劉學(xué) 大慶油田設(shè)計(jì)院

大慶油田老化油處理工藝

劉學(xué) 大慶油田設(shè)計(jì)院

針對目前大慶油田已有的老化油處理工藝無法滿足系統(tǒng)內(nèi)老化油處理需求現(xiàn)狀，應(yīng)對現(xiàn)有老化油處理工藝進(jìn)行總結(jié)、分析、梳理，借鑒成熟技術(shù)，改進(jìn)存在的不足，確定適合大慶油田老化油處理工藝及設(shè)備，制定老化油處理現(xiàn)場試驗(yàn)方案并開展現(xiàn)場試驗(yàn)。通過現(xiàn)場試驗(yàn)對處理設(shè)備及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終確定適合大慶油田的老化油處理方法及生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)。

大慶油田；老化油處理；工藝；現(xiàn)狀

老化油是指積存時間久，輕組分大部分揮發(fā)、乳化強(qiáng)度高、界面張力大、穩(wěn)定性增強(qiáng)，比常規(guī)原油處理難度大的原油。通常老化油來源主要有以下幾個方面：①從脫水轉(zhuǎn)油站內(nèi)污水沉降罐上部回收的污油；②從污水處理站除油罐回收的污油；③從污水處理站過濾罐反沖洗后進(jìn)回收水池內(nèi)回收的污油；④聚合物等三次采油采出液難以處理的造成的系統(tǒng)老化油；⑤鉆井、作業(yè)井及新井投產(chǎn)初期產(chǎn)生的乳化液；⑥回收的落地原油。由于老化油具有成分復(fù)雜、雜質(zhì)較多、乳化嚴(yán)重、導(dǎo)電性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此老化油的產(chǎn)生和存在給生產(chǎn)管理帶來了嚴(yán)重危害，降低了采出液處理設(shè)備的處理量，造成了脫水電場運(yùn)行不平穩(wěn)，加大了采出液處理難度，提高了處理成本，嚴(yán)重地影響了聯(lián)合站正常生產(chǎn)。目前，大慶油田年產(chǎn)老化油42×104t，現(xiàn)有老化油處理設(shè)備和工藝已無法滿足系統(tǒng)內(nèi)老化油處理需求，因此對大慶油田采油一至十廠的老化油處理工藝現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，了解各采油廠老化油處理工藝及存在問題，為大慶油田處理老化油的工藝技術(shù)評價提供依據(jù)。

1 現(xiàn)有處理工藝

目前大慶油田老化油處理工藝主要有熱化學(xué)沉降工藝、電脫水器處理工藝、離心分離處理工藝以及回?fù)焦に嚒?/p>

1.1 熱化學(xué)沉降工藝

采油一至七廠、九廠共有18個聯(lián)合站采用以上處理工藝。由于各廠處理工藝的不同，又分為兩種處理模式：

（1）獨(dú)立建設(shè)的工藝模式。該工藝模式是將含油污泥站處理產(chǎn)生的油水混合液輸至老化油處理站進(jìn)行處理（污泥收集池收油進(jìn)入卸油點(diǎn)落地油池），以及落地油及其他聯(lián)合站產(chǎn)生的老化油輸至老化油處理站進(jìn)行處理。老化油處理站通過熱化學(xué)沉降的處理方式對來油進(jìn)行處理，處理產(chǎn)生的油若能達(dá)標(biāo)（含油量≤0.3%）則直接外輸，若不滿足外輸要求則回到脫水站進(jìn)行處理，產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水站進(jìn)行處理或回到污泥收集池。

（2）隨脫水站建設(shè)的工藝模式。來液首先進(jìn)入加熱爐升溫至70～80℃，加入破乳劑后進(jìn)入老化油沉降罐或緩沖罐（沉降6h以上）進(jìn)行熱化學(xué)脫水。

1.2 電脫水處理工藝

對回收的老化油，有針對性地投加相應(yīng)的化學(xué)藥劑，進(jìn)入加熱爐加熱到脫水溫度，進(jìn)入電脫水設(shè)備，完成老化油的脫水。脫水設(shè)備出口原油含水率如滿足指標(biāo)要求，則輸至凈化油儲罐；若不能滿足指標(biāo)要求，則回流到污水沉降罐，繼續(xù)進(jìn)行處理。

