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2018-06-13 09:56:14尚程
科學(xué)與財(cái)富 2018年13期
尚程
摘 要：油田原油脫水工藝是油田生產(chǎn)的重要工藝，只有將原油中的水分離出去，才能達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。原油脫水工藝有很多，為了提高其效率，需要結(jié)合油田原油實(shí)際，合理選擇原油脫水工藝，基于此，本文概述了油田原油脫水，闡述了油田原油脫水的必要性及其措施，對(duì)油田原油脫水工藝進(jìn)行了論述分析，旨在提高原油質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：油田原油脫水；必要性；措施；脫水工藝
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，石油開(kāi)發(fā)技術(shù)得到了極大提高，特別是作為石油工業(yè)最重要的技術(shù)——原油脫水技術(shù)，因?yàn)槠鋾?huì)直接影響原油的利用率以及整個(gè)集輸系統(tǒng)，所以提高油田原油脫水工藝水平對(duì)于石油工業(yè)發(fā)展具有重要意義。以下就油田原油脫水工藝進(jìn)行探討。
一、油田原油脫水的概述
原油在井下直接與水接觸，井口采出的原油伴有大量的水。一般在油田從原油中脫水，并將脫出的水回注井下的過(guò)程稱為原油脫水。 脫水時(shí)往含水原油中加入破乳劑，使油水易于沉降分離。為確保原油含水量達(dá)到指標(biāo)，在最后的沉降罐內(nèi)安裝高壓電極，使油水在電場(chǎng)下分離。外輸原油的含水量要求不大于0.5%。原油中存在的水以兩者狀態(tài)存在，一個(gè)是以水分子的形成存在的游離水，另一個(gè)是以原油乳化液形式存在的乳化水。游離水的分離相對(duì)比較容易一些，通過(guò)油水的沉降分離，能夠?qū)崿F(xiàn)油水分離，乳化水需要進(jìn)行破乳，然后進(jìn)行沉降分離。原油脫水的方法比較多，可以采取機(jī)械的方式，不需要發(fā)生任何的化學(xué)反應(yīng)，而達(dá)到脫水的效果。也可以通過(guò)化學(xué)脫水的方法，借助于化學(xué)破乳劑的作用，只不過(guò)必須選擇最佳的化學(xué)破乳劑，才能更好地將原油中的乳化水分離出來(lái)，使分離處理后的原油含水達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
二、油田原油脫水的必要性
油田生產(chǎn)過(guò)程中，油井產(chǎn)物為油氣水三相的混合物，經(jīng)過(guò)三相分離處理，將原油中的游離水和乳化水脫除，達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行外輸，完成油田生產(chǎn)任務(wù)。隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，注水開(kāi)發(fā)的油田原油的含水率不斷上升，給油田生產(chǎn)帶來(lái)一定的危害。通過(guò)原油脫水工藝的合理應(yīng)用，可以獲得合格的原油，達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行外輸，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)的管理目標(biāo)。
三、加強(qiáng)油田原油脫水的措施
油田原油脫水為了達(dá)到原油脫水處理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，需要合理選擇化學(xué)破乳劑，實(shí)現(xiàn)管道的熱化學(xué)脫水，達(dá)到原油破乳脫水目標(biāo)。優(yōu)化設(shè)計(jì)原油脫水工藝流程，實(shí)施電化學(xué)脫水，通過(guò)電脫水器運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化，提高原油脫水效率，從而滿足油田生產(chǎn)需要。
1、加強(qiáng)落地原油的單獨(dú)處理。單獨(dú)處理原油落地是所有油田必須要面對(duì)的一項(xiàng)重要工作，也是最易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)，因此對(duì)其需要足夠重視。因?yàn)樵烷_(kāi)采出來(lái)之后使露天存放，所以比較容易受到大氣環(huán)境的污染，比如大量的泥沙或者一些較難分離出去的雜質(zhì)，而因?yàn)樵驮诼涞刂笕榛潭纫脖容^高，在實(shí)現(xiàn)脫水時(shí)存在比較高的難度。