沉降罐原油沉降影響因素分析

馮艷梅 吳欣 趙雅

摘 要：集輸站庫主要設(shè)施有沉降罐、凈化罐、除油罐。是最基本的原油處理，污水處理設(shè)施。而沉降罐是其中最具代表性、廣泛性、普遍性的一個原油初步處理的功能設(shè)施，了解其知識便于正確操作，維護(hù)，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐工作，確保生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。沉降罐是長慶油田原油脫水最重要，應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一，操作簡單，處理能力強(qiáng)，適合各類物性的油品。本文分析沉降罐產(chǎn)生非正常工況原因，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的調(diào)節(jié)措施和方法，為沉降罐日常運(yùn)行提供經(jīng)驗(yàn)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：沉降罐;非正常工況;調(diào)節(jié)

1 沉降罐的結(jié)構(gòu)和原理

1.1 沉降罐的結(jié)構(gòu)（如圖1）及其典型工藝流程

1.2 沉降罐的運(yùn)行原理及操作要求

含水原油由進(jìn)口管線，經(jīng)配液管中心匯管和輻射狀配液管流入沉降罐底部的水層內(nèi)，乳化油滴由于慣性作用，往下繼續(xù)運(yùn)動一段距離，在浮力的作用下，當(dāng)速度降為零時(shí)，調(diào)轉(zhuǎn)方向朝上運(yùn)動，直到油水界面，即水洗過程中大部分游離態(tài)水脫出并入水層。當(dāng)乳化油滴到達(dá)油水界面后，因后續(xù)原油進(jìn)入，乳化油滴繼續(xù)緩慢向集油槽方向移動，在破乳劑等表面活性劑和油水密度差異共同作用下，乳化油滴的表面膜破裂，水從乳化油滴里逐漸分離出來，并向下運(yùn)動到達(dá)水層，分離出的油滴向上運(yùn)行并入油層，稱為重力沉降過程，原油上升至沉降罐集油槽時(shí)，其含水率逐漸減小。經(jīng)沉降分離后原油進(jìn)入集油槽后，經(jīng)原油溢流管流出沉降罐;分離后采出水經(jīng)上部水箱，由脫水立管排出。

沉降罐正常運(yùn)行時(shí)，原油溢流線所有閥門應(yīng)全部打開;沉降罐脫水閘只在清罐或特殊情況下使用，一般不準(zhǔn)用來控制調(diào)節(jié)油水界面。若出現(xiàn)油水指標(biāo)較大波動和變化，應(yīng)加密取樣監(jiān)測，及時(shí)向主管部門匯報(bào)，查明原因并盡快采取措施，恢復(fù)正常運(yùn)行。在用沉降罐只允許各來油站點(diǎn)正常來油進(jìn)入。其他交油，外輸前需反抽的凈化罐底部油等，均進(jìn)其他沉降罐，保證在用罐沉降脫水平穩(wěn)性。

2 影響沉降罐運(yùn)行主要因素：原油物性、沉降時(shí)間、加藥量（加藥濃度）

①原油物性是原油脫水的客觀因素，是影響原油脫水難易程度的主要因素，原油乳化液的破乳最根本是由乳化液表面張力大小決定，而不同物性原油的表面張力不同，張力越小越容易脫水，反之越難脫水;②沉降時(shí)間是指原油乳化液進(jìn)入沉降罐到脫水后從集油槽溢出所經(jīng)歷時(shí)間，同一物性乳化液，沉降時(shí)間越長，沉降罐脫出原油的含水率越小，其理論計(jì)算公式為：沉降時(shí)間=沉降罐有效容積÷進(jìn)液量;③采用化學(xué)沉降脫水工藝的原油，加入破乳劑可有效降低原油乳化液表面張力，加速乳化原油脫水的過程。一般原油破乳劑均具有配伍性，即一種破乳劑只對某一種或某幾種物性原油起作用，對其他物性原油則無效果或效果不佳，且同一種破乳劑和同一物性原油，有一個最佳投加濃度范圍，低于范圍破乳效果將顯著降低。

3 沉降罐運(yùn)行的主要控制參數(shù)

3.1 沉降罐進(jìn)液量與運(yùn)行水層高度

從沉降時(shí)間計(jì)算公式可知，一個固定沉降罐，進(jìn)液量是影響乳化液沉降時(shí)間的主要因素，進(jìn)液量越大，沉降時(shí)間越小，當(dāng)沉降低于乳化液破乳所需最小時(shí)間，不能保證脫水效果，凈化原油的含水指標(biāo)將超標(biāo)。進(jìn)液量越大對沉降罐內(nèi)部原油擾動越大，會降低原油破乳效果。水層高度影響沉降罐運(yùn)行主要兩方面：影響沉降時(shí)間和水洗效果。原油乳化液在沉降罐脫水主要經(jīng)歷水洗和重力沉降，不同物性的原油有些乳化液水洗脫水好于重力沉降脫水效果，有些則相反。同一規(guī)格沉降罐和同一物性原油，水層越高，水洗越充分，脫水量越多，但水層越高，罐的有效容積就越小，即沉降時(shí)間就越小，重力沉降脫水效果越差，因此找到水洗脫水和重力沉降脫水最佳契合點(diǎn)至關(guān)重要，吳起作業(yè)區(qū)集輸隊(duì)1#沉降罐水層高度保持6.0-6.5m為最佳。

3.2 沉降罐運(yùn)行溫度

溫度是影響原油物性的重要參數(shù)之一。一般溫度越高原油粘度越低，表面張力也會適當(dāng)降低，有利于原油脫水。溫度也對破乳劑的作用效果有較大影響，某一固定配方的破乳劑均有最佳溫度范圍，超出范圍破乳效果將顯著降低。吳起作業(yè)區(qū)集輸隊(duì)沉降罐的最佳運(yùn)行溫度40-45℃。

4 沉降罐在非正常工況下的調(diào)節(jié)措施

沉降罐的非正常工況是指沉降罐的運(yùn)行參數(shù)超出其工藝規(guī)定的范圍，突出表現(xiàn)在溢流口含水持續(xù)超標(biāo)（>0.5%），乳化層持續(xù)上漲，采出水含油率、機(jī)械雜質(zhì)含量上漲等現(xiàn)象。沉降罐產(chǎn)生非正常工況原因比較復(fù)雜，應(yīng)綜合分析影響沉降罐運(yùn)行的主要因素和控制參數(shù)，從整個集輸系統(tǒng)著手，綜合采取應(yīng)對措施，盡快恢復(fù)沉降罐運(yùn)行，將損失降至最低。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB6533-86.原油中水和沉淀物測定法（離心法）[S].國家標(biāo)準(zhǔn)局，1987.

作者簡介：

馮艷梅（1974- ），女，回族，寧夏靈武人，集輸工技能專家，主要從事員工培訓(xùn)工作。