联合站老化油脱水处理对策及效果分析

【摘 要】油田的联合站均有老化油。老化油在原油处理系统中的无效循环，不仅降低了有效库容，增加了原油处理能耗和工作量，还影响原油处理设备设施的处理效果。本文分析了集输老化油的危害和形成原因，阐述了老化油处理对策与效果。

【关键词】联合站;老化油;脱水处理;对策;效果

老化油，亦称老化原油，指原油生产、处理过程中，在药剂、机械杂质、胶质沥青质、细菌、空气、循环剪切等因素的作用下形成的，其乳化狀态日趋稳定的，采用常规药剂和处理方法无法处理的，对原油脱水系统有较大影响的原油乳状液。

1、老化油的危害分析

老化油是指积存时间较长，由于原油轻组分挥发、氧化、光解等作用，使乳化剂数量增加，同时原油内的天然乳化剂也有足够的时间运移到分散相颗粒表面形成较厚的界面膜使乳状液更加稳定，处理较困难的污油。按回收途径不同分为落地原油、油站污水罐内原油、污水站回收污油。由于油内存在许多FeS杂质以及其它乳化剂成分，这些物质会造成原油脱水系统紊乱，油水界面不清。乳化层增厚表现在处理空间减少，处理能力降低;含水超标频次增多，后续处理难度加大，运行费用增加。近年老化油回收影响造成含水超标频次逐步增多。老化油处理成为当前生产的重点难点问题。

2、联合站老化油形成原因

老化油是一种稳定乳化液，其形成的必要条件是[1]-[3]：①存在两种以上互不相溶的液体;②要有强烈的搅动，使一种液体破碎成微小的液滴分散于另一种液体中;③要有乳化剂存在，使微小的液滴能稳定地存在于另一种液体中。老化油的产生受诸多因素的影响，可归纳为以下几个方面：

（1）三次采油形成的乳化液颗粒;（2）钻井、作业及原油输送过程中形成的乳化液;（3）污水处理回收的污油;（4）回收的落地油;（5）细菌作用下产生的含油悬浮物。上述各种途径产生的老化油大都集中在沉降罐、污油池、污水站内，以油-水中间过渡层等形式存在，并且在站内不定期地循环，给联合站的运行管理带来了很大的困难，具体影响如下：

首先，大量的老化油在站内循环，占用了沉降罐、电脱水器等脱水设备的有效容积，降低了原油脱水设备的利用率;其次，增大了原油沉降脱水的难度;影响了原油电脱水器的安全运行及其脱水效果。老化油使电脱水器的脱水效果急剧下降，甚至出现电场不稳定和倒电场的现象，使电脱水器无法运行，为了保证外输原油的含水指标，不得不把净化油罐底部达不到外输标准的含水原油排到污油池，或者回掺到一次罐，使油品性质进一步恶化，形成恶性循环;最后，增大原油脱水成本。由于回掺老化油使脱水难度增大，导致热化学沉降后的原油含水上升、脱水温度和加药量都迅速增大。以胜利油田某联合站为例，该站老化油主要由以下三部分组成：净化油罐底部不合格的回掺原油、污水系统回收的污油以及二次沉降罐的放水，并且以前两部分为主，仅前两项的循环液量达到了4100t/d。由于老化油对系统原油有污染作用，使得站内油品性质变差，电脱水器建立不起稳定的电场，净化油罐被迫作为沉降罐使用。不仅使得外输原油含水升高，而且造成站内原油脱水温度升高，破乳剂用量逐年上升。

3、联合站老化油处理对策及效果

3.1老化油的预处理工艺

老化油的减量化工艺就是针对老化油的形成过程，从源头上控制、减少老化油的形成，特别是严格控制诸如注水站来油等严重影响系统运行的老化油，降低老化油对原油处理系统的影响。老化油的减量化主要从联合站工艺调整、破乳剂、污水处理药剂等方面进行综合分析、调整、优化，将联合站作为一个整体系统，打破老化油的恶性循环。

（1）优化联合站工艺流程。针对联合站运行存在的问题，分析联合站老化油形成的原因和对联合站运行的影响，优化联合站工艺流程，对影响联合站运行严重的部分原油进行单独处理等，打破老化油在联合站的恶性循环，提高联合站运行的稳定性。

