董學(xué)文
摘 要:在石油開采過程中,如何將開采產(chǎn)物進(jìn)行有效的處理,達(dá)到油、氣、水三部分完全分離開,是目前石油沉降脫水技術(shù)主要的研究方向?,F(xiàn)階段,利用石油沉降脫水技術(shù),達(dá)到油、水分離,是通過油水密度的差異性來實(shí)現(xiàn)的。目前,世界石油發(fā)達(dá)國家,正在對原有沉降脫水技術(shù)進(jìn)行深入的研究和分析,旨在進(jìn)一步提高原油脫水的效果和質(zhì)量。本文主要對原油沉降脫水技術(shù)進(jìn)行研究,并對影響破乳的因素展開分析。
關(guān)鍵詞:石油;沉降脫水;破乳;意義
一、原油脫水技術(shù)的含義
石油生產(chǎn)過程中開采出來的產(chǎn)物是一種油、氣、水三相的混合體,進(jìn)行油田開發(fā)時(shí),必須將這種油氣水混合體進(jìn)行分離,從而提煉出純正的成品油,達(dá)到油田生產(chǎn)的目的。將油、氣、水相分離的關(guān)鍵工具,就是油氣分離設(shè)備,它能夠?qū)⑻烊粴鈴幕旌衔镏蟹蛛x開來。對原油中水的分離方法,大該可以分為兩種形式,即一種方式是將原油中的游離水分離開,呈現(xiàn)一種自由形式的水,通過油水之間密度的差異而分離開來的。另一種方式是將原油中的乳化水分離開。乳化水是通過化學(xué)作用,依靠破乳劑的作用,完成破乳分離的過程,之后再完成沉降脫水,從而達(dá)到油水的徹底分離。游離水的分離過程是通過重力沉降分離技術(shù)完成的,利用油水密度的不同,完成油水分離,從而使得外輸原油通過分離技術(shù),實(shí)現(xiàn)不超過含水0.5%的標(biāo)準(zhǔn),為油田生產(chǎn)出合格的成品油打下基礎(chǔ)。
二、原油沉降脫水的認(rèn)識
在油田生產(chǎn)中通過對原油中的油水進(jìn)行分離,不管是通過原油中的游離水分離開技術(shù),還是通過破乳劑的作用,完成破乳分離,都需要將分離后的產(chǎn)品進(jìn)行沉降脫水,而這一過程需要足夠的時(shí)間來完成,從而確保油水分離的最終效果。依靠破乳劑,將乳化水從原油中分離出來,在通過重力沉降的技術(shù),通過油水密度的不同,將油水徹底分離開。在進(jìn)行原油沉降脫水中起到關(guān)鍵性作用的儀器就是沉降罐,在沉降罐中根據(jù)油水密度的差異,完成重力沉降,將油水徹底分開,油的密度較小,浮在上方,而水的密度較大,沉在下方,將油水徹底分成兩個(gè)界面,沉于下部的水,采用下層的水洗作用,把水中的油分離開來,而浮在上部原油中的水滴,則通過沉降技術(shù),將其從油中分離,實(shí)現(xiàn)第二次的油水分離。我們對完成沉降分離的原油進(jìn)行再次的回收,并進(jìn)行加工處理,成為原油生產(chǎn)成品,對于脫水后,含油污水,則需要通過污水處理過程,將合格后的污水,依靠高壓泵,加壓打進(jìn)到油層中,達(dá)到水驅(qū)油的目的。
三、沉降工藝脫水過程存在問題
在油水分離過程中的方法很多,有電脫水技術(shù)、沉降脫水技術(shù)、化學(xué)脫水技術(shù)等等。尤其是化學(xué)脫水技術(shù),目前使用較為廣泛,部分油田的原油油水分離全部使用這種技術(shù)完成脫水沉降。不管是哪種油水分離處理方法,在分離后,必須需要有足夠的時(shí)間和空間完成油水分離,這一過程就是通過破乳劑實(shí)現(xiàn)對原油的破乳,在通過重力作用和油水密度的差別,將其放置在沉降罐中靜置沉降足夠的時(shí)間,達(dá)到徹底的分離。
沉降罐中的油水分離過程,是通過對浮在上層原油中的水滴進(jìn)行沉降作用,對沉于下部水層進(jìn)行水洗作用來完成的。在沉降過程中,上層的原油含水量急劇降低,通過沉降分離后的原油通過自集油槽排出。但是在實(shí)際分離時(shí),由于受到很多原因的作用,使油水不能自行分離,主要原因有:沉降時(shí)間和空間不充分、破乳時(shí)的溫度不適宜、油水分離界面不理想、現(xiàn)場環(huán)境條件不合格、油品粘度不達(dá)標(biāo)等等。此外,影響沉降罐的因素也有許多,比如:沉降罐的尺寸、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以及系統(tǒng)運(yùn)行的指標(biāo)數(shù)據(jù)等等,都會(huì)對沉降罐油水分離的效果產(chǎn)生一定的影響,給沉降脫水造成一定的問題,需要技術(shù)人員根據(jù)具體情況,采取相應(yīng)的措施。
四、加強(qiáng)沉降脫水破乳效果的措施
(一)選擇優(yōu)質(zhì)的破乳劑
沉降脫水是關(guān)系到油水分離的決定性因素,通過油水密度的差別實(shí)現(xiàn)分離。而乳化水的分離相對較為困難一些,需要化學(xué)破乳劑來完成,因此,為了實(shí)現(xiàn)沉降脫水的目的,應(yīng)該對破乳劑科學(xué)的選擇,從中選擇優(yōu)質(zhì)的破乳劑。對于不同質(zhì)量的原油,破乳劑的選擇也有所不同,選擇時(shí),我們可以根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)的方法,選擇最適合該原油的破乳劑,并計(jì)算出投入破乳劑的具體參數(shù),確定好適宜的投放位置,達(dá)到最優(yōu)的破乳效果。
(二)如何確定破乳脫水的溫度
在化學(xué)破乳脫水過程中,周圍的環(huán)境因素起到了重要的影響作用,尤其是溫度因素對破乳脫水的影響較大,當(dāng)溫度變高時(shí),能夠促進(jìn)水滴的聚集,將小體積的水滴,匯集為大體積水滴,有利于其從原油中沉降的效果,減少原油的粘度,提高破乳脫水的效率,所以,我們可以通過提高溫度達(dá)到原油脫水的效果。
但是溫度并不是越高,越有利于破乳脫水,破乳脫水過程中的溫度控制,是根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況來決定的,溫度如果太高,必然回增加大量的燃料,加大了生產(chǎn)的成本,溫度如果過低,又會(huì)影響破乳脫水的效果,因此需要根據(jù)實(shí)際情況生產(chǎn)技術(shù)部門對溫度進(jìn)行合理的控制,達(dá)到沉降脫水的最佳效果,同時(shí)達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的合理性。
(三)如何確定沉降時(shí)間
原油油水分離需要時(shí)間和空間的保障,沉降罐中的油水通過充分的靜置,處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)時(shí),即水中不會(huì)再有油分離,油中不會(huì)再有水降下的狀態(tài),就可以通過閥門將水排出,將油水分開。在常規(guī)情況下,沉降罐靜置的時(shí)間不低于半個(gè)小時(shí),就可以實(shí)現(xiàn)油水分離的效果,再通過管道熱化學(xué)脫水的方式,將原油中的部分乳化水徹底分離開來。
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