1.3 離心分離處理工藝

離心分離處理工藝主要由老化油處理裝置完成。老化油處理裝置由臥螺式離心分離系統(tǒng)、碟片式離心分離系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)三部分組成，基本流程為：污油、污泥首先進(jìn)入臥螺式離心分離機(jī)，在絮凝劑的作用下，實(shí)現(xiàn)固、液分離，分離出來的含水油進(jìn)入碟片式離心機(jī)，在破乳劑的作用下實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步脫水。該處理工藝的創(chuàng)新點(diǎn)是在較低的轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)固、液分離，在較高的轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)油、水分離。

1.4 回?fù)椒ㄌ幚砉に?/p>

大慶油田在沒有老化油單獨(dú)處理系統(tǒng)的聯(lián)合站，對于老化油處理方法主要采取回?fù)降姆椒ā?/p>

老化油回收至油系統(tǒng)與大量新鮮原油混摻后泵入電脫水裝置。在裝置中，受電場作用，小水滴聚結(jié)成較大水滴，然后借重力從油中分離。此種工藝簡單，不需單獨(dú)的處理系統(tǒng)，較為常用，處理后的混摻油含水率可在0.5%以下。其缺點(diǎn)是污油混摻量一旦過高就會導(dǎo)致回收污油時電脫水器電場不穩(wěn)甚至垮電場，電脫放水質(zhì)量變差等問題。隨著油田開發(fā)的延續(xù)，回收油產(chǎn)生速率不斷增加，因此這種辦法的可行性越來越差。

2 存在的問題

（1）老化油處理效果差，不適應(yīng)生產(chǎn)需求。主要體現(xiàn)在：①老化油處理效果逐漸變差，增大原油脫水成本，已不適應(yīng)生產(chǎn)的需求；②過渡層的量越來越多，為系統(tǒng)的平穩(wěn)生產(chǎn)帶來隱患；③目前老化油處理工藝對于污水沉降罐中的污油、污水中間層處理效果并不理想；④老化油沉降時間長、脫水溫度高，能耗較高，提高了生產(chǎn)運(yùn)行成本。

（2）老化油處理工藝不完善。主要體現(xiàn)在：老化油放水水質(zhì)差、雜質(zhì)多、看窗易堵塞，無法監(jiān)控放水水質(zhì)；老化油系統(tǒng)無收油伴熱管線時，導(dǎo)致冬季管線凝堵、收油困難；部分脫水站無老化油混摻外輸流量計(jì)，無法計(jì)量老化油混摻量。由于老化油使脫水難度增大，目前的處理工藝處理后的原油含水上升、脫水溫度和加藥量都迅速增大，增大了原油脫水成本?，F(xiàn)有工藝處理規(guī)模偏小，無法適應(yīng)老化油量增大對系統(tǒng)的影響。雖然各采油廠利用站內(nèi)現(xiàn)有的工藝已經(jīng)采取針對老化油的單獨(dú)處理措施，但是，由于老化油成因、組分各不相同，目前采出液處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性變差，老化油處理工藝不完善，嚴(yán)重影響了聯(lián)合站正常生產(chǎn)。

（3）主要處理設(shè)備運(yùn)行不正常。主要體現(xiàn)在：回收油泵故障率高，影響老化油回收；電脫水器無法正常運(yùn)行，影響老化油處理；加熱時老化原油中含有的聚合物、硫化物等雜質(zhì)極易在火筒爐煙火管上聚結(jié)，造成局部過熱穿孔，影響正常運(yùn)行；真空加熱爐加熱過程中存在結(jié)垢嚴(yán)重、升溫困難的問題。

3 建議

針對目前大慶油田已有的老化油處理工藝無法滿足系統(tǒng)內(nèi)老化油處理需求現(xiàn)狀，應(yīng)對現(xiàn)有老化油處理工藝進(jìn)行總結(jié)、分析、梳理，借鑒成熟技術(shù)，改進(jìn)存在的不足。并通過室內(nèi)對老化油組分構(gòu)成進(jìn)行分析，確定影響老化油脫水的主要因素，結(jié)合國內(nèi)老化油處理工藝技術(shù)成功案例，確定適合大慶油田老化油處理工藝及設(shè)備，制定老化油處理現(xiàn)場試驗(yàn)方案并開展現(xiàn)場試驗(yàn)。通過現(xiàn)場試驗(yàn)對處理設(shè)備及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終確定適合大慶油田的老化油處理方法及生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.027