淺析某聯(lián)合站原油管道破乳的現(xiàn)場應用

（長慶油田第十一采油廠，甘肅省西峰市，745000）

通過分析xx 聯(lián)合站管道破乳運行過程中存在的問題，針對這些問題提出系統(tǒng)優(yōu)化措施，保障集輸系統(tǒng)平穩(wěn)運行。從系統(tǒng)運行現(xiàn)狀、破乳劑篩選評價、管道破乳應用及存在問題、管道破乳應用改進等四個方面展開討論。

1 xx聯(lián)合站原油處理系統(tǒng)運行現(xiàn)狀

1.1 xx聯(lián)合站概況

Xx 油田xx 聯(lián)合站日處理液量1 900～2 000m3，進站含水原油包括xx 聯(lián)合站（井組）、01 增壓點、02增壓點、03 卸油臺、04 綜合站、05 增壓點、06 增壓點、07轉油站、08轉油站幾部分。03卸油臺日卸油量在400～550m3。

001 破乳劑在07 轉油站（20kg/d）、08 轉油站（80kg/d）及xx 聯(lián)合站（690kg/d）投加，加藥濃度在330～360ppm之間。

1.2 原油處理系統(tǒng)運行現(xiàn)狀

Xx 聯(lián)合站現(xiàn)有三相分離器3 具（運行2 具），沉降罐2 具（1 000m31 具、5 000m31 具），凈化罐3 具（1 000m32具，5 000m31具），加熱爐3具，藥劑投加點在井組來油后端。

1.2.1 沉降罐運行情況

Xx 聯(lián)合站目前有沉降罐3 具（1 000m32 具、5 000m31具），目前運行1具5 000m3，運行溫度40～50℃，每天處理約1 500m3含水油，溢流口平均含水0.2%。

1.2.2 三相分離器運行情況

xx 聯(lián)合站目前有三相分離器3 具，處理能力1 200m3/d，目前運行2具，運行溫度40～50℃。

根據(jù)三相分離器運行特性，其出口指標對進液量變化較為敏感。上游來液不穩(wěn)定導致進口液量波動，雖未超過日均處理能力，但進液量越不平穩(wěn)，三相分離器保持動態(tài)穩(wěn)定的油氣水界面的能力越差，波動量一但超過允許范圍，將破壞三相分離器油水界面和油氣水三相動態(tài)平衡關系，嚴重影響分離效果和油水出口指標。

2 聯(lián)合站破乳劑篩選評價

取xx 聯(lián)合站收球筒混合油樣投加現(xiàn)場使用的破乳劑001，按照SY/T5281-2000 標準的要求，在現(xiàn)場溫度下進行原油破乳脫水實驗。

2.1 001破乳劑篩選評價試驗

xx 聯(lián)合站目前在用破乳劑型號為xx 公司生產(chǎn)的001型破乳劑，取在用001破乳劑及新型002破乳劑開展室內評價試驗。

室內試驗共使用干劑15 個，調配001 及002 破乳劑樣品15 個。通過初步篩選在中后期實驗留樣只保留18個樣品。加藥濃度：初選濃度100ppm，驗證濃度200ppm、300ppm，試驗溫度：40℃，以60-120min 兩個時間段藥劑脫水量及脫水率作為評價依據(jù)進行排序。

2.2 試驗結論

表1 室內模擬對比樣數(shù)據(jù)

通過室內試驗，可看出001 脫水率及脫水時間均優(yōu)于002 破乳劑，濃度為200～300ppm 時，脫水效果較為突出，脫水速度較快，加藥量較小，脫水率高，經(jīng)濟性較好。

3 聯(lián)合站管道破乳應用及存在問題

3.1 管道破乳室內模擬評價

選取05增、06增、03卸來油，分別滴入100ppm001 破乳劑，一組晃動100 次，另一組晃動200 次，置于40℃水浴中靜置，試驗表明：隨著晃動次數(shù)增加，破乳劑與原油混合后各自分散性越高，脫水效果也越好。

3.2 管道破乳混合過程分析

在管道混合過程的初始階段，液體內部之間由于湍流的作用，產(chǎn)生許多較大旋渦，隨著混合過程不斷進行，較大的旋渦在湍流的不斷拉伸作用下，以及剪切力的作用下，不斷進行物質交換，而且伴隨能量的傳遞，此時，物質的混合已經(jīng)達到了均勻的程度。

3.2.1 速度場分布

通過對管道混合截面速度場進行分析，破乳劑進入管道之后，在原油的紊流作用影響下，速度逐漸增大，最后達到與原油流速相等。

3.2.2 破乳劑體積分數(shù)分布

隨著整個罐內流體流動的進行，破乳劑濃度沿管道逐漸分布擴散，加上原油的湍流作用，破乳劑分布趨于均勻。

3.2.3 端點投加破乳劑情況

05 增、06 增、03 卸利用阻垢劑加藥裝置投加破乳劑，05增日均加藥量7kg，06增日均加藥量9kg，03卸日均加藥量40kg，兌水比例均為1:5。

05增、06增、03卸自6月6日起按要求投加破乳劑，至7 月6 日，xx 聯(lián)合站破乳劑濃度由310ppm 降低至270ppm，運行效果良好，加藥量顯著下降。

綜上所述，管道破乳可以很大程度上提高破乳劑在原油中的分散性，在一定程度上提高脫水效果，降低破乳劑投加量。

3.3 xx聯(lián)合站管道破乳現(xiàn)場應用

03 卸自6 月6 日至7 月30 日投加破乳劑后，前期運行平穩(wěn)，7 月31 日起2#三相分離器頻繁打翻，造成油室出口含水波動，初步分析為03卸破乳劑投加位置為卸油泵進口，加劑原油經(jīng)卸油泵泵入200m3儲油罐后靜置出現(xiàn)分層，外輸xx 聯(lián)合站時儲油罐底部明水直接進入xx 聯(lián)合站總機關后進入三相分離器，造成三相分離器運行波動。

4 xx聯(lián)合站管道破乳運行優(yōu)化

4.1 加藥流程改造

在03卸改造現(xiàn)有加藥流程，將加藥位置后移至外輸泵進口，儲油罐原油起泵外輸時啟動加藥泵，使卸油外輸至聯(lián)合站時原油中破乳劑混合均勻，并在管線中充分攪拌，能夠起到較好的脫水效果。

4.2 xx聯(lián)合站上游各站點保持合理外輸溫度

破乳劑與水或油的作用隨著溫度升高而削弱，在最佳溫度下出現(xiàn)最高脫水率。溫度對原油破乳有非常明顯的效果，隨著溫度的上升，原油破乳效果越來越好，當溫度達到45℃時，破乳效果最佳。當溫度繼續(xù)上升時，含水趨于穩(wěn)定，破乳效果趨于穩(wěn)定。

05增等站點運行外輸溫度需保持45℃以上，減少管道沿程溫降損失，以保持管道內破乳劑充分發(fā)揮脫水作用，提高破乳效果。

5 結論

在現(xiàn)場實際運行中要根據(jù)集輸流程的布局及含水的高低，合理確定端點加藥站數(shù)量，確保系統(tǒng)總加藥量處于合適范圍。

通過對xx聯(lián)合站上游站加藥方式進行調整，利用外輸管道使破乳劑與原油充分混合，從而提高脫水效率，通過實施管道破乳，xx 聯(lián)合站每天節(jié)約破乳劑約200kg，年節(jié)約費用60萬元。