提高脱水系统的运行效率的分析

周健

大庆油田有限责任公司第一采油厂，黑龙江 大庆 163000

摘 要： 油田生产处于多元驱油开采期，采出液含水高达90%以上，采出液特性和工艺技术都发生了很大的变化，造成油气集输设备的效率低，脱水难度越来越大，防水含油超标，电脱水经常出现高含水外输油现象。为此，分析了运行设备的参数和管理方式，即游离水沉降时间,油水界面的设定,放水控制和破乳剂用量,提高脱水系统效率以及提升放水水质质量。在波纹板聚结和重力分离作用下油水分离，分离后的原油含水控制在5-10%之间。

关键词：脱水系统效率；原因；放水水质;控制措施

A联合站建于1982年，现有员工60人，设计处理液量8万吨，处理污水5万米³；其中油系统管辖岗位有沉降、供水、脱水、化验、外输。气系统分为沉降集气站和新、老增压站。目前日处理净化油1800吨、处理普通污水2.7万米³，外输天然气35万米³。油田生产处于多元驱油开采期，采出液含水高达90%以上，采出液特性和工艺技术都发生了很大的变化，造成油气集输设备的效率低，脱水难度越来越大，防水含油超标，电脱水经常出现高含水外输油现象，如何通过运行设备的参数和管理方式提高脱水系统效率以及提升放水水质进行了分析。水聚驱来液处理流程：含水96%来液在游离水脱除器内进行油水分离，按照设计要求原油乳状液会在游离水脱除器内停留15min。在重力的作用下油水分离，分离出来的原油经加热炉，升至55℃。原油进入电脱水器，经过高压电场电场力的作用，将原油含水降低至0.3以下。三元驱来液处理工艺流程为三元驱来液进入三元驱游离水脱除器，在波纹板聚结和重力分离作用下油水分离，分离后的原油含水控制在5-10%之间，经三元驱加热炉升温后进入三元驱脱水器，经高频高压电场分离，分离后的原油与水聚驱电脱后的净化油共同通过外输泵升压输送至原油处理厂分离原油内的轻烃后输送至东油库。

1游离水沉降时间的分析

由于来液含水率较高，并含有聚合物。设备容器规格有差异，游离水脱除器进液不均匀，生产操作困难，直接影响原油沉降时间，干扰一段出口原油含水值。下图为聚合物在不同浓度条件下沉降时间对沉降效果的影响曲线

2020年6月含聚含量226（mg/L），2020年7月含聚含量225（mg/L），2020年8月含聚含量289（mg/L），2020年9月含聚含量296（mg/L），2020年10月含聚含量275（mg/L）2020年11月含聚含量287（mg/L），2020年12月含聚含量210（mg/L），2021年1月含聚含量198（mg/L），2021年2月含聚含量252（mg/L）2021年3月含聚含量245（mg/L），通过曲线与实际数据的分析，A联游离水脱除器沉降时间在20min至30min之间最佳。

措施：通过控制单台游离水脱除器出口阀门的开度，将大容器的游离水的出口阀门开度控制在30%左右，其他容器出口阀门开度控制在50%左右。调整后的每台容器原油乳状液在游离水停留时间延长至30min左右，确保了沉降时间，进液量趋于平衡，而且提高了系统的压力，改善了沉降效果

2油水界面的设定

游离水脱除器出口含水值的控制，通过油水界面高度的调整。根据游离水出口的含水值、放水含油来确定的。统计表明，确定1#游离水脱除器界面高与出口含水放水含油关系：平均油水界面高度在2.56时出口含水8.75%，放水含油410mg/L是最好，容器内的原油体积量也是最合理的，避免了容器存油现象的发生。其他游离水脱除器油水界面高度都是依据此方法设置油水界面高度。

3放水控制分析

来液量为4.67万立方米，含水在96%左右，经过游离水脱除器处理后原油含水在10%左右。这样在游离水脱除器分离出4.01万立方米的含油污水，调节阀通径小而不能及时将分离出来的含油污水放掉。措施：为了及时放到原油污水并保持放水污水含油达到水质指标。通过调节气动调节阀的直通放水阀开度放掉多余的含油污水。直通放水阀在游离水脱除器放水起到辅助作用，其开度根据油水界面的高度和气动调节阀的开度决定的，这样能够使气动调节阀在某一区域调节，并保证了油水界面高度的稳定，从而达到确保平稳输油

4破乳剂的分析

取聚驱游离水进口采出液，分别投加6mg/L破乳剂2#和10mg/L破乳剂2#，震荡摇匀后室内静止，测量30min后水相含油数据分别为205.3mg/L和296.5mg/L。三元游离水投加药剂，试验分别投加25mg/L破乳剂1#和35mg/L破乳剂1#，震荡摇匀后室内静止，分别读取15min、30min、60min及120min脱出水量(mL)数据和油相含水率(%)分别为:4.0mL、6.0mL、9.5mL、12.0mL、0.28和6.0mL、8.0mL、12.5mL、14.0mL、0.3。

一段脱水系统现存在的问题：

（1）自控系统放水气动阀门的通径小，不能及时放掉容器内乳状液分离出来的污水。

（2）来液组分的变化，迫使破乳剂的配方也要做配伍性试验，试验需要时间，延长污水含油指标的处理时间。

（3）界面仪表是否能够显示真实的界面高度，尤其是射频导钠，无法对其进行检测，油水界面高度的真实性难以判定，给生产实际操作带来很大难度。

参考文献：

[1]崔振华.有杆泵抽油系统[M].北京：石油工业出版社，1994.