目前使用最廣泛的處理方法是直接處理，這種方法存在許多致命的缺點(diǎn)，比如耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力，對(duì)于脫水設(shè)備造成的損耗比較大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大規(guī)模的系統(tǒng)癱瘓，而低溫環(huán)境下還不能進(jìn)行修復(fù)。因此要想在常溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)原有脫水，就必須從根本上解決落地原油存在的這些缺陷。單獨(dú)處理落地原油是目前使用廣泛的方法，首先將所有原油使用容器收集起來(lái)，放在通風(fēng)出靜置，完成初級(jí)沉降，然后在對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜崽幚?。如果底部排水達(dá)到一定要求之后，再將其倒入到儲(chǔ)存罐中，與正常的原油充分混合在一起，然后同時(shí)進(jìn)行脫水處理，這種方法最大的優(yōu)勢(shì)在能夠快速完成脫水工作，并且避免損壞脫水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低溫脫水效果。
2、加強(qiáng)破乳劑的合理選擇及應(yīng)用。目前破乳劑類型比較多，破乳劑的合理選擇需要從以下幾方面入手：（1）使用在低溫環(huán)境下的破乳劑進(jìn)行脫水處理也能達(dá)到非常好的脫水效果。（2）適用于發(fā)生質(zhì)變后的脫水處理中，原油性質(zhì)發(fā)生了根本性的變化，破乳劑必須要與發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)之后的原有狀態(tài)相適合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脫水的目標(biāo)。因?yàn)槭褂闷迫閯┰谶M(jìn)行脫水過(guò)程中，因?yàn)槠湫再|(zhì)較為特殊，所以存在一些比較明顯的缺陷，其主要表現(xiàn)在脫水完成后的幾個(gè)小時(shí)才能體現(xiàn)出來(lái)，其有一定的滯后性，這是今后工藝改革的主要方向。在使用破乳劑進(jìn)行原有脫水過(guò)程中，需要根據(jù)當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)環(huán)境以及原油性質(zhì)制定最佳的脫水管理辦法，同時(shí)切實(shí)履行各項(xiàng)措施，實(shí)施人員應(yīng)該嚴(yán)格按照制定的方案使用破乳劑，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)記性添加處理，合理控制藥品的濃度與時(shí)機(jī)，比如使用端點(diǎn)加藥的方式，其能夠大大降低生產(chǎn)過(guò)程成本，同時(shí)還能夠提高工作效率，而最終原油質(zhì)量也能夠達(dá)到要求的水平。
3、強(qiáng)化脫水處理流程的優(yōu)化。主要表現(xiàn)為：（1）優(yōu)化與分離脫水過(guò)程重要是在進(jìn)行油水分離過(guò)程中，因此在本油田聯(lián)合站中可以進(jìn)行原油的輸送同時(shí)進(jìn)行油水分離工作，且兩項(xiàng)工作可以獨(dú)立完成，所以其具備初步脫水處理的條件。（2）對(duì)于流程出現(xiàn)的不合理或者不科學(xué)的過(guò)程進(jìn)行改造，而三相分離器是目前應(yīng)用最廣泛、性能最好的脫水設(shè)施。其主要優(yōu)勢(shì)在于在設(shè)備中加入適當(dāng)?shù)钠迫閯?，然后設(shè)備會(huì)自動(dòng)選擇最佳的處理溫度、最佳的破乳劑濃度以及最佳的沉降時(shí)間等等，徹底的將原油中存在的油、氣、水分離開(kāi)來(lái)，然后將合格的原油輸送到儲(chǔ)存罐中，達(dá)標(biāo)后將原油輸送出去。
四、油田原油脫水工藝的分析
目前常用的油田原油脫水工藝主要有：（1）加熱沉降脫水工藝。油田開(kāi)采過(guò)程中的油井產(chǎn)物通過(guò)加熱處理，溫度升高，使原油的粘度降低，油水的密度差異增大，通過(guò)重力沉降分離的作用，將含水原油經(jīng)過(guò)沉降罐的沉降處理，形成油水的分界面，通過(guò)不同的出口排出，達(dá)到原油中游離水分離的效果。為了實(shí)現(xiàn)原油的沉降脫水效果，在原油進(jìn)入沉降罐之前，進(jìn)行加熱處理，升高油流的溫度，是其分子運(yùn)動(dòng)速度加快，通過(guò)在沉降罐內(nèi)一定的停留時(shí)間，依靠油水的密度差，達(dá)到脫水的目的。（2）化學(xué)脫水工藝分析。油田原油化學(xué)脫水的關(guān)鍵要素是選擇最佳的化學(xué)破乳劑，實(shí)現(xiàn)乳化液的破乳，降低乳化液油水界面的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)乳化水的分離，達(dá)到原油脫水的效果。