5.—3  原《油脱：水 ！5，.3：.，1  原《油脱：水方法有热化学【沉降脱水、电—化学脱水等多种【每种方法都有自【己的：。。特点和适用范围因此！脱水工？艺应根据《。原油性质、含—水率、？乳状：液的乳化程度及采】出液中三次采油驱】油剂的类型和含【量、破乳《剂性能等《通过试验和》经，济对比确定》试验内？容包：括， 《  ？ ，  ：(1)原油、水物】性测试测试原油、】水黏度随温度的【变化关？系测试？油水相对(质量)密！度，随温度的变化—关系 —    》 ，(2)乳状液性【质，测试测试判断乳状液！类型：测试乳状《液，稳定：性，及受化学《。药剂种？类和含量的影响【测试乳状液的介【电常数和击穿场强 ！。 ， ：   《  (3)》破乳剂研制(筛【选)试验研制—或筛选经济有效的】破乳剂 —  《   (4)—进行含？水原油？。的静：置分层试验评—价破：乳，剂加入浓度、脱水温！度、：沉降时间对沉降【。脱水效果的影—。响给出热化学沉降】。脱水：可行：性报告 【 ：    《。。(5)进《行原油？电化学脱水模拟试】验评价破乳剂加入】浓度：。、脱水温度、供【电方式、《极板布置方式、脱】水场强等对》原油脱水《效果的影响给—出，脱水电流随时间【变化：的关系给出原油电】化学脱水可行性【报告 】  ：  根据上述试【验结果设《计，不同的脱水工艺进行！经济对比后》确，定脱水工艺》方案 》 5.》3.2 《。 脱除游《。离水通常用》化学或？热化学沉降方法并采！用斜板、聚结—材料、管《道化学破乳、沉降】等措施提高设备处理！。能力：   】  处理乳状液主要！采用热化学》方，法和电化《学方法原油性质【较好时？可采用热化学方法高！黏原油？。、乳化？特，别严重？的原油则需》采用：电化学？方法： —    我国—多数油田的》原，。油黏度和密度较高】。乳状液的《。处理比较困难一【般采用电化学方法】处理乳状液大—庆油田？多年来一直采用热化！学沉降脱除游离水】和，电化学处理》乳状液的两段—脱水：工艺对这《种脱水工《艺积累了较多的【经验处理常规稀油】乳，状液采用平挂—。。电，极电脱水器处理聚】合物：驱乳状液采用竖【挂电极电脱水—器而：且电：脱，水工艺？耗电较少处》。理1t净化油耗电】。仅为0.《2kW·h随—着西部油《田的开发建设出现了！一些低密《度、：低黏度原油热化学处！理，乳状液工《艺技术得到发展如东！河塘、石西油田【已采用两段热化学沉！。降脱水工艺采用高效！三相分离器或高效】压力沉降罐进行热化！学脱水在能够满足】脱水要？求时经济效》益是较好的 ！     采【用常压热化学沉降脱！水沉降时间较—长(一般处理常【。规，稀油沉？降，时间9h～24【h处理稠油》一段沉降时间—6h～2《4h二段沉降时间】1，。0h～40h)【沉降：罐投资较大占地面】积较大但由于有【些稠油？。密度大、黏度高电脱！水的作用效果—不好只能采用常压】沉降进行《脱水 【     》总之原？油脱水工《艺，方式的选《择要：根据各油田》生产实际和原油物】性特点？等通过技《。术经济对比确—定 5.！3.3？  原油脱水工艺】流程如下 】  ？   (1)整个】化学沉？降脱水？包，括注入破乳剂、混合！、聚结、沉降四个】。步骤这四步又—。可分为两个相—对，独立的阶段 】      】   ？①在液流呈紊流【状态：时在：破乳剂作用下—。使乳状液部分地【破坏和水滴聚—。结 《      】   ②在静止或液！流明显地呈层流状】态时使油水》分离 【     》这两个阶段要求液流！处于两个《截然不同《的流：动状态显然》一般沉降罐不能【兼有上述《两，种作用经过计—算和试验证明—第一阶段《可在矿场《集输管道《内完成第《二阶段可在》油罐内进《。行 《 ， ：   ？ (2)原油—脱水可采用污—水回掺的工艺流程】即，电脱水器排出—污水与来油混合进】沉降罐通过一些油田！的生产实践》污水：回，掺有：以下：几，。个作：用 【     》  ： ①加热原》油电：脱，水器脱出污水—与站外来的含水原油！有10℃～》40℃？的，温差混合后》使进沉降罐原油温】度升高有《利于提高化学沉降】效果 ？ 《     》  ：  ：②冲洗破乳水珠【相遇会产生碰—撞，聚结用大股水掺入】含水原油中会使原油！中大颗粒的》水珠并入掺》水中实现《“以水脱《水，”，即水洗？作用 ？ ？      【   ③《冲，洗除砂原油中—的泥砂粒径多在0.！01：。mm～1.0m【m悬：浮在黏度较高的原】油中不易沉》降分：。。出用热？水搅拌冲洗由于【水的黏度远小于原】油砂粒迅速下降【分出  ！   为了充分发】挥水洗作《。用掺水点《距沉降？罐应有一定》的距离一般宜大【于50m 》 ，  》   当《采，用接转站沉降放水】时，将电脱水《排出的污水输到【接转站？回，掺是很不合理的另】外当原油含》水较高时(例如70！％，以上)污水回掺的作！用不如？低含水？时显著？因此在具体工—程设计时《是否采用污》。水回掺应结合—原油集？输系统？的流程和《布局并经过》经济对比确定 】 5.—。3.4  稠油【。黏度：大油水密度差—小且油水自乳化倾向！强，采用热化学沉降脱】水时通常需要—较长的沉降时—间，因而适宜采用—容积较？大的常压沉降罐 ！   —。  ：特稠油及超稠油黏度！更大油水密度差【更小油水《自乳化倾向极—。强微弱的扰动都会影！响脱水效果辽河油田！对于：。。此类原油采用二段】。热化学沉降脱水【其中第？二段脱水采用—静态沉降工》。艺取得？了较好的《效果 】   ？ 污水？回掺：有以下几个作用 】 》    (1—)确保输往污水【处理站的污》水含油指标稳定静】态，沉，。降脱水？采，用泵抽底水》工艺出水口设在沉】降罐的底《部抽底水泵操作时随！着罐内油水界位下降！抽出污水含油量【。增加操作不当时甚至！会造成抽出》原油情况发生将这】部分污？水回掺可避免输【往污水处理站的污】水含：油指标不《。稳定情？况的发生 — ， ：     (2)】加热原油通》常第二段《沉降脱出污水—与，站外来？的含：水原油有《20℃～《30℃的温差混合后！使进沉降罐原油温度！升高有利于提高【化学沉降效果 【 》    (3)药】剂回用采用水溶性】破，。乳剂脱？水时第二段热—化学沉降脱出污【水中会溶《解较多的破乳剂【污水回掺《后这些破《乳剂将在一段脱【水中重复利用 】 《。5.3.5  【对于轻质及中质原】油为避免《油气挥发脱水工艺】应，立足于？密闭流程和设备进入！常压沉？降脱水罐的不稳【定原油因含有大量】的挥发气体》所以应选用》固定顶油罐 — 《 5.3.6—  本条是原油脱】水工艺参数》。应符合？的一些规《定 —     3  油！水沉：降时：间 》   《  沉降《时间指沉降罐内【。沉降：段的有？效容积和单》位时间处理液量的】比值当？油、水汇管靠近【罐，顶与罐底《时可近似为沉降罐全！容积和单位》时间：处理液量的比值常压！沉降脱水罐》的沉降时《间应：根据原油性质、【乳，。状液的乳化程度、含！水，率、脱水罐》的结构等的不同通】过试验确定 【  》   压力密闭沉降！罐多数？为卧式容器其沉【降面积随油水—界面：的升降？而改变故在设—计上采用沉降时间】比，采用：表面负荷《率更确切卧》。式压力沉降罐—的沉降？距离基本上是—一定值采用》沉降时？间可以反映沉—降罐的效能》。当采用卧《式，压力沉降罐》脱水时热化学脱水沉！降时间一《般为10《min～《30mi《n电化学脱水—沉降时间一》般为3？0min～6—。0min处理聚合】物驱采出原油时沉降！。时间可根据》实际：情况适当延长—电化学脱水沉降时间！的设计见《原油电脱水设计【规范：SY／T 0045！-2008热化【学脱水沉降时间【的设计主《要参照下列资料【 ？    — (：1)：20：世纪80《年代初河《南油：田双：河联合站的“—三合一”设备采【用平流式沉降分水】罐，沉降部？分有效容积》为26m3按六【组，数据平均处理量(9！0m3／h)计算沉！降时间仅18m【in较？长的沉降时间—是24min进口原！。。油含水60》％上下出口原—油含水小于20【％该站集油采用双】管掺活性水》流程：后来河南油田设【计院不断改进沉降分！水罐结构脱水能【力，进一步提高有些脱水！罐的：油，水总沉？降时间可以降—至10？min 【     (2】)据国外资料对一】般原油(包》括经加热的重黏【原油)油水混合【。液的：沉降时间为》3min～15【min如奥地利【邵克钦油田接转站】上的加热、分离【、沉降？“合一”设备—采用空罐沉降—脱，水，将含水70％—～90％的原油脱】水到10％以下【沉降时？间仅16mi—n据情？。报资料国外游离水】脱除器的《沉，降时间为2》min～《。24min》 ？ ？    (》3)按照美国石油】学，会标准油气》分离器？规范API Sp】ec 12》JR(20》09)？中规定在三相分【离器中液《相的停留时间见表】2 ： ？ 表2 》 三相？分，离器内的液相停留时！间 【  【   4  —进电脱？水，器的原油《含水率 》     】在热化？学和电化学两段脱水！的处理流程中—首，先需要确定进入【电脱：水器的原油》含水指？标即一段热化学【沉降脱水把原油含】水降到多少》较为合理这不—仅影响电脱水器和】加热炉负荷还影响】到一：段沉：。降设备的结构形式】和数量因此这一指标！应，综合考虑沉降—。脱水和电脱水—两个：方面来？确，定 【    原》油含水包括游离【水，和乳化水两部—分乳化水沉降—速度十分缓慢只靠重！力自然沉《降不能将乳》化水脱下来按—照斯托克斯公式计】算，。原油：黏度为？30mm2／s时】大于300μ—m的水滴5m—in可以分离出【来100《。μm～300μm的！水滴分离《时间要4《5mi？n到3？h把油水混》合物试？样，静止：置于：试管内观《察油水分层情况【水层厚度hw—随沉降时《。间的延续而增—加原油内含》水，率降低如图1所示开！始水层厚度随—时间迅速《增加：、原油含水率—迅速降？低一段时间(各种】不同密度的原油【油水混合物性—质不同时间长短不】一一般为3min】～20m《in)后水层厚度基！本不再增《加原油含水率的降】。低趋于平缓此时已】。分出：的水称游离水水层】上方：。为水含量较》多的：油水：混合物？称油水乳《状液顶层《为含少？量水的原油 【 ： ，。 》 图1  含水】率随沉降时间变化】关系 —     —上述计算和理论分】。析已为沉《降罐分层取》样资料所证实将沉】降罐分层取》样分：析的原油含水率作】为纵坐？标以沉降时间为横坐！标作出沉降时间与沉！降效果关系曲—线多数曲线具—有明显的折点以大庆！中三站？为例原油沉降的【开始阶段大量的游】离水迅速地沉下来】。3，。0m：in之内含水由50！％降到1《3％再延《长沉降时间虽然含水！率还在降低》但由于基本上是【乳化水或《小颗粒的《游离水沉降》速度已十分缓慢经过！70mi《n，含水：率才：下降2个《百分点 【 ，。。    《。 上述分《析和实测《资料说明当采用【热，化学沉？降法和电化学法【两段：脱水时沉降脱—水与电脱水有一合理！的含水率界限用【沉降法脱《除游离水比较—有效乳化水》用，电化学法脱除比较经！济，沉降时间与沉降效果！关系曲线的折点一般！就是沉降罐》出口比？较合理的含水率由】于原油？性质、流动过程、破！乳，方法的不《同各油田不同地【区，的原油？乳，化程度差别较大【各条曲线的折点也有！所，不同从大庆》油田：大罐沉降《。的实测数据看—折点所对应的含水】率大：。多，数为10％～20】％之间 》 ，     按照！原油电脱《水的生产实践—在，电极结构《合理、采用》可，。控硅自动调》。节，。供电电压《、原油含水率—在30％以下—时电脱水器》均可以平稳》运行产品质量符合要！求 《 ： 5.3.7  】卧式压？。力脱：水设备包括卧—式压力沉降罐和电脱！水器 《 ，     【 沉降脱《水器：。单台处理能力一般】按液量核算电脱水】器，的处理能力是指在一！定，。含水率波动范围内】的净化油生》产能力这一》能力不随含水率的变！化而变化脱水—设备的设计》。处理能？力是按试验的—。最，大处理量并留有【适当的余《地，确定的？这是考？虑到长？期生产中控制—参数和破《乳剂质？量可能发《生波动电《脱，。水器还？。要考虑保证净化【原，油质：量稳定留有适—当裕量 《  —   在《原油生产中》。卧式脱水设备进行】检修、除垢、清【砂等作业一般在3d！内可以完成在短【时间内采用》提高：脱水：温度改？善热化学《沉降脱水效果加大破！。乳剂用量加强操作管！理，可以超过设计—处理能力《20％运《行脱水质量》不会有明显》变化 【     》考虑上述《因素条文《中提出“《当一台脱水》设备检修其》余脱水设备负荷【不大于设计处理能力！(，。额定处理能力—)的120》％时：可不另设备用；若大！。于120％》时可设一台备—用” 《     由！于原油性质的差别】和，单台：。脱水器处理量—的，不同我？。国各油田电脱—水器的耗电》量有很大差别每【台，脱水器对脱水站供】。电负荷相平衡—。的影响程度也—不一样所《以条：文中仅？