？ 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～2—4h处理稠油一段沉！降时间6h～2【4h二段沉》降时间10h～40！h)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10min～3！0min电化学脱】水沉降时间一般为】30min～—6，0，min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)2？0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1？8min较长的沉降！时间是24》。mi：n进口原油含—水60％上》下出口？原油：含水小于2》0％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，10min — ，  》   ？(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3？。m，in～1《5，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7！0％～9《0％：。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《2，min～《24mi《n — ，   ？ (3)《按照：美国石油学会标【准油：气分离器《规范API Sp】ec 1《2JR(2》00：9)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3《0m：m2／s时大于【300μm的水滴5！mi：n可以分离出来【。100μ《m～300μm的】水滴分离时间要4】5mi？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h》w，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～20min】)，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50》％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！70min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《0m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3000mg／】L特油公司》二号处理站油系统】。出水含？油达4000mg／！L， ： 5.3.1！2  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！ ：