優(yōu)選低溫條件下的破乳劑實(shí)現(xiàn)破乳脫水的狀態(tài)，破乳劑的應(yīng)用效果越好，原油脫水的效率更高。選擇化學(xué)破乳劑的時(shí)候，需要使用破乳效果好，價(jià)格低的產(chǎn)品，才能滿足油田生產(chǎn)節(jié)能降耗的技術(shù)要求。（3）電脫水工藝。油田原油電脫水工藝?yán)秒娒撍鞯淖饔?，通過(guò)高壓交直流電場(chǎng)的作用，將原油中的乳化水脫出的工藝措施。在電場(chǎng)的作用下，帶電的水滴通過(guò)電泳聚結(jié)、偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)的方式，實(shí)現(xiàn)分離的效果。通過(guò)電脫水器出口的原油含水，達(dá)到外輸原油的標(biāo)準(zhǔn)。（4）生物法原油脫水工藝。油田原油生物法脫水工藝主要是利用微生物的作用，對(duì)原油實(shí)現(xiàn)脫鹽脫水處理，破壞乳化液的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)原油的破乳脫水。微生物通過(guò)消耗表面活性劑進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，對(duì)乳化劑實(shí)現(xiàn)改變結(jié)構(gòu)的作用，降低乳化液油水界面膜的強(qiáng)度，達(dá)到原油脫水的技術(shù)要求。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，為了達(dá)到油田原油脫水處理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)油田原油脫水工藝的探討，采用最先進(jìn)的脫水工藝措施，脫出原油中的游離水和乳化水，使處理后的原油含水達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，作為好油外輸，從而完成油田生產(chǎn)任務(wù)，生產(chǎn)出更多的合格產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)：
[1]馬清.油田原油集輸工藝關(guān)鍵技術(shù)分析[J].化工管理，2016（12）
[2]李慧君.原油脫水處理工藝的優(yōu)化措施分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017（10）
[3]董長(zhǎng)東，周建華.集輸原油脫水處理工藝特點(diǎn)與優(yōu)化應(yīng)用[J].工程技術(shù)，2016（1）
[4]樊義.淺析油田集輸原油脫水工藝的優(yōu)化與改進(jìn)[J].云南化工，2018（02）
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尚程
摘 要：油田原油脫水工藝是油田生產(chǎn)的重要工藝，只有將原油中的水分離出去，才能達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。原油脫水工藝有很多，為了提高其效率，需要結(jié)合油田原油實(shí)際，合理選擇原油脫水工藝，基于此，本文概述了油田原油脫水，闡述了油田原油脫水的必要性及其措施，對(duì)油田原油脫水工藝進(jìn)行了論述分析，旨在提高原油質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：油田原油脫水；必要性；措施；脫水工藝
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，石油開(kāi)發(fā)技術(shù)得到了極大提高，特別是作為石油工業(yè)最重要的技術(shù)——原油脫水技術(shù)，因?yàn)槠鋾?huì)直接影響原油的利用率以及整個(gè)集輸系統(tǒng)，所以提高油田原油脫水工藝水平對(duì)于石油工業(yè)發(fā)展具有重要意義。以下就油田原油脫水工藝進(jìn)行探討。
一、油田原油脫水的概述
原油在井下直接與水接觸，井口采出的原油伴有大量的水。一般在油田從原油中脫水，并將脫出的水回注井下的過(guò)程稱為原油脫水。 脫水時(shí)往含水原油中加入破乳劑，使油水易于沉降分離。為確保原油含水量達(dá)到指標(biāo)，在最后的沉降罐內(nèi)安裝高壓電極，使油水在電場(chǎng)下分離。外輸原油的含水量要求不大于0.5%。原油中存在的水以兩者狀態(tài)存在，一個(gè)是以水分子的形成存在的游離水，另一個(gè)是以原油乳化液形式存在的乳化水。游離水的分離相對(duì)比較容易一些，通過(guò)油水的沉降分離，能夠?qū)崿F(xiàn)油水分離，乳化水需要進(jìn)行破乳，然后進(jìn)行沉降分離。原油脫水的方法比較多，可以采取機(jī)械的方式，不需要發(fā)生任何的化學(xué)反應(yīng)，而達(dá)到脫水的效果。也可以通過(guò)化學(xué)脫水的方法，借助于化學(xué)破乳劑的作用，只不過(guò)必須選擇最佳的化學(xué)破乳劑，才能更好地將原油中的乳化水分離出來(lái)，使分離處理后的原油含水達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