（2）优选破乳剂、净水剂等，降低污水含油量。老化油的形成与破乳剂、净水剂等的使用具有明显的相关性，通过对联合站原油物性的研究，筛选或开发出使用的化学药剂，优化加入方式，减少污水站、注水站的污油量，从根本上降低老化油的数量，实现老化油的减量化。

3.2老化油的预防

（1）对老化油进行减量化处理，控制老化油的数量;（2）对化学药剂的配伍性进行监测，减少药剂型老化油的形成;（3）处理落地油等回收型老化油时，需根据室内试验确定最高处理比例;（4）密切监测沉降罐内部油水过渡层厚度;（5）对站内运行状态及时诊断，早发现早治理。

3.3老化油处理工艺

对老化油的认识是一个渐进的过程，随落地原油回收、注聚驱油等三采技术的推广应用，采用电化学脱水工艺的联合站经常发生电脱水器无法送电的现象，同时联合站在运行管理过程中往往出现阵发性的高含水现象，人们开始逐步关注老化油问题。通过认识到原油化学脱水过程中溢流罐内形成的中间层乳状液和污水站回收原油（污油）的特性，并对其组成和形态结构、乳化特性及对原油破乳脱水的影响进行了研究，提出了中间层和污油影响原油脱水的概念，出现了老化油概念的萌芽，提出但是停留在筛选、开发破乳剂进行处理，没有形成配套的技术、设备和相关工艺。

通过从控制源头、单独处理、开发设备的思路，开展老化油处理技术及装置的研制，形成了具有自主知识产权的老化油处理技术及装置，通过对污油池、酸化油等不同性质的老化油处理的现场实验及现场应用，解决了老化原油站内恶性循环，影响正常的生产的难题，并降低了原油脱水处理成本。

3.4系统设备工艺调整

（1）污水药剂前置。在一级分水器内投加净水型破乳剂，有效提升分水器出水水质，减少出水含油，同时使分水器内油水界面清晰度增加，有利于分水器的调节操作以及后续的处理。分水器出水含油由前期的500mg/L降低至当前的300mg/L，进入沉降系统老化油减少。

（2）沉降罐进水方式调整。将进水口改为3.5米，减轻了系统原油的扰动，含水由前期的70%左右下降至当前的40%，老化油乳化程度降低，处理量也降低为原先的35%，减轻了对后端系统的冲击。

（3）污油系统收油方式调整。一是除油罐收油由原先的运行排放改为停运排放，降低污油含水量和系统回收量，同时在污油池内增加15m3/h的液下泵，保持平稳低量污油回收，降低对系统冲击。

二是油站污水罐改造后由于油量减少，含气量降低，可以直接进入稳定泵，通过高温加热，降低老化油的的粘度及增加油水的密度差，然后与丁王稀油掺稀，使其充分混合;同时降低收油排量，调整掺混比例，减少系统冲击。

三是调整收油时间避开白天卸油和污水系统回收污油干扰，并有针对性的加入药剂，破坏乳化层，增加水滴聚结速度，提升处理效果。

四是筛选药剂使之与油站破乳剂合理配伍，减少系统干扰，同时采用下沉絮凝剂，定期排泥，降低絮凝物与油品乳化机率。

3.5老化油控制方法的优化

减少老化油的影响最有效的措施是加大老化油的外掺量。但老化油的外掺还受其他脱水器压力的影响。原来站内老化油脱水器的控制压力为0.18MPa，在工作中发现该脱水器油出口无法连续出油。分析原因，其他脱水器的控制压力0.18-0.22MPa，本身1#油出口打开非常小，水出口打开较大，在其他脱水器压力增高1#脱水器内液体大部分从压力低的水出口流走，同时由于老化油加热温度较高，脱水器内液体部分气化，油出口位于脱水器的顶部，气体进一步将其封堵住，大大减少了老化油的外掺量。

【参考文献】

[1]周玉贺等.大港油田滨海污水处理站回收原油的性质及其处理方式的讨论.油田化学，1999（02）：134-137.

作者简介：刘薇（1981—），女，助理工程师，从事油田开发技术工作。