浅析稠油采出液脱水技术研究进展

王　波

（西南石油大学石油与天然气工程学院，成都　610500）

浅析稠油采出液脱水技术研究进展

王波

（西南石油大学石油与天然气工程学院，成都610500）

摘要：目前的稠油采出液脱水技术主要包括三种：化学脱水技术（主要包括热化学沉降脱水、电化学脱水和掺稀释剂脱水三种）、物理脱水工艺和超声脱水工艺，各类稠油脱水技术都有其优点和缺点，例如通过电化学方法对稠油脱水的缺点是难以建立稳定的电场，即使在建立电场后，对其场强的控制也较难；而掺入原油稀释剂脱水的方法会受到原油资源的限制，增大了稠油脱水成本，不利于提高经济效益。因此，一般将多种脱水方法联合应用，扬长避短，达到高效、经济的脱水效果，例如目前有两段热化学沉降脱水工艺流程，易于管理和操作，在脱水时间和沉降时间的控制方面也比较方便，具有很高的可靠性。

关键词：稠油采出液；脱水技术；化学沉降；工艺流程

目前的稠油采出液脱水技术主要包括三种：化学脱水技术（主要包括热化学沉降脱水、电化学脱水和掺稀释剂脱水三种）、物理脱水工艺和超声脱水工艺，现将其研究进展分别综述如下：

1　化学脱水技术

1.1热化学沉降脱水

稠油的黏度是随着温度的升高而降低的，温度越高越有利于降粘剂和乳剂的分散，而且能够增加稠油内水分子的热运动状态，有利于稠油脱水的进行，但过高的温度会使能耗和工艺操作的危险性增加，因此脱水温度一般控制在80℃左右为宜，除了温度以外，热化学沉降脱水的决定性因素还包括破乳剂的种类、破乳剂的性能、破乳剂的用量、沉降的时间和净化油含水等，为保证进站后油品的黏度能较为均一，应针对不同油井的采出液特点进行相应的调整，不能一概而论。

1.2电化学脱水

电化学脱水是通过电场力的作用对油水界面前度进行削弱，促使水滴聚集并达到脱水目的，稠油中一般含有较多的铁硫化物和沥青质等，这些物质的存在大大增加了稠油的电导率，这不利于液滴的聚集，还会增加能耗，目前多用双电场脱水的方法，将直流电场和交流电场联合进行电化学脱水来改善脱水效果。

1.3掺稀释剂脱水

向稠油中掺入相对较稀的原油，能够大大降低采出液的黏度，达到脱水的目的。在通过掺稀释剂脱水过程中，稠油和原油混合时的温度越低，其降低稠油黏度的效果越好，一般控制温度在混合油凝固点以上5℃左右为宜。这种脱水方法的缺点就是需要消耗原油，无形中增加了成本，具有一定的局限性。

为了克服各化学脱水法的缺点和不足，现在一般将多种脱水方法联合应用，扬长避短，达到高效、经济的脱水效果，例如目前有两段热化学沉降脱水工艺流程，易于管理和操作，在脱水时间和沉降时间的控制方面也比较方便，具有很高的可靠性。还有文献报道的热化学沉降和电化学脱水联合工艺和稠油回掺底水预脱水等，都有利于提高脱水效率和经济效益。

2　物理脱水工艺

在稠油的物理脱水工艺方面，目前应用比较多的工艺技术就是旋流油水分离技术，稠油的特点是黏度大，油水密度差小，难以分离，利用旋流器进行灵活的串联组合，可以再不改变处理量的前提下提高脱水程度，例如采用底流串联方式，即经上级旋流器脱水后的稠油通过底流口进入下级旋流器进一步处理，研究表明，旋流器的直径越小，分割粒度越小，其分离精度就越高。

3　其他脱水方法

3.1超声脱水工艺

通过超声波方法对进行稠油脱水工艺具有能耗低和避免造成二次污染的特点，超声波脱水根据与媒介的作用方式不同可以分为非热机制和热机制两种，其中非热机制作用有利于小水珠的聚集，而热机制作用有利于降低油水界面膜的强度（发挥表面活性剂的作用）和降低黏度。有文献指出能够影响超声波稠油脱水率的主要因素包括声强、辐照时间、超声波频率、试验温度和沉淀时间等，对于温度一定的稠油来说，超声波脱水频率越小，其破乳声场的分布越均匀，超声波衰减就越慢，因此，利用超声波破乳的有效辐射距离就会越大。而当温度升高时，会使稠油本身的黏度减少，稠油内水滴的移动速度和沉降能力受到的阻力会明显减小，这是有利于脱水的进行的。由此可以推断出在一定范围内，沉淀时间越长，稠油脱水越彻底，但随着沉淀时间的延长，脱水效果变化不明显

3.2微波脱水

在利用微波方式进行稠油脱水工艺时，应该注意向稠油乳化液中加入一定量的氯盐试剂将会将会使稠油脱水效率大幅度提升，而且加入的氯盐试剂中，低价态的氯离子的脱水率明显大于高价态氯离子脱水率，同时，化合物内金属离子的极化能力越低越有利于提高脱水率。有文献分析了这种原理是氯盐试剂在稠油中可以发生电离，产生的自由离子能够对微波发挥强大的吸收作用，进而对氯盐试剂周围的环境迅速加热升温。另外，氯盐试剂大大增加了油水两相的极性差别，降低了油在水中的溶解度，使稠油中的水相更容易被分离。然而，氯盐试剂的加入会加速稠油设备的腐蚀，因此在脱水后需要对设备进行清洗脱盐，这在一定程度上也增加了稠油脱水的工艺长度和工艺成本。

4　总结

通过热化学沉降脱水方法进行稠油脱水的缺点是沉降时间相对较长，耗能也比其他脱水方式大；通过电化学方法对稠油脱水的缺点是难以建立稳定的电场，即使在建立电场后，对其场强的控制也较难；而掺入原油稀释剂脱水的方法会受到原油资源的限制，增大了稠油脱水成本，不利于提高经济效益；虽然超声稠油脱水技术和微波稠油脱水技术具有很高的理论可行性，但是在微波和超声这方面的控制技术还不成熟，实际操作过程中可能会遇到一系列技术难题。由此看来，稠油脱水方法每种都有各自的缺点和长处，因此，笔者建议采用以一段热化学沉降脱水、二段旋流脱水为主的稠油脱水方案，并添加破乳剂等化学药剂来提高稠油脱水效率。

参考文献：

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[2]寇杰，杨文，王秀珍等.稠油热化学脱水工艺参数优化研究[J].西南石油大学学报（自然科学版），2013（06）：153-158.

[3]王瑞军.改造后的稠联脱水系统主要设备运行评价[J].油气田地面工程，2013（07）：56-57.

[4]罗乐.利用正交试验法优化稠油脱水运行参数[J].中国石油和化工标准与质量，2013（19）：266-266.

作者简介：王波（1980—），男，四川南充人，西南石油大学工程硕士在读。