二、油田原油脫水的必要性
油田生產(chǎn)過(guò)程中，油井產(chǎn)物為油氣水三相的混合物，經(jīng)過(guò)三相分離處理，將原油中的游離水和乳化水脫除，達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行外輸，完成油田生產(chǎn)任務(wù)。隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，注水開(kāi)發(fā)的油田原油的含水率不斷上升，給油田生產(chǎn)帶來(lái)一定的危害。通過(guò)原油脫水工藝的合理應(yīng)用，可以獲得合格的原油，達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行外輸，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)的管理目標(biāo)。
三、加強(qiáng)油田原油脫水的措施
油田原油脫水為了達(dá)到原油脫水處理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，需要合理選擇化學(xué)破乳劑，實(shí)現(xiàn)管道的熱化學(xué)脫水，達(dá)到原油破乳脫水目標(biāo)。優(yōu)化設(shè)計(jì)原油脫水工藝流程，實(shí)施電化學(xué)脫水，通過(guò)電脫水器運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化，提高原油脫水效率，從而滿足油田生產(chǎn)需要。
1、加強(qiáng)落地原油的單獨(dú)處理。單獨(dú)處理原油落地是所有油田必須要面對(duì)的一項(xiàng)重要工作，也是最易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)，因此對(duì)其需要足夠重視。因?yàn)樵烷_(kāi)采出來(lái)之后使露天存放，所以比較容易受到大氣環(huán)境的污染，比如大量的泥沙或者一些較難分離出去的雜質(zhì)，而因?yàn)樵驮诼涞刂笕榛潭纫脖容^高，在實(shí)現(xiàn)脫水時(shí)存在比較高的難度。目前使用最廣泛的處理方法是直接處理，這種方法存在許多致命的缺點(diǎn)，比如耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力，對(duì)于脫水設(shè)備造成的損耗比較大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大規(guī)模的系統(tǒng)癱瘓，而低溫環(huán)境下還不能進(jìn)行修復(fù)。因此要想在常溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)原有脫水，就必須從根本上解決落地原油存在的這些缺陷。單獨(dú)處理落地原油是目前使用廣泛的方法，首先將所有原油使用容器收集起來(lái)，放在通風(fēng)出靜置，完成初級(jí)沉降，然后在對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜崽幚?。如果底部排水達(dá)到一定要求之后，再將其倒入到儲(chǔ)存罐中，與正常的原油充分混合在一起，然后同時(shí)進(jìn)行脫水處理，這種方法最大的優(yōu)勢(shì)在能夠快速完成脫水工作，并且避免損壞脫水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低溫脫水效果。
2、加強(qiáng)破乳劑的合理選擇及應(yīng)用。目前破乳劑類型比較多，破乳劑的合理選擇需要從以下幾方面入手：（1）使用在低溫環(huán)境下的破乳劑進(jìn)行脫水處理也能達(dá)到非常好的脫水效果。（2）適用于發(fā)生質(zhì)變后的脫水處理中，原油性質(zhì)發(fā)生了根本性的變化，破乳劑必須要與發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)之后的原有狀態(tài)相適合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脫水的目標(biāo)。因?yàn)槭褂闷迫閯┰谶M(jìn)行脫水過(guò)程中，因?yàn)槠湫再|(zhì)較為特殊，所以存在一些比較明顯的缺陷，其主要表現(xiàn)在脫水完成后的幾個(gè)小時(shí)才能體現(xiàn)出來(lái)，其有一定的滯后性，這是今后工藝改革的主要方向。在使用破乳劑進(jìn)行原有脫水過(guò)程中，需要根據(jù)當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)環(huán)境以及原油性質(zhì)制定最佳的脫水管理辦法，同時(shí)切實(shí)履行各項(xiàng)措施，實(shí)施人員應(yīng)該嚴(yán)格按照制定的方案使用破乳劑，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)記性添加處理，合理控制藥品的濃度與時(shí)機(jī)，比如使用端點(diǎn)加藥的方式，其能夠大大降低生產(chǎn)過(guò)程成本，同時(shí)還能夠提高工作效率，而最終原油質(zhì)量也能夠達(dá)到要求的水平。
