二首站脱水问题分析

张玉

【摘 要】随着油田的开发需要，联合站自身的处理能力明显滞后，如压裂作业中聚合物注入驱油工艺给联合站脱水造成的影响日益显现，本篇主要针对临盘采油厂采油一矿二首站近年来实际生产中电脱水器的运行状况不稳定的各项因素进行深入分析，围绕破乳剂投加情况、三相分离器本身的影响、卸油台来油含水的影响、采出液中聚合物的影响、脱水器本身的影响，进行了大量调查、综合分析，找出影响脱水效果的各项因素，并针对目前存在的主要因素提出了可行的方案及措施，包括对在用五台分离器维修、分离器采用变压力液面控制机构、增加两台高效分水器、电脱水工艺的改进和完善、卸油台来油预沉降流程和放底水工艺、聚合物驱采出液联合站处理工艺流程，力求改善其脱水效果，确保原油稳定系统运行，使整个系统处于良好的运行状态。

【关键词】生产；存在的问题

1.二首站生产工艺简介

二首站于1975年正式投产运行，承担临盘油田临东区所有原油处理和单井卸油的任务，1992年进行了密闭处理系统改造，设计脱水能力150×104t/a，原稳处理能力为108×104t/a，目前该站每天处理液量约为20000m3，站上的主要原油处理设施为PN0.6DN4000×17744三相分离器五台，4000×14400压力缓冲油罐四座、5000m3储油罐两座、5000m3沉降罐两座，3000×14600电脱水器三台，其中1#为直流脱水，2#、3#为交流脱水，三台Q=160m3外输油泵。

2.生产中存在的问题

投产几年来，随着日处理液量的逐年加大，该站的原油一直处于不稳定状态，分离器的出口原油含水最低时在1%左右，最高时达35%左右。同时出口污水含油量也波动很大，导致大量污油进水罐，延长了后期大罐老化油处理的时间，影响外销、外输工作的顺利进行。同时也增大了污油回收的工作量，给站库的生产和管理带来了诸多的麻烦。由于分离器的出口原油含水波动大，加上卸油台单井卸油含水高、部分采油井由于采用压裂工艺，给二首站的脱水造成不利影响。

经实际工作的摸索和调试，影响该站原油脱水的原因主要是以下几个方面：

2.1破乳剂投加情况的影响

破乳剂的破乳主要是利用它本身的活性，削弱油水界面膜的强度，从而达到油水分离的目的。二首站对破乳剂的投加点为分离器的进口管线，具有一定的时间和原油进行搅拌，从而比较均匀的分散于原油中，在当时的温度条件下发挥破乳能力。目前二首站投加的破乳剂是中国万达集团生产的WD—2型破乳剂，日加药量在80kg左右，加药的连续性对于后期分离器的脱水有很重要的作用。

在长期的运行中，我们发现该型号的破乳剂比较适合本地原油的破乳。

2.2三相分离器本身的影响

分离器是原油处理过程中主要的设施。其主要工作原理是：原油由顶部进入分离器，原油沿进油管进入分离器的底部，在底部经折流碗的作用，原油的流动改变为向下四周折射而经过折流地板。折流板是一块密布诸多小孔的底板，当原油经过时，流速加大。由于油水的比重不同，在流速和流向发生巨大变化时，进行初步的油水分离。初步分离后的混合物经过挡板后，在经过波纹板。波纹板内的通道方向不一，曲折改变，原油经过时，流速和流向也发生了很大的变化。由于离心力的作用，油水分子发生分离。原油进入集液室，经过蒸汽管的加热，利用油水比重的不同，进行沉降分离。最终底部的污水通过堰管进入水室，上部的原油从顶部进入油室。

分离器的分离效果主要受到以下几个条件的影响：

2.3卸油台来油含水的影响

由于为确保分队计量的准确，二首站卸油台来油至接近压力缓冲罐，调查发现卸油台所卸原油汗水偏高，尤其是冬季，为确保油罐车卸彻底，总是要在拉油车中大量热水，掺热水比例与卸油比例达1：1以上，以2004年冬季卸油量计算，日卸原油200吨，则日掺水达200吨以上，且时间集中在每日的9：00到17：00，如此大量的水必然增加了脱水器的负荷。

2.4脱水器本身的影响

五台分离器内部填料脱落，控制系统失灵，其中有三台隔板于本体穿孔，造成气液分离不彻底，导致分离后污水含油大于500mg/l、进电脱水器含水大于30%，沉降罐损耗油气大于0.83%。

3.采取的方案与措施

3.1针对影响分离效果的几方面因素采取了以下几方面措施来提高分离器的分离效果，保证系统的良好运行

（1）提高进分离器原油的温度。另外油温提高后，也在利于后期原油中气体的脱离。

（2）在适当的时候增加两台智能高效分水器，增加分离器的原油沉降停留时间，从而降低分离器出口原油的含水。

（3）在用五台分离器维修，更换分离器大内外附件，采用变压力液面控制机构。

3.2电脱水工艺的改进和完善

（1）电脱水工艺的参数。

电脱水工艺参数的确定就脱水器本身来说，以有关规范、标准为依据，以保证脱水质量为目的。电脱水工艺参数除了满足电脱器本身的要求外，还应满足系统流程的要求，为了验证参数的可行性，利用介质击穿装置对原油做绝缘击穿实验，用动态模拟电脱水评价装置对工艺参数进行评价，通过试验证明工艺参数的合适性。

（2）电脱水供电设备。

电脱水控制柜。电脱水器在处理聚合物驱采出液时，脱水电流增大，电场稳定性变差，要求脱水控制柜的自动调节特性要好，脱水供电设备在容量上要有足够的富裕系数。电脱水控制柜采用可控硅恒流控制技术，输出电压稳定，电压、电流自动调节，可保证电脱水器内电场稳定，脱水效果好。

（3）防爆脱水变压整流器。

脱水变压器和高压整流器采用一体化防爆设备，减少了高压接线环节，提高了设备的可靠性。脱水变压器的低压绕组或高压绕组设有电压抽头，以调整脱水变压整流器的输出电压。脱水供电方式优先采用交—直流双电场供电方式，经对比试验交—直流双电场脱水，比直流脱水和交流脱水节电60%以上。

（4）高压防爆接口装置。

脱水变压整流器的高压出现与脱水器的连接部分采用充油防爆结构，避免雨雪天气电晕放电现象的发生，保证安全生产。

4.效益分析

（1）工艺改造后，除全密闭系统检修或清罐期间，正常情况下以电化学分离脱水工艺为主，并提高了处理含聚原油的能力，确保脱水、原稳系统稳定。

（2）系统改造后，减少了沉降脱水过程油气损耗，较好实现油、气、水三相分离，减少系统能源消耗和油气损耗，使原油损耗降低0.16%，安现年处理原油70万吨计算，可回收原油1230吨，折合123万元。

（3）改造后降低了污水含油，确保临中站污水深度处理。