提，出在确定电脱水器】工作：台，数时应？考虑到电负荷的相】平衡因素《至于是否要求脱【。。水，器台数必须是三的】倍数可按脱水站供电！负荷相平衡情—况确定 【 5.3》.8：  本？条是添加破乳剂【应符合？的一：些规定 《。 《   ？  1  考虑破】乳剂加入部位既【要注意充《分发挥破乳剂—的效能又要考虑方便！管理多年《来，人们曾？在，井口、计量站、【。接转站、脱水站等】集，输流程的各部位【加过破乳剂从发挥】破乳剂最佳效能【来讲在油井》。井口加入破乳—剂可从？根本上抑制油包水型！乳，化液：的生成？；，若在计量站或接【转站：加入可起“破—乳降黏”作用其效能！。已为管道化学—破乳脱水所证明【；若在脱水站加入】那就只起破乳作【用从管理《。的角度出发在脱水站！加，入，最方便在接转—。站加入一般》还是可行的在井口】加破乳剂由于受交】通、气候、破乳【剂溶液配制等—条，件限制在管》理上有很多实际困难！条文中对破》乳剂加入地点—未作硬？性规定可《。按照充分《发挥破乳剂性能【又方便管《。理的原则《结，合，工艺流程《按具体？。。情况：。确定无？论在：哪里加入都要保【证破乳剂与含水【原油在进《入脱水容器之前充分！。混合根？据油田？原油：脱水的实《践经验当采用—脱水站加《药时破乳剂》应尽量在进站—阀组处加入加—入点距？脱水容器《一般不？小于：50m并应设静态】混合器？以确保破乳剂与【含水原油的充—分混合 】     3—  破乳剂的加入方！式以前曾《采用天然气》压，送用计量泵或比例】泵输入几种方式【天然气压《送方式由于天—然气压力变化、【阀门调？节，误差等原因破乳剂】加，入量经常《发生波动《浪费破乳剂影—。响脱水效《果不宜采用计量泵体！积小维修《。工作量较小近—几年已逐《渐取代比例泵因此】。一般宜采用计—量泵定量、连续【。、，。均匀地将《破，乳剂加入含水油管】道 5】。.3.10》  聚合物驱采出】原油：的脱水与《水驱采出原油—相比：难度有较大幅度【的提高尤其是脱【后污水？含油量较高》因聚合物《属亲：水性表面活性剂对】W／O型乳状液具】有一：定的：破坏作？用阻碍W／O—型乳状液《的生成却有助—于O：。／W型乳状液的【。生成：致使污水含油量较高！；聚合物《使水相黏度》增大影响水层状【态使水中的油不易】。。分离造？成污水？含油量较高大庆北十！三联合站是专门【处理聚合物驱采出】液的联合站在设计中！输往：污水：处理：站的脱后污水含油】量，指标：在3000》mg／？L以下污水处理站运！行，良好 】    根据辽河】。油田经验《对于普通《稠，油处理站油系统【出水含油量》指，标，控制：在1000mg【／L较为容易对【于特：。稠油、超《稠油处理《站由于油《水密度接近油系统】出水含油《量指标较难控制如】辽河油田《冷一联合《站油系统《出水含油《达，3000《mg／L《特油公司二号处理站！油系统出《水含油达4》000mg／L 】。 ： 5.3—.12  老化油】的产生受诸多因素】的影响主要来—源于几个方》面①：从脱水系统的—污水沉降《罐和污水处理—系统的沉降除—油罐中回收的污【油；②三次》采油形成《的乳化液颗粒；③钻！井、作业及原油输】送过程中形成—的乳化液；④回收】。的落地油；》⑤细菌作《用下：产生的含《油悬浮物《 —。  ：  老化原油是【原油生？产和处理过》程中在药剂、机【械杂质、胶质—沥青质？、细菌、空气—、循环剪切》等因素的作》用，下长期积累形—成的乳化状态稳定】的采用常规药剂和处！理方法无法处—理的对原油脱水系】统有较大《影响的原油乳状液】  【   老化油—大都集中在沉降罐】、污油池、污—水站内以《油水中间过》渡层：等形式存在》并且在站《内不定？期地循环占用—了沉降罐、电脱水器！等脱：水设备的《有，效容积降低》了原油？脱水设备《的利：用率增大了原油沉】降脱水的难度影响】。了原油？电脱水器的安全平稳！运行及其脱水效果】给脱水？站的运行管理—。带来了很大的困难老！化，原油宜单独处理 ！  》   当老化油数】量较少对系》统影响不大时—可以采用现有的工艺！进，行回掺处理》但是需？要密切监测联合【站的运？行，参，。数防止老化油的数量！增加影响联合—站的稳？定运行当老化—油数量较《多对联？合站的运行》产，生了较大的影—响时需要建设—独立的老化油处理系！统对联合站老化【油进行？连续处理 —