3、強(qiáng)化脫水處理流程的優(yōu)化。主要表現(xiàn)為：（1）優(yōu)化與分離脫水過(guò)程重要是在進(jìn)行油水分離過(guò)程中，因此在本油田聯(lián)合站中可以進(jìn)行原油的輸送同時(shí)進(jìn)行油水分離工作，且兩項(xiàng)工作可以獨(dú)立完成，所以其具備初步脫水處理的條件。（2）對(duì)于流程出現(xiàn)的不合理或者不科學(xué)的過(guò)程進(jìn)行改造，而三相分離器是目前應(yīng)用最廣泛、性能最好的脫水設(shè)施。其主要優(yōu)勢(shì)在于在設(shè)備中加入適當(dāng)?shù)钠迫閯?，然后設(shè)備會(huì)自動(dòng)選擇最佳的處理溫度、最佳的破乳劑濃度以及最佳的沉降時(shí)間等等，徹底的將原油中存在的油、氣、水分離開(kāi)來(lái)，然后將合格的原油輸送到儲(chǔ)存罐中，達(dá)標(biāo)后將原油輸送出去。
四、油田原油脫水工藝的分析
目前常用的油田原油脫水工藝主要有：（1）加熱沉降脫水工藝。油田開(kāi)采過(guò)程中的油井產(chǎn)物通過(guò)加熱處理，溫度升高，使原油的粘度降低，油水的密度差異增大，通過(guò)重力沉降分離的作用，將含水原油經(jīng)過(guò)沉降罐的沉降處理，形成油水的分界面，通過(guò)不同的出口排出，達(dá)到原油中游離水分離的效果。為了實(shí)現(xiàn)原油的沉降脫水效果，在原油進(jìn)入沉降罐之前，進(jìn)行加熱處理，升高油流的溫度，是其分子運(yùn)動(dòng)速度加快，通過(guò)在沉降罐內(nèi)一定的停留時(shí)間，依靠油水的密度差，達(dá)到脫水的目的。（2）化學(xué)脫水工藝分析。油田原油化學(xué)脫水的關(guān)鍵要素是選擇最佳的化學(xué)破乳劑，實(shí)現(xiàn)乳化液的破乳，降低乳化液油水界面的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)乳化水的分離，達(dá)到原油脫水的效果。優(yōu)選低溫條件下的破乳劑實(shí)現(xiàn)破乳脫水的狀態(tài)，破乳劑的應(yīng)用效果越好，原油脫水的效率更高。選擇化學(xué)破乳劑的時(shí)候，需要使用破乳效果好，價(jià)格低的產(chǎn)品，才能滿足油田生產(chǎn)節(jié)能降耗的技術(shù)要求。（3）電脫水工藝。油田原油電脫水工藝?yán)秒娒撍鞯淖饔?，通過(guò)高壓交直流電場(chǎng)的作用，將原油中的乳化水脫出的工藝措施。在電場(chǎng)的作用下，帶電的水滴通過(guò)電泳聚結(jié)、偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)的方式，實(shí)現(xiàn)分離的效果。通過(guò)電脫水器出口的原油含水，達(dá)到外輸原油的標(biāo)準(zhǔn)。（4）生物法原油脫水工藝。油田原油生物法脫水工藝主要是利用微生物的作用，對(duì)原油實(shí)現(xiàn)脫鹽脫水處理，破壞乳化液的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)原油的破乳脫水。微生物通過(guò)消耗表面活性劑進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，對(duì)乳化劑實(shí)現(xiàn)改變結(jié)構(gòu)的作用，降低乳化液油水界面膜的強(qiáng)度，達(dá)到原油脫水的技術(shù)要求。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，為了達(dá)到油田原油脫水處理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)油田原油脫水工藝的探討，采用最先進(jìn)的脫水工藝措施，脫出原油中的游離水和乳化水，使處理后的原油含水達(dá)到外輸原油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，作為好油外輸，從而完成油田生產(chǎn)任務(wù)，生產(chǎn)出更多的合格產(chǎn)品。
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