和水密度差较大，参考室内破乳剂筛选评价试验数据，确定脱盐温度为65℃左右。

（2） 合理的脱盐淡水量。适当提高原油含盐时淡水注水量可降低脱盐后原油中残存水的盐浓度，以提高脱盐率，但过多地增加淡水用量也增加运行成本。本工程中，经过流程优化计算确定脱盐淡水用量90m3/d。

（3） 多点注入破乳剂。在一级脱盐器、二级脱盐器前分别注入破乳剂，以提高各级脱盐效率。

[1]王金斧．原油交直流电脱盐技术在南充炼油厂的应用[J]．天然气与石油，1999，17（1）：11-13.

[2]陈梅荣，唐晓东．原油脱盐脱水技术研究进展[J]．精细石油化工进展，2008，9（5）：49-52.

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.021

徐国栋：高级工程师，硕士，毕业于西南石油大学油气储运专业，目前从事油气集输设计工作。

（0546）8551103、0546123456@163.com

（栏目主持 张秀丽）