李志國 孫森 胡新玉 王亮（新疆油田公司風城油田作業(yè)區(qū)）

風城油田稀油注輸聯(lián)合站承擔著烏爾禾、夏子街來液的原油處理工作。目前，來液的含水較高，對這些高含水的原油進行加熱輸送，其能耗較高，如能實現(xiàn)來液不加熱或較低溫度輸送可以節(jié)約天然氣消耗量。

1 原油脫水工藝

風城油田稀油注輸聯(lián)合站來油、氣、水混合物進入兩相分離器進行氣液分離，油進入沉降罐沉降，最后進凈化罐，合格后外輸；氣進入天然氣處理站處理。

通過近幾年的來液分析：烏爾禾區(qū)塊來液平均含水達65%，夏子街區(qū)塊來液平均含水達80%（圖1），所以很有必要降低一段脫水溫度，節(jié)約能耗。

2 原油物性分析

通過顯微鏡法對原油的乳化類型與形態(tài)進行了鑒定。油包水向水包油乳化類型的轉(zhuǎn)向點對脫水工藝參數(shù)的確定有直接影響。

1）乳化類型轉(zhuǎn)向點。通過配制不同含水率的乳狀液，并考察其在不同溫度條件下乳液穩(wěn)定性，判斷原油的乳化類型轉(zhuǎn)向點（SY/T 7549—2000原油黏溫曲線的確定 旋轉(zhuǎn)黏度計法）。

2）原油黏度分析。夏子街來油含水50%后原油黏度出現(xiàn)反轉(zhuǎn)點，由圖2可以看出，目前夏子街來油含水80%，它的黏度大幅度地降低，充分說明了夏子街區(qū)塊原油有利于低溫輸送。

3 室內(nèi)低溫脫水實驗

烏爾禾區(qū)塊與夏子街區(qū)塊來液混合油樣脫水實驗（SY/T 5281—2000原油破乳劑使用性能檢驗方法 瓶試法）結(jié)果見表1，烏爾禾與夏子街區(qū)塊來液按1∶1比例混合作為破乳劑脫水試驗油樣。

表1 烏爾禾與夏子街區(qū)塊油樣1∶1混合油樣脫水實驗結(jié)果

當烏爾禾與夏子街區(qū)塊混合油樣脫水溫度40℃，破乳劑加藥濃度為50mg/L，沉降時間大于4 h時，混合油樣脫水后原油含水率見表2。

表2 烏爾禾與夏子街區(qū)塊混合油樣脫水后原油含水率

從表2可以看出，烏爾禾與夏子街區(qū)塊混合油樣脫水溫度40℃，沉降時間大于4 h時，破乳劑加藥量50mg/L完全可以滿足原油脫水工藝要求。

4 破乳劑篩選試驗

開展低溫脫水處理技術研究的主要目的是設法降低原油處理過程中的溫度，在免加熱或微加熱的條件下達到正常脫水。在實驗室進行破乳劑篩選試驗，分別選擇35、30、25、20℃等進行3輪篩選試驗，加藥濃度均為50mg/L，選出在25℃的較低溫度下具有較好脫水效果的破乳劑[1]（圖3）。

2010年6月進行了不加熱沉降罐脫水試驗。試驗包括：停止夏子街四合一加熱；調(diào)整跟蹤夏子街來液低溫輸送及運行參數(shù)；優(yōu)化現(xiàn)有原油處理工藝，串聯(lián)、并聯(lián)同時使用，提高脫水效率；1#、2#沉降罐切換使用，增加沉降時間，控制懸浮多時層過厚等問題，降低懸浮對系統(tǒng)的影響；優(yōu)化現(xiàn)有運行參數(shù)，制定合理的處理溫度，降低熱損耗；對中控室DCS控制系統(tǒng)做精細的調(diào)節(jié)，保證數(shù)據(jù)傳輸準確率在98%以上[2]。

通過現(xiàn)場實施，實現(xiàn)了夏子街、烏爾禾采出液不加熱輸送或較低溫度輸送，一段脫水溫度由原平均45℃降為常溫25℃，二段處理溫度由70℃降低至60℃，實現(xiàn)了低溫脫水。破乳劑加藥流程的調(diào)整使2個加藥罐分別向一、二段供藥，并根據(jù)一、二段的脫水效果來分別調(diào)整加藥量，破乳劑加藥濃度變?yōu)?0mg/L。

5 效果分析

方案實施后，夏子街區(qū)塊輸油溫度大大降低，長輸管線低溫輸送達到了設定的目標。夏子街聯(lián)合站來液溫度控制在25℃，一段處理溫度平均為25℃，二段脫水溫度平均60℃（圖4）。通過分析，2009年平均加藥濃度是147×10-6，而2010年平均加藥濃度是80×10-6（圖5），2010年節(jié)約了破乳劑的用量。

稀油注輸聯(lián)合站2010年外交原油全年含水都在0.5以下（圖6），原油處理系統(tǒng)正常。

6 經(jīng)濟效益及社會效益

2009年，夏子待聯(lián)合站平均日用氣量3 257 m3，2010年平均日用氣量2 372m3，平均每天節(jié)氣885m3，年節(jié)約用氣量31.86×104m3。

1）目前平均每天液量為2 800 t/d，其中原油800 t/d，水2 000 t/d。原處理條件下（一段45℃、二段70℃），加熱所需熱能為243 600×106J。

2）目前處理條件下（一段25℃、二段60℃），加熱所需熱能為58 800×106J，每天加熱能耗下降了184 800×106J，相當于4 621.3m3天然氣的發(fā)熱量。

3）夏子街低溫輸送節(jié)約燃氣31.86×104m3，天然氣單價按1.215元/m3計算，年節(jié)約費用204.94萬元；夏子待聯(lián)合站年節(jié)約燃氣費38.7萬元。

4）通過計算，稀油注輸聯(lián)合站年節(jié)約破乳劑29 t，降低費用38.86萬元。

5）年總節(jié)約費用：204.94+38.7+38.86=282.5萬元。

6）社會效益：年減少CO2排放量334.5×104kg，節(jié)約1m3天然氣相當于減排1.964 kg CO2。

7 結(jié)論及建議

通過原油低溫脫水室內(nèi)及現(xiàn)場試驗，達到了一段脫水溫度25℃、二段脫水溫度60℃的效果。

1）原油低溫脫水處理技術是一項可行的工藝技術，節(jié)能效果突出，并有利于減輕原油在沉降罐與凈化罐中的揮發(fā)，保護了壞境，經(jīng)濟效益與社會效益顯著。

2）實行低溫脫水，必須采取必要的應對措施，如破乳劑的篩選、加藥點的選擇、落地油單獨處理及適當提高加藥濃度等。

3）寒冬季節(jié)，原油脫水必須在一定的溫度下進行，低于某一臨界溫度，脫水效果將變得惡化，采取微加熱措施進行處理（30天左右)，投用二段沉降罐，使脫水溫度穩(wěn)定在55～60℃，可恢復正常的脫水效果。

[1]任卓琳,牟英華,崔付義.原油破乳劑機理與發(fā)展趨勢[J].油氣田地面工程,2005,24(7):16-17.

[2]蔣洪,劉武.原油集輸工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006:18-20.