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～24h】处理稠油一段沉【降时间6h～—24h？。二段沉降时间10h！～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—.01mm～1.】0mm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7》0，％，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2？0℃～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～3》0min电》化，学脱水？沉降时间《。一般为3《0，mi：n～60《mi：n，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 ！0，045-2》008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(90》m3／h)计算沉】。降时间？仅18mi》n较长的《沉降时间是24【min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1《0min 】     (【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3m】in：～15min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》16min据情报】资料国？外游离水脱》。除，器的：沉降时间为》2min《～24min 】 ：。     (【3)：按照：美国石油学会标准】油气：分离器规范API ！Spec 1—2JR(2009)！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【。30：m，m2／s《时大于300—μm的水《滴5min可以分】离，出来100μm～3！00μm的水滴【。分离时间要45mi！n到3h《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3m？in～？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？30mi《n之内含水由5【0％降到13—％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5：0，m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！.3.1《0  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3000mg／】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：10：00mg／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30】。00：m，g／L特油公司【二号：处理站油系统出【水含油达《4000mg／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》 ：