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0.2！。kW：·，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～—24：h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《.01mm～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1？0min《～30min电化】学脱水沉降时—间一：般，为30min～60！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S》Y／：T ：00：45-20》08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26m《3按六组数据平均处！。。理量(90m—3／h？)计算沉降时间仅1！。8min《较长的沉降》时间：是2：4min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3m？i，n，～15m《in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16m》in据情报资—料，。国外游离水脱除器的！沉降时间为2m【in～24》min — ：     (3【。)按照美国石—油学会标准油—气，。分离器规范API ！S，pec 12JR】(，200？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30mm2／【s时大于3》00μm的水滴5m！in：可以分？离出来1《00μm～30【0μ：m的水滴分离时间要！45min》。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3mi》n～20《m，i，n)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】0min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70—。min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1！2，0％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3000m【g／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1000【m，g／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【m，g／L？。特油公？司二号处理站油【系统出水《含油达40》00mg《。